Tezyurar poyezd vagonlari alyuminiy materiallar yordamida payvandlanadi. Ba'zi tezyurar poyezd liniyalari harorati minus 30 dan 40 darajagacha sovuq bo'lgan sovuq hududlardan o'tadi. Antarktika tadqiqot kemalaridagi ba'zi asboblar, jihozlar va yashash anjomlari alyuminiy materiallardan tayyorlangan va minus 60 dan 70 daraja Selsiygacha bo'lgan haroratga bardosh berishi kerak. Arktikadan Yevropaga ketayotgan Xitoy yuk kemalari ham alyuminiy materiallardan tayyorlangan ba’zi jihozlardan foydalanadi va ularning bir qismi Selsiy bo‘yicha minus 50 dan 60 darajagacha bo‘lgan past haroratga duchor bo‘ladi. Ular shunday qattiq sovuqda normal ishlashi mumkinmi? Muammo yo'q, alyuminiy qotishmalari va alyuminiy materiallari haddan tashqari sovuq yoki issiqlikdan qo'rqmaydi.

Alyuminiy va alyuminiy qotishmalari juda yaxshi past haroratli materiallardir. Ular oddiy po'lat yoki nikel qotishmalari kabi past haroratli mo'rtlikni ko'rsatmaydi, ular past haroratlarda mustahkamlik va egiluvchanlikning sezilarli darajada pasayishini ko'rsatadi. Biroq, alyuminiy va alyuminiy qotishmalari boshqacha. Ular past haroratda mo'rtlik izlarini ko'rsatmaydi. Ularning barcha mexanik xususiyatlari haroratning pasayishi bilan sezilarli darajada oshadi. Bu quyma alyuminiy qotishmasi yoki ishlangan alyuminiy qotishmasi, chang metallurgiya qotishmasi yoki kompozit material bo'ladimi, bu materialning tarkibiga bog'liq emas. Bundan tashqari, u qayta ishlangan holatdami yoki issiqlik bilan ishlov berishdan keyin bo'ladimi, materialning holatiga bog'liq emas. Bu quyma va prokat yo'li bilan ishlab chiqariladimi yoki uzluksiz quyma va prokat yo'li bilan ishlab chiqariladimi, quyma tayyorlash jarayoniga bog'liq emas. Bundan tashqari, elektroliz, uglerodni termal pasaytirish va kimyoviy ekstraktsiyani o'z ichiga olgan alyuminiy qazib olish jarayoni bilan bog'liq emas. Bu tozalikning barcha darajalariga taalluqlidir: tozaligi 99,50% dan 99,79% gacha bo'lgan texnologik alyuminiy, 99,80% dan 99,949% gacha bo'lgan yuqori toza alyuminiy, 99,950% dan 99,9959% gacha bo'lgan o'ta toza alyuminiy, o'ta toza alyuminiy 909,9% gacha. tozaligi 99,9990% gacha va tozaligi 99,9990% dan yuqori bo'lgan ultra yuqori tozalikdagi alyuminiy. Qizig'i shundaki, boshqa ikkita engil metallar, magniy va titan ham past haroratda mo'rtlikni ko'rsatmaydi.

Tezyurar poyezd vagonlari uchun tez-tez ishlatiladigan alyuminiy qotishmalarining mexanik xususiyatlari va ularning harorat bilan bog'liqligi quyidagi jadvalda ko'rsatilgan.

Tezyurar poyezd vagonlarida Al-Mg seriyali 5005 qotishma plitalar, 5052 qotishma plitalar, 5083 qotishma plitalar va profillar kabi alyuminiy materiallar ishlatiladi; Al-Mg-Si seriyali 6061 qotishma plitalari va profillari, 6N01 qotishma profillari, 6063 qotishma profillari; Al-Zn-Mg seriyali 7N01 qotishma plitalari va profillari, 7003 qotishma profillari. Ular standart holatlarda keladi: O, H14, H18, H112, T4, T5, T6.

Jadvaldagi ma'lumotlardan ko'rinib turibdiki, alyuminiy qotishmalarining mexanik xususiyatlari haroratning pasayishi bilan ortadi. Shuning uchun alyuminiy - past haroratli raketa yoqilg'isi (suyuq vodorod, suyuq kislorod) baklari, suyultirilgan gaz (LNG) transport kemalari va quruqlikdagi tanklar, past haroratli kimyoviy mahsulotlar konteynerlari, sovuq omborlarda foydalanish uchun mos bo'lgan mukammal past haroratli strukturaviy materialdir. , sovutgichli yuk mashinalari va boshqalar.

Yerda harakatlanuvchi tezyurar poyezdlarning konstruktiv komponentlari, jumladan vagon va lokomotiv qismlari mavjud alyuminiy qotishmalari yordamida ishlab chiqarilishi mumkin. Sovuq hududlarda ishlaydigan vagon tuzilmalari uchun yangi alyuminiy qotishmasini tadqiq qilishning hojati yo'q. Biroq, agar 6061 qotishmasidan taxminan 10% yuqori mahsuldorlikka ega yangi 6XXX qotishmasi yoki umumiy unumdorligi 7N01 qotishmasidan taxminan 8% yuqori bo'lgan 7XXX qotishmasi ishlab chiqilsa, bu muhim yutuq bo'lar edi.

