Il-vaguni tal-ferrovija ta 'veloċità għolja huma wweldjati bl-użu ta' materjali tal-aluminju. Xi linji tal-ferrovija ta 'veloċità għolja jgħaddu minn reġjuni friġidi b'temperaturi baxxi sa 30 sa 40 grad Celsius. Xi strumenti, tagħmir, u provvisti għall-għajxien fuq bastimenti tar-riċerka Antartiku huma magħmula minn materjali tal-aluminju u jeħtieġ li jifilħu temperaturi baxxi sa 60 sa 70 grad Celsius. Il-vapuri tal-merkanzija Ċiniżi li jivvjaġġaw mill-Artiku lejn l-Ewropa jużaw ukoll xi tagħmir magħmul minn materjali tal-aluminju, u xi wħud minnu huma esposti għal temperaturi baxxi sa 50 sa 60 grad Celsius. Jistgħu joperaw b'mod normali f'kesħa daqshekk kbira? L-ebda problema, il-ligi tal-aluminju u l-materjali tal-aluminju ma jibżgħux minn kesħa jew sħana estrema.

L-aluminju u l-ligi ta 'l-aluminju huma materjali eċċellenti ta' temperatura baxxa. Ma jurux fraġilità f'temperatura baxxa bħal azzar ordinarju jew ligi tan-nikil, li juru tnaqqis sinifikanti fis-saħħa u duttilità f'temperaturi baxxi. Madankollu, l-aluminju u l-ligi ta 'l-aluminju huma differenti. Ma juru l-ebda traċċa ta 'fraġilità f'temperatura baxxa. Il-proprjetajiet mekkaniċi kollha tagħhom jiżdiedu b'mod sinifikanti hekk kif it-temperatura tonqos. Dan huwa indipendenti mill-kompożizzjoni tal-materjal, kemm jekk huwa liga tal-aluminju fondut jew liga tal-aluminju maħdum, liga tal-metallurġija tat-trab, jew materjal kompost. Huwa wkoll indipendenti mill-istat tal-materjal, kemm jekk ikun fl-istat kif ipproċessat jew wara trattament bis-sħana. Mhuwiex relatat mal-proċess tal-preparazzjoni tal-ingotta, kemm jekk huwa prodott permezz tal-ikkastjar u l-irrumblar jew l-ikkastjar u l-irrumblar kontinwu. Huwa wkoll mhux relatat mal-proċess ta 'estrazzjoni ta' l-aluminju, inkluż elettroliżi, tnaqqis termali tal-karbonju, u estrazzjoni kimika. Dan japplika għal-livelli kollha ta 'purità, mill-aluminju tal-proċess b'purità ta' 99.50% sa 99.79%, aluminju ta 'purità għolja b'purità ta' 99.80% sa 99.949%, aluminju ta 'purità super b'purità ta' 99.950% għal 99.9959%, ​​purità estrema ta 'aluminju 999-099%. għal purità ta '99.9990%, u aluminju ta' purità ultra-għolja b'purità ta 'aktar minn 99.9990%. Interessanti, żewġ metalli ħfief oħra, manjesju u titanju, ukoll ma jurux fraġilità f'temperatura baxxa.

Il-proprjetajiet mekkaniċi ta 'ligi tal-aluminju użati b'mod komuni għal vaguni tal-ferrovija ta' veloċità għolja u r-relazzjoni tagħhom mat-temperatura huma murija fit-tabella hawn taħt.

Il-vaguni tal-ferrovija b'veloċità għolja jużaw materjali tal-aluminju bħal pjanċi ta 'liga ta' serje Al-Mg 5005, pjanċi ta 'liga 5052, pjanċi ta' liga 5083, u profili; Serje Al-Mg-Si 6061 pjanċi u profili ta 'liga, profili ta' liga 6N01, profili ta 'liga 6063; Al-Zn-Mg serje 7N01 liga pjanċi u profili, 7003 liga profili. Jiġu fi stati standard: O, H14, H18, H112, T4, T5, T6.

Mid-dejta fit-tabella, huwa evidenti li l-proprjetajiet mekkaniċi tal-ligi tal-aluminju jiżdiedu hekk kif it-temperatura tonqos. Għalhekk, l-aluminju huwa materjal strutturali eċċellenti ta 'temperatura baxxa adattat għall-użu f'tankijiet ta' fjuwil ta 'temperatura baxxa rokit (idroġenu likwidu, ossiġnu likwidu), vapuri tat-trasport tal-gass naturali likwifikat (LNG) u tankijiet fuq l-art, kontenituri ta' prodotti kimiċi b'temperatura baxxa, ħażna kiesħa , trakkijiet refriġerati, u aktar.

Il-komponenti strutturali ta 'ferroviji ta' veloċità għolja li jimxu fuq id-Dinja, inklużi l-komponenti tal-ġarr u tal-lokomottivi, kollha jistgħu jiġu manifatturati bl-użu ta 'ligi tal-aluminju eżistenti. M'hemmx bżonn li ssir riċerka dwar liga ġdida tal-aluminju għal strutturi tal-ġarr li joperaw f'reġjuni friġidi. Madankollu, jekk liga ġdida 6XXX b'rendiment madwar 10% ogħla minn liga 6061 jew liga 7XXX b'rendiment ġenerali madwar 8% ogħla minn liga 7N01 tista 'tiġi żviluppata, dik tkun kisba sinifikanti.

