Teknologi Perawatan Permukaan dan Solusi Peningkatan Ketahanan Aus untuk Pegas Elastis
Apa jenis utama dan faktor yang mempengaruhi keausan permukaan batang elastis?
Jenis utama keausan permukaan batang elastis meliputikeausan perekat, keausan abrasif, dan keausan lelah. Keausan perekat terjadi pada bagian kontak antara batang elastis dan blok pengukur. Karena getaran-rel roda, logam pada permukaan kontak melekat, dan kemudian titik adhesi terkoyak hingga membentuk tanda keausan. Keausan abrasif disebabkan oleh partikel keras seperti pasir dan karat dari luar yang masuk ke antarmuka kontak. Partikel-partikel tersebut akan menimbulkan goresan pada permukaan batang elastis dan mempercepat proses keausan. Keausan akibat kelelahan adalah akibat beban bolak-balik jangka panjang, retakan mikro terjadi pada permukaan batang elastis, dan perluasan retakan menyebabkan material terkelupas dan membentuk keausan pitting. Faktor-faktor yang mempengaruhi keausan terutama mencakup tekanan kontak, frekuensi getaran, dan kondisi lingkungan. Semakin besar tekanan kontak, semakin cepat laju keausannya. Preload batang elastis yang terlalu tinggi akan meningkatkan tekanan kontak; semakin cepat kecepatan pengoperasian kereta api, semakin tinggi frekuensi getarannya, dan semakin banyak jumlah siklus keausannya; lingkungan yang lembab dan berdebu akan memperburuk keausan abrasif dan keausan perekat, sehingga memperpendek masa pakai batang elastis.
Apa jenis teknis inti dan titik proses perawatan permukaan batang elastis?
Jenis teknis inti dari perawatan permukaan batang elastis meliputipengobatan fosfat, penguatan shot peening dan pengobatan dacromet. Perawatan fosfat adalah dengan merendam batang elastis dalam larutan fosfat untuk membentuk lapisan pelindung fosfat pada permukaannya. Ketebalan film dikontrol pada 5-10μm, suhu larutan fosfat 50-60 derajat, dan waktu perawatan 15-20 menit. Film fosfat dapat meningkatkan ketahanan aus dan ketahanan karat pada batang elastis dan meningkatkan daya rekat lapisan berikutnya. Penguatan shot peening adalah membenturkan permukaan batang elastis dengan tembakan baja berkecepatan tinggi untuk menghasilkan tegangan tekan sisa pada permukaan. Diameter tembakan baja adalah 0,2-0,4 mm, intensitas peening tembakan adalah 0,2-0,3A, dan tingkat cakupan lebih besar dari atau sama dengan 100%. Tegangan tekan sisa dapat menghambat timbulnya retak lelah dan meningkatkan kinerja keausan anti lelah pada batang elastis. Perawatan dacromet adalah dengan merendam batang elastis dalam larutan pelapis dacromet, dan membentuk lapisan seng-aluminium setelah dipanggang dan diawetkan. Kandungan bubuk seng-aluminium dalam larutan pelapis lebih besar dari atau sama dengan 80%, suhu pemanggangan 300-350 derajat, waktu 30 menit, dan ketebalan lapisan 6-8μm, yang memiliki ketahanan korosi dan ketahanan aus yang sangat baik. Ketiga proses tersebut harus dilakukan secara berurutan, pertama perawatan fosfat, kemudian penguatan shot peening, dan terakhir perawatan dacromet untuk memastikan efek perawatan permukaan yang optimal.
Bagaimana mekanisme peningkatan perlakuan fosfat terhadap ketahanan aus batangan elastis?
Mekanisme peningkatan perlakuan fosfat pada ketahanan aus batangan elastis terutama tercermin dalam dua aspek:mengurangi koefisien gesekan dan membentuk penghalang pelindung. Film fosfat adalah struktur kristal berpori yang dapat menyimpan minyak pelumas, membentuk lapisan minyak pada antarmuka kontak antara batang elastis dan blok pengukur, mengurangi koefisien gesekan dari 0,3 menjadi di bawah 0,1, dan mengurangi terjadinya keausan perekat. Kekerasan film fosfat lebih tinggi dibandingkan matriks batang elastis, kekerasan Vickers dapat mencapai 300-400HV, yang dapat menahan goresan partikel keras dan mencegah kerusakan akibat keausan abrasif pada matriks. Film fosfat juga dapat mengisolasi kontak antara udara, kelembapan, dan matriks batang elastis, mencegah matriks berkarat, dan menghindari keausan abrasif yang disebabkan oleh partikel karat. Selain itu, film fosfat dapat meningkatkan kekasaran permukaan batang elastis, meningkatkan efek penguatan shot peening berikutnya, membuat kedalaman lapisan tegangan tekan sisa lebih dalam dan distribusinya lebih seragam, dan selanjutnya meningkatkan kinerja anti-keausan kelelahan pada batang elastis. Melalui perlakuan fosfat, umur ketahanan aus batang elastis dapat diperpanjang sebesar 20%-30%, sehingga memenuhi persyaratan penggunaan kereta api kecepatan tinggi dan kereta api angkutan berat.
