हाय-स्पीड ट्रेन कॅरेज अॅल्युमिनियम सामग्री वापरून वेल्डेड केले जातात. काही हाय-स्पीड ट्रेन लाईन्स उणे 30 ते 40 अंश सेल्सिअस इतके कमी तापमान असलेल्या थंड प्रदेशातून जातात. अंटार्क्टिक संशोधन वाहिन्यांवरील काही उपकरणे, उपकरणे आणि राहण्याचा पुरवठा अॅल्युमिनियम सामग्रीपासून बनविला जातो आणि त्यांना उणे 60 ते 70 अंश सेल्सिअस इतके कमी तापमान सहन करावे लागते. आर्क्टिक ते युरोपला जाणारी चिनी मालवाहू जहाजे देखील अॅल्युमिनियम सामग्रीपासून बनवलेली काही उपकरणे वापरतात आणि त्यातील काही उणे 50 ते 60 अंश सेल्सिअस तापमानाच्या संपर्कात येतात. एवढ्या थंडीत ते सामान्यपणे चालू शकतात का? काही हरकत नाही, अॅल्युमिनियम मिश्र धातु आणि अॅल्युमिनियम सामग्री अत्यंत थंड किंवा उष्णता घाबरत नाहीत.

अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातु उत्कृष्ट कमी-तापमान सामग्री आहेत. ते सामान्य स्टील किंवा निकेल मिश्रधातूंप्रमाणे कमी-तापमानातील ठिसूळपणा प्रदर्शित करत नाहीत, जे कमी तापमानात ताकद आणि लवचिकतेमध्ये लक्षणीय घट दर्शवतात. तथापि, अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातु भिन्न आहेत. ते कमी-तापमानाच्या ठिसूळपणाचे कोणतेही ट्रेस प्रदर्शित करत नाहीत. तापमान कमी झाल्यामुळे त्यांच्या सर्व यांत्रिक गुणधर्मांमध्ये लक्षणीय वाढ होते. हे कास्ट अॅल्युमिनियम मिश्र धातु असो किंवा बनवलेले अॅल्युमिनियम मिश्र धातु, पावडर मेटलर्जी मिश्र धातु किंवा संमिश्र सामग्री असो, सामग्रीच्या रचनेपासून स्वतंत्र आहे. ते सामग्रीच्या स्थितीपासून देखील स्वतंत्र आहे, मग ते प्रक्रिया केलेल्या स्थितीत असो किंवा उष्णता उपचारानंतर. ते कास्टिंग आणि रोलिंगद्वारे किंवा सतत कास्टिंग आणि रोलिंगद्वारे तयार केले गेले असले तरीही, इनगॉट तयार करण्याच्या प्रक्रियेशी संबंधित नाही. इलेक्ट्रोलिसिस, कार्बन थर्मल रिडक्शन आणि केमिकल एक्सट्रॅक्शन यासह अॅल्युमिनियम काढण्याच्या प्रक्रियेशी देखील त्याचा संबंध नाही. 99.50% ते 99.79% शुद्धतेसह प्रक्रिया अॅल्युमिनियमपासून ते 99.80% ते 99.949% शुद्धतेसह उच्च-शुद्धता अॅल्युमिनियम, 99.950% ते 99.9959% शुद्धतेसह अति-शुद्धता अॅल्युमिनियम, अत्यंत शुद्धता अॅल्युमिनियम 99.950% ते 99.99% शुद्धता, 99%-6% शुद्धता 99.9990% शुद्धता आणि 99.9990% पेक्षा जास्त शुद्धतेसह अति-उच्च-शुद्धता अॅल्युमिनियम. विशेष म्हणजे, इतर दोन हलके धातू, मॅग्नेशियम आणि टायटॅनियम, देखील कमी-तापमानातील ठिसूळपणा प्रदर्शित करत नाहीत.

हाय-स्पीड ट्रेन कॅरेजसाठी सामान्यतः वापरल्या जाणार्‍या अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंचे यांत्रिक गुणधर्म आणि तापमानाशी त्यांचा संबंध खालील तक्त्यामध्ये दर्शविला आहे.