Keyinchalik, vagon alyuminiy qotishmalarining rivojlanish tendentsiyalarini muhokama qilaylik.

Kuradatemir yo'l vagonlarini ishlab chiqarish va texnik xizmat ko'rsatishda 5052, 5083, 5454 va 6061 kabi qotishma plitalar, 5083, 6061 va 7N01 kabi ekstrudirovka qilingan profillar ishlatiladi. 5059, 5383 va 6082 kabi yangi qotishmalar ham qo'llanilmoqda. Ularning barchasi mukammal payvandlash qobiliyatini namoyish etadi, payvandlash paychalarining odatda 5356 yoki 5556 qotishmalari. Albatta, ishqalanish aralashtirish payvandlash (FSW) afzal usul hisoblanadi, chunki u nafaqat yuqori payvandlash sifatini ta'minlaydi, balki payvandlash simlariga bo'lgan ehtiyojni ham yo'q qiladi. Yaponiyaning 7N01 qotishmasi, uning tarkibi Mn 0,200,7%, Mg 1,02,0% va Zn 4,0 ~ 5,0% (barchasi %), temir yo'l transport vositalarini ishlab chiqarishda keng qo'llanilishini topdi. Germaniya yuqori tezlikda harakatlanuvchi Trans Rapid vagonlari uchun yon devorlarni ishlab chiqarish uchun 5005 qotishma plitalardan foydalangan va profillar uchun 6061, 6063 va 6005 qotishma ekstruziyalarini ishlatgan. Xulosa qilib aytganda, hozirgi kunga qadar Xitoy ham, boshqa mamlakatlar ham tezyurar poyezdlar ishlab chiqarish uchun ushbu qotishmalarga asosan amal qilgan.

200km/soat ~ 350km/soat tezlikda vagonlar uchun alyuminiy qotishmalari

Biz vagon alyuminiy qotishmalarini poezdlarning ishlash tezligiga qarab tasniflashimiz mumkin. Birinchi avlod qotishmalari tezligi soatiga 200 km dan past bo'lgan transport vositalari uchun ishlatiladi va asosan 6063, 6061 va 5083 qotishmalari kabi shahar temir yo'l transporti vagonlarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan an'anaviy qotishmalardir. 6N01, 5005, 6005A, 7003 va 7005 kabi ikkinchi avlod alyuminiy qotishmalari tezligi 200km/soatdan 350km/soatgacha bo'lgan tezyurar poyezdlar vagonlarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Uchinchi avlod qotishmalariga 6082 va skandiy o'z ichiga olgan alyuminiy qotishmalari kiradi.

Skandiy o'z ichiga olgan alyuminiy qotishmalari

Skandiy alyuminiy uchun eng samarali don tozalash vositalaridan biri bo'lib, alyuminiy qotishma xususiyatlarini optimallashtirish uchun muhim element hisoblanadi. Alyuminiy qotishmalarida skandiy miqdori odatda 0,5% dan kam bo'ladi va skandiyni o'z ichiga olgan qotishmalar birgalikda alyuminiy-skandiy qotishmalari (Al-Sc qotishmalari) deb ataladi. Al-Sc qotishmalari yuqori quvvat, yaxshi egiluvchanlik, mukammal payvandlash va korroziyaga chidamlilik kabi afzalliklarni taqdim etadi. Ular turli xil ilovalarda, jumladan, kemalar, aerokosmik transport vositalari, reaktorlar va mudofaa uskunalarida qo'llaniladi, bu ularni temir yo'l transporti konstruktsiyalari uchun mos bo'lgan yangi avlod alyuminiy qotishmalariga aylantiradi.

Alyuminiy ko'pik

Tezyurar poyezdlar o‘qga yuklarning yengilligi, tez-tez tezlashishi va sekinlashuvi, haddan tashqari yuklangan operatsiyalari bilan ajralib turadi, bu esa vagon strukturasining mustahkamlik, qattiqlik, xavfsizlik va qulaylik talablariga javob beradigan darajada engil bo‘lishini talab qiladi. Shubhasiz, ultra yengil alyuminiy ko'pikning yuqori o'ziga xos kuchi, o'ziga xos moduli va yuqori damping xususiyatlari ushbu talablarga mos keladi. Chet ellik tadqiqotlar va alyuminiy ko'pikni yuqori tezlikda harakatlanuvchi poezdlarda qo'llashni baholash alyuminiy ko'pik bilan to'ldirilgan po'lat quvurlar bo'sh quvurlarga qaraganda 35% dan 40% gacha yuqori energiyani yutish qobiliyatiga ega ekanligini va 40% dan 50% gacha egiluvchan kuchga ega ekanligini ko'rsatdi. Bu vagon ustunlari va bo'linmalarini yanada mustahkam qiladi va yiqilishga kamroq moyil bo'ladi. Lokomotivning oldingi bufer zonasida energiyani yutish uchun alyuminiy ko'pikdan foydalanish zarbani yutish qobiliyatini oshiradi. 10 mm qalinlikdagi alyuminiy ko'pik va yupqa alyuminiy plitalardan tayyorlangan sendvich panellar asl po'lat plitalardan 50% engilroq va qattiqlikni 8 baravar oshiradi.