Gerbong karéta laju dilas nganggo bahan alumunium. Sababaraha jalur karéta gancang ngaliwat daérah anu tiis kalayan suhu sahandapeun minus 30 dugi ka 40 darajat Celsius. Sababaraha alat, alat, sareng suplai hirup dina kapal panalungtikan Antartika didamel tina bahan alumunium sareng kedah tahan suhu dugi ka minus 60 dugi ka 70 derajat Celsius. Kapal kargo Cina anu ngumbara ti Arktik ka Éropa ogé ngagunakeun sababaraha alat anu didamel tina bahan alumunium, sareng sababaraha di antarana kakeunaan hawa dugi ka minus 50 dugi ka 60 darajat Celsius. Naha aranjeunna tiasa beroperasi sacara normal dina tiis ekstrim sapertos kitu? Taya masalah, alloy aluminium sarta bahan aluminium teu sieun ekstrim tiis atawa panas.

Aluminium jeung alloy aluminium mangrupakeun bahan-suhu low alus teuing. Aranjeunna teu némbongkeun brittleness-suhu low kawas baja biasa atawa alloy nikel, nu nembongkeun panurunan signifikan dina kakuatan sarta ductility dina hawa low. Sanajan kitu, aluminium sarta alloy aluminium béda. Aranjeunna teu némbongkeun sagala renik brittleness-suhu low. Sadaya sipat mékanisna ningkat sacara signifikan nalika suhu turun. Ieu henteu gumantung kana komposisi bahan, naha éta tuang alloy aluminium atanapi alloy aluminium tempa, alloy metallurgy bubuk, atanapi bahan komposit. Éta ogé henteu gumantung kana kaayaan bahan, naha éta dina kaayaan anu diolah atanapi saatos perlakuan panas. Henteu aya hubunganana sareng prosés persiapan ingot, naha éta diproduksi ku tuang sareng ngagulung atanapi tuang sareng ngagulung kontinyu. Éta ogé teu aya hubunganana sareng prosés ékstraksi aluminium, kalebet éléktrolisis, réduksi termal karbon, sareng ékstraksi kimia. Ieu lumaku pikeun sakabéh tingkat purity, ti prosés aluminium kalawan 99,50% ka 99,79% purity,-purity tinggi aluminium kalawan 99,80% ka 99,949% purity, super-purity aluminium kalawan 99,950% ka 99,9959% purity, ekstrim-purity aluminium kalawan 99,99% ka 99,9990% purity, sarta ultra-luhur-purity aluminium kalawan leuwih 99,9990% purity. Narikna, dua logam cahaya sejen, magnésium jeung titanium, ogé teu némbongkeun brittleness-suhu low.

Sipat mékanis tina alloy aluminium anu biasa dianggo pikeun gerbong karéta gancang sareng hubunganana sareng suhu dipidangkeun dina tabel di handap ieu.

Gerbong karéta-speed tinggi ngagunakeun bahan aluminium kayaning Al-Mg runtuyan 5005 pelat alloy, 5052 pelat alloy, 5083 pelat alloy, sarta propil; Al-Mg-Si runtuyan 6061 pelat alloy na propil, propil alloy 6N01, propil alloy 6063; Al-Zn-Mg séri 7N01 pelat alloy na propil, 7003 profil alloy. Aranjeunna datangna dina kaayaan baku: O, H14, H18, H112, T4, T5, T6.

Tina data dina tabél, éta écés yén sipat mékanis tina alloy aluminium ningkat nalika suhu turun. Ku alatan éta, aluminium mangrupa bahan struktural suhu-rendah alus teuing cocog pikeun pamakéan dina bahan bakar-suhu low rokét (hidrogen cair, oksigén cair), kapal angkutan gas alam liquefied (LNG) jeung tank onshore, wadah produk kimia suhu low, gudang tiis. , treuk refrigerated, sareng nu sanesna.

Komponén struktural karéta gancang anu ngajalankeun di Bumi, kalebet gerbong sareng komponen lokomotif, sadayana tiasa diproduksi nganggo alloy aluminium anu tos aya. Teu perlu pikeun panalungtikan alloy aluminium anyar pikeun struktur gerbong operasi di wewengkon frigid. Sanajan kitu, lamun alloy 6XXX anyar kalawan kinerja ngeunaan 10% leuwih luhur ti 6061 alloy atawa alloy 7XXX kalawan kinerja sakabéh ngeunaan 8% leuwih luhur ti alloy 7N01 bisa dimekarkeun, éta bakal jadi prestasi signifikan.