हाय-स्पीड ट्रेन कॅरेजमध्ये अल-एमजी सीरीज 5005 अलॉय प्लेट्स, 5052 अॅलॉय प्लेट्स, 5083 अॅलॉय प्लेट्स आणि प्रोफाइल्स सारख्या अॅल्युमिनियम सामग्रीचा वापर होतो; अल-एमजी-सी मालिका 6061 मिश्र धातु प्लेट्स आणि प्रोफाइल, 6N01 मिश्र धातु प्रोफाइल, 6063 मिश्र धातु प्रोफाइल; Al-Zn-Mg मालिका 7N01 मिश्र धातु प्लेट्स आणि प्रोफाइल, 7003 मिश्र धातु प्रोफाइल. ते मानक स्थितींमध्ये येतात: O, H14, H18, H112, T4, T5, T6.

तपमान कमी झाल्यामुळे अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंचे यांत्रिक गुणधर्म वाढत असल्याचे टेबलमधील डेटावरून स्पष्ट होते. म्हणून, अॅल्युमिनियम हे रॉकेट कमी-तापमानाचे इंधन (द्रव हायड्रोजन, द्रव ऑक्सिजन) टाक्या, द्रव नैसर्गिक वायू (एलएनजी) वाहतूक जहाजे आणि किनार्यावरील टाक्या, कमी-तापमानाचे रासायनिक उत्पादन कंटेनर, कोल्ड स्टोरेजमध्ये वापरण्यासाठी योग्य एक उत्कृष्ट कमी-तापमान संरचनात्मक सामग्री आहे. , रेफ्रिजरेटेड ट्रक आणि बरेच काही.

कॅरेज आणि लोकोमोटिव्ह घटकांसह पृथ्वीवर धावणाऱ्या हाय-स्पीड ट्रेनचे संरचनात्मक घटक, सर्व विद्यमान अॅल्युमिनियम मिश्र धातु वापरून तयार केले जाऊ शकतात. थंड प्रदेशात कार्यरत कॅरेज स्ट्रक्चर्ससाठी नवीन अॅल्युमिनियम मिश्र धातुचे संशोधन करण्याची आवश्यकता नाही. तथापि, 6061 मिश्रधातूंपेक्षा सुमारे 10% जास्त कार्यक्षमतेसह नवीन 6XXX मिश्रधातू किंवा 7N01 मिश्र धातुपेक्षा अंदाजे 8% जास्त कामगिरीसह 7XXX मिश्रधातू विकसित केले जाऊ शकते, तर ती एक महत्त्वपूर्ण उपलब्धी असेल.

पुढे, कॅरेज अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंच्या विकासाच्या ट्रेंडबद्दल चर्चा करूया.

कुरवाळीत5083, 6061, आणि 7N01 सारख्या एक्सट्रुडेड प्रोफाइलसह, 5052, 5083, 5454, आणि 6061 सारख्या रेल्वे वाहनांच्या गाड्यांचे भाडे उत्पादन आणि देखभाल, मिश्र धातुच्या प्लेट्सचा वापर केला जातो. 5059, 5383 आणि 6082 सारखे काही नवीन मिश्रधातू देखील लागू केले जात आहेत. ते सर्व उत्कृष्ट वेल्डेबिलिटी प्रदर्शित करतात, वेल्डिंग वायर्स विशेषत: 5356 किंवा 5556 मिश्र धातु असतात. अर्थात, फ्रिक्शन स्टिअर वेल्डिंग (FSW) ही एक पसंतीची पद्धत आहे, कारण ती केवळ उच्च वेल्डिंग गुणवत्ता सुनिश्चित करत नाही तर वेल्डिंग वायरची गरज देखील दूर करते. जपानचे 7N01 मिश्र धातु, त्याची रचना Mn 0.20 आहे0.7%, Mg 1.02.0%, आणि Zn 4.0 ~ 5.0% (सर्व % मध्ये), रेल्वे वाहनांच्या निर्मितीमध्ये व्यापक वापर आढळला आहे. जर्मनीने हाय-स्पीड ट्रान्स रॅपिड कॅरेजेससाठी साइडवॉल तयार करण्यासाठी 5005 मिश्र धातुच्या प्लेट्सचा वापर केला आणि प्रोफाइलसाठी 6061, 6063 आणि 6005 मिश्र धातुच्या एक्सट्रूझन्सचा वापर केला. सारांश, आत्तापर्यंत, चीन आणि इतर दोन्ही देशांनी हाय-स्पीड ट्रेनच्या उत्पादनासाठी या मिश्रधातूंचे पालन केले आहे.