Sussegwentement, ejja niddiskutu x-xejriet ta 'żvilupp tal-ligi tal-aluminju tal-ġarr.

Fil-kurmanifattura tal-kera u manutenzjoni ta 'vaguni tal-vetturi ferrovjarji, pjanċi tal-liga bħal 5052, 5083, 5454, u 6061 huma użati, flimkien ma' profili estrużi bħal 5083, 6061, u 7N01. Xi ligi ġodda bħal 5059, 5383, u 6082 qed jiġu applikati wkoll. Dawn kollha juru weldjabbiltà eċċellenti, bil-wajers tal-iwweldjar tipikament ikunu 5356 jew 5556 liga. Naturalment, l-iwweldjar bil-frizzjoni (FSW) huwa l-metodu preferut, peress li mhux biss jiżgura kwalità għolja tal-iwweldjar iżda wkoll jelimina l-ħtieġa għal wajers tal-iwweldjar. Liga 7N01 tal-Ġappun, bil-kompożizzjoni tagħha ta 'Mn 0.200.7%, Mg 1.02.0%, u Zn 4.0 ~ 5.0% (kollha f'%), sabet użu mifrux fil-manifattura ta 'vetturi ferrovjarji. Il-Ġermanja użat pjanċi ta 'liga ta' 5005 biex tipproduċi ħitan tal-ġenb għal vaguni Trans Rapid ta 'veloċità għolja u impjegat estrużjonijiet ta' liga 6061, 6063, u 6005 għal profili. Fil-qosor, s'issa, kemm iċ-Ċina kif ukoll pajjiżi oħra aderixxu l-aktar ma 'dawn il-ligi għall-manifattura tal-ferroviji b'veloċità għolja.

Ligi ta 'l-Aluminju għal Vaguni f'200km/h ~ 350km/h

Nistgħu nikkategorizzaw il-ligi tal-aluminju tal-ġarr ibbażati fuq il-veloċità operattiva tal-ferroviji. Il-ligi tal-ewwel ġenerazzjoni jintużaw għal vetturi b'veloċitajiet taħt il-200km/h u huma ligi konvenzjonali użati primarjament għall-manifattura ta' vaguni tal-vetturi ferrovjarji urbani, bħal 6063, 6061, u 5083 ligi. Ligi ta 'l-aluminju tat-tieni ġenerazzjoni bħal 6N01, 5005, 6005A, 7003, u 7005 huma użati għall-manifattura ta' vaguni ta 'ferroviji ta' veloċità għolja b'veloċitajiet li jvarjaw minn 200km / h sa 350km / h. Ligi tat-tielet ġenerazzjoni jinkludu 6082 u ligi tal-aluminju li fihom l-iskandju.

Ligi ta 'l-Aluminju li Fihom Skandju

L-iskandju huwa wieħed mir-raffinaturi tal-qamħ l-aktar effettivi għall-aluminju u huwa meqjus bħala element essenzjali għall-ottimizzazzjoni tal-proprjetajiet tal-liga tal-aluminju. Il-kontenut tal-iskandju huwa tipikament inqas minn 0.5% fil-ligi tal-aluminju, u l-ligi li fihom l-iskandju huma kollettivament imsejħa ligi tal-aluminju-skandju (ligi Al-Sc). Ligi Al-Sc joffru vantaġġi bħal saħħa għolja, duttilità tajba, weldjabbiltà eċċellenti, u reżistenza għall-korrużjoni. Qed jintużaw f'diversi applikazzjonijiet, inklużi vapuri, vetturi aerospazjali, reatturi, u tagħmir tad-difiża, li jagħmluhom ġenerazzjoni ġdida ta 'ligi tal-aluminju adattati għall-istrutturi tal-vetturi ferrovjarji.

Fowm tal-Aluminju

Ferroviji ta 'veloċità għolja huma kkaratterizzati minn tagħbijiet ħfief tal-fus, aċċelerazzjoni u deċelerazzjoni frekwenti, u operazzjonijiet mgħobbija żżejjed, li jeħtieġu li l-istruttura tal-ġarr tkun ħafifa kemm jista' jkun filwaqt li tissodisfa r-rekwiżiti ta 'saħħa, riġidità, sigurtà u kumdità. B'mod ċar, il-qawwa speċifika għolja tal-fowm tal-aluminju ultra-ħfief, il-modulu speċifiku u l-karatteristiċi ta 'damping għolja jallinjaw ma' dawn ir-rekwiżiti. Ir-riċerka barranija u l-evalwazzjoni tal-applikazzjoni tar-ragħwa tal-aluminju f'ferroviji ta 'veloċità għolja wrew li t-tubi tal-azzar mimlija bil-fowm tal-aluminju għandhom kapaċità ta' assorbiment tal-enerġija ta '35% sa 40% ogħla minn tubi vojta u żieda ta' 40% sa 50% fis-saħħa tal-flessjoni. Dan jagħmel il-pilastri tal-ġarr u l-ħitan aktar robusti u inqas suxxettibbli għall-kollass. L-użu tal-fowm tal-aluminju għall-assorbiment tal-enerġija fiż-żona buffer ta 'quddiem tal-lokomottiva jtejjeb il-kapaċitajiet ta' assorbiment tal-impatt. Pannelli sandwich magħmulin minn fowm tal-aluminju ħoxna ta '10mm u folji tal-aluminju rqaq huma 50% eħfef minn pjanċi tal-azzar oriġinali filwaqt li jżidu l-ebusija bi 8 darbiet.