Salajengna, hayu urang ngabahas tren ngembangkeun alloy aluminium gerbong.

Dina curNyéwa manufaktur sareng pangropéa gerbong kareta api, pelat alloy sapertos 5052, 5083, 5454, sareng 6061 dianggo, sareng profil extruded sapertos 5083, 6061, sareng 7N01. Sababaraha alloy anyar sapertos 5059, 5383, sareng 6082 ogé diterapkeun. Éta kabéh némbongkeun weldability alus teuing, kalayan kawat las ilaharna 5356 atanapi 5556 alloy. Tangtosna, gesekan aduk las (FSW) nya éta métode pikaresep, sabab teu ukur ensures kualitas las tinggi tapi ogé eliminates butuh kawat las. alloy 7N01 Jepang, kalawan komposisi na Mn 0,200,7%, Mg 1,02.0%, sarta Zn 4.0 ~ 5.0% (sadayana di%), geus kapanggih pamakéan nyebar dina manufaktur kandaraan rail. Jérman ngagunakeun 5005 pelat alloy pikeun ngahasilkeun sidewalls pikeun gerbong Trans Rapid-speed tinggi jeung padamelan 6061, 6063, jeung 6005 extrusions alloy pikeun profil. Kasimpulanana, dugi ka ayeuna, Cina sareng nagara-nagara sanés parantos nganut alloy ieu pikeun manufaktur karéta-speed tinggi.

Aluminium Alloys pikeun gerbong dina 200km / h ~ 350km / h

Urang tiasa ngagolongkeun alloy aluminium gerbong dumasar kana laju operasional karéta. alloy generasi kahiji dipaké pikeun kandaraan kalayan speeds handap 200km / h sarta mangrupakeun alloy konvensional utamana dipaké pikeun manufaktur gerbong kareta urban, kayaning 6063, 6061, jeung 5083 alloy. Alumunium generasi kadua kawas 6N01, 5005, 6005A, 7003, jeung 7005 dipaké pikeun manufaktur gerbong karéta-speed tinggi kalawan speeds mimitian ti 200km/h nepi ka 350km/h. Alloy generasi katilu kalebet 6082 sareng alloy aluminium anu ngandung skandium.

Skandium-ngandung Aluminium Alloys

Scandium mangrupikeun salah sahiji panyaring gandum anu paling mujarab pikeun aluminium sareng dianggap unsur penting pikeun ngaoptimalkeun sipat alloy aluminium. Eusi skandium biasana kirang ti 0,5% dina alloy aluminium, sareng alloy anu ngandung skandium sacara koléktif disebut alloy aluminium-scandium (alloy Al-Sc). Al-Sc alloy nawarkeun kaunggulan kayaning kakuatan tinggi, ductility alus, weldability alus teuing, sarta lalawanan korosi. Éta téh dipaké dina sagala rupa aplikasi, kaasup kapal, kandaraan aerospace, reaktor, sarta alat-alat pertahanan, nyieun eta generasi anyar alloy aluminium cocog pikeun struktur kareta api.

Aluminium Foam

Karéta-speed tinggi dicirikeun ku beban as lightweight, akselerasi sering na deceleration, sarta operasi overloaded, nu merlukeun struktur gerbong jadi lightweight sabisa bari minuhan sarat kakuatan, rigidity, kaamanan, jeung kanyamanan. Jelas, kakuatan spésifik tinggi busa aluminium ultra-ringan, modulus spésifik, sareng ciri damping anu luhur saluyu sareng sarat ieu. Panaliti asing sareng evaluasi aplikasi busa aluminium dina karéta-speed tinggi nunjukkeun yén tabung baja anu dieusi busa aluminium gaduh kamampuan nyerep énergi 35% dugi ka 40% langkung luhur tibatan tabung kosong sareng paningkatan 40% dugi ka 50% dina kakuatan flexural. Hal ieu ngajadikeun pilar gerbong sareng partisi langkung kuat sareng kirang rawan ambruk. Ngagunakeun busa aluminium pikeun nyerep énérgi dina zona panyangga hareup lokomotif ningkatkeun kamampuan nyerep dampak. Sandwich panels dijieunna tina 10mm kandel busa aluminium sarta cadar aluminium ipis anu 50% torek ti pelat baja aslina bari ngaronjatkeun stiffness ku 8 kali.