200km/h ~ 350km/h वेगाने कॅरेजसाठी अॅल्युमिनियम मिश्र धातु

आम्ही गाड्यांच्या चालणा-या गतीच्या आधारे कॅरेज अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंचे वर्गीकरण करू शकतो. पहिल्या पिढीतील मिश्रधातूंचा वापर 200km/h पेक्षा कमी वेग असलेल्या वाहनांसाठी केला जातो आणि ते प्रामुख्याने 6063, 6061, आणि 5083 मिश्रधातू यांसारख्या शहरी रेल्वे वाहनांच्या कॅरेजेसच्या निर्मितीसाठी वापरले जाणारे पारंपारिक मिश्र धातु आहेत. 6N01, 5005, 6005A, 7003, आणि 7005 सारख्या दुसऱ्या पिढीतील अॅल्युमिनियम मिश्रधातूंचा वापर 200km/h ते 350km/h या वेगाच्या हाय-स्पीड ट्रेनच्या कॅरेजच्या उत्पादनासाठी केला जातो. तिसर्‍या पिढीतील मिश्रधातूंमध्ये 6082 आणि स्कॅंडियम-युक्त अॅल्युमिनियम मिश्रधातूंचा समावेश होतो.

स्कॅन्डियम-युक्त अॅल्युमिनियम मिश्र धातु

स्कँडियम हे अॅल्युमिनियमसाठी सर्वात प्रभावी धान्य रिफायनर्सपैकी एक आहे आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातुच्या गुणधर्मांना अनुकूल करण्यासाठी एक आवश्यक घटक मानले जाते. अॅल्युमिनियम मिश्रधातूंमध्ये स्कॅन्डियमचे प्रमाण सामान्यत: ०.५% पेक्षा कमी असते आणि स्कॅन्डियम असलेल्या मिश्रधातूंना एकत्रितपणे अॅल्युमिनियम-स्कँडियम मिश्र धातु (अल-एससी मिश्र धातु) असे संबोधले जाते. Al-Sc मिश्र धातु उच्च सामर्थ्य, चांगली लवचिकता, उत्कृष्ट वेल्डेबिलिटी आणि गंज प्रतिकार यांसारखे फायदे देतात. ते जहाजे, एरोस्पेस वाहने, अणुभट्ट्या आणि संरक्षण उपकरणांसह विविध अनुप्रयोगांमध्ये वापरले जात आहेत, ज्यामुळे त्यांना रेल्वे वाहनांच्या संरचनेसाठी योग्य अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंची नवीन पिढी बनते.

अॅल्युमिनियम फोम

हाय-स्पीड ट्रेन्सचे वैशिष्ट्य हलके एक्सल लोड, वारंवार प्रवेग आणि मंदावणे आणि ओव्हरलोड ऑपरेशन्स द्वारे केले जाते, ज्यासाठी ताकद, कडकपणा, सुरक्षितता आणि आरामदायी आवश्यकता पूर्ण करताना कॅरेज स्ट्रक्चर शक्य तितके हलके असणे आवश्यक आहे. स्पष्टपणे, अल्ट्रा-लाइट अॅल्युमिनियम फोमची उच्च विशिष्ट ताकद, विशिष्ट मॉड्यूलस आणि उच्च ओलसर वैशिष्ट्ये या आवश्यकतांशी जुळतात. हाय-स्पीड ट्रेन्समध्ये अॅल्युमिनियम फोमच्या वापराचे विदेशी संशोधन आणि मूल्यमापन असे सिद्ध झाले आहे की अॅल्युमिनियम फोमने भरलेल्या स्टील ट्यूबमध्ये रिकाम्या नळ्यांपेक्षा 35% ते 40% जास्त ऊर्जा शोषण्याची क्षमता असते आणि फ्लेक्सल शक्तीमध्ये 40% ते 50% वाढ होते. यामुळे कॅरेजचे खांब आणि विभाजने अधिक मजबूत होतात आणि कोसळण्याची शक्यता कमी होते. लोकोमोटिव्हच्या फ्रंट बफर झोनमध्ये ऊर्जा शोषणासाठी अॅल्युमिनियम फोम वापरल्याने प्रभाव शोषण क्षमता वाढते. 10 मिमी जाड अॅल्युमिनियम फोम आणि पातळ अॅल्युमिनियम शीट्सपासून बनविलेले सँडविच पॅनेल मूळ स्टील प्लेट्सपेक्षा 50% हलके असतात आणि कडकपणा 8 पट वाढवतात.