Apa perbedaan pemilihan teknologi perawatan permukaan untuk berbagai jenis batang elastis?
Perbedaan pemilihan teknologi perawatan permukaan untuk berbagai jenis batang elastis terutama ditentukan olehbahan dan skenario penerapan batang elastis. Batang elastis tipe W-yang digunakan pada kereta api berkecepatan tinggi-terbuat dari 55SiCrA dengan modulus elastis tinggi dan beban awal yang besar, dan perlu mengadopsifosfat + shot peening + dacrometteknologi perawatan komposit untuk memastikan ketahanan aus dan ketahanan lelah memenuhi standar dan beradaptasi dengan lingkungan layanan getaran{0}}frekuensi tinggi. Batang elastis tipe Ω-yang digunakan pada kereta api angkut berat-memiliki daya dukung yang kuat dan tekanan kontak yang besar, dan perlu ditambahkanperawatan anodisasi kerasberdasarkan teknologi perawatan komposit. Ketebalan film anodisasi lebih besar dari atau sama dengan 10μm, kekerasan lebih besar dari atau sama dengan 500HV, yang selanjutnya meningkatkan kinerja keausan anti-abrasif. Batang elastis tipe E-yang digunakan pada-kereta api cepat biasa memiliki lingkungan layanan yang relatif ringan, dan dapat mengadopsifosfat + shot peeningteknologi perawatan yang disederhanakan untuk mengurangi biaya produksi dan memenuhi persyaratan ketahanan aus dasar. Karena seringnya start dan stop serta dampak getaran yang besar, batang elastis yang digunakan pada angkutan kereta api perkotaan perlu diadopsishot peening + pelapis elektroforesisteknologi pengobatan. Adhesi lapisan elektroforesis lebih besar dari atau sama dengan 4MPa, dan ketahanan benturan lebih besar dari atau sama dengan 50kg·cm, beradaptasi dengan lingkungan pengoperasian yang kompleks.
Apa metode deteksi dan standar penerimaan untuk kualitas perawatan permukaan batang elastis?
Metode deteksi kualitas perawatan permukaan batang elastis meliputiinspeksi penampilan, inspeksi ketebalan film dan inspeksi kinerja. Inspeksi penampilan mengadopsi metode visual, yang mengharuskan lapisan perawatan pada permukaan batang elastis seragam dan kontinu, tanpa kehilangan lapisan, pengelupasan, pengelupasan, dan cacat lainnya. Film fosfat berwarna abu-abu atau hitam, dan lapisan dacromet berwarna abu-abu perak-. Inspeksi ketebalan film mengadopsi pengukur ketebalan arus eddy. Ketebalan film fosfat adalah 5-10μm, ketebalan lapisan dacromet adalah 6-8μm, ketebalan film anodized lebih besar dari atau sama dengan 10μm, dan deviasi ketebalan kurang dari atau sama dengan ±1μm. Pengujian kinerja meliputi uji koefisien gesekan, uji semprotan garam dan uji keausan lelah. Koefisien gesekan harus kurang dari atau sama dengan 0,1, waktu ketahanan korosi uji semprotan garam lebih besar dari atau sama dengan 1000 jam, dan uji keausan lelah mensyaratkan bahwa batang elastis tidak mengalami keausan yang jelas pada siklus beban bolak-balik 1×10⁷. Standar penerimaan didasarkan pada TB/T 3395-2015. Tingkat kualifikasi inspeksi penampilan harus 100%, dan tingkat kualifikasi ketebalan film dan inspeksi kinerja harus lebih besar dari atau sama dengan 98%. Batang elastis yang tidak memenuhi syarat perlu dirawat kembali permukaannya sampai memenuhi standar.