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「为何我们国家修建火车轨道,宁可使用会生锈的铁,也不用不锈钢?」
一个关于铁路的问题引起了人们的好奇。中国的铁路轨道已经从早期的铸铁轨道发展到现在的高锰钢轨道,到处铺设,经历了10月革命的风暴。
到目前为止,我国许多高铁线路都采用了高锰轨道,那为什么不用不锈钢呢?
为何我们国家不需要建造不锈钢轨道?
中国的铁路建设是在1861年建成的上海公共滑轨铁路。到目前为止,中国已经建成了各种铁路线路。到目前为止,已经建成了数百万英里的铁路线路。
早期滑轨铁路的铁轨材料多为铸铁材料,然后在发展过程中逐渐发现铸铁硬度不足,因此在锻造工艺的基础上逐渐将其转化为钢铁材料。
伴随着我国铁路建设技术的逐步发展,走在世界前列,在我国铁路建设过程中,对铁路轨道材料的性能有了更高的要求,1880年英国威尔金斯首先采用高碳钢制造轨道。
随着这项技术的逐步推广,越来越多的铁路线路使用钢轨而不是过去的铸铁材料。经过多个世纪的发展,不仅铁路线路的建设得到了改善。
与此同时,火车的速度和运输能力也有了很大的提高,不仅如此,铁路建设技术在世界范围内取得了巨大的成就,铁路建设技术也在世界范围内得到了广泛的传播和推广。
在钢轨的生产和制造过程中,生产的材料是普通碳钢,这些普通碳钢的应用直接受到环境和气候条件的影响。
在轨道上,长期承受火车头部和车辆的重量和驱动力。随着火车的使用,对轨道的使用寿命也有了很高的要求。在1000万吨的铁路交通量下,高铁上轨道的使用寿命和磨损非常引人注目。
经过长时间的火车重量重复压力,导致轨道磨损、弯曲、断裂,说明轨道在使用过程中不仅受力大,而且磨损严重。
因此,为了减少这种磨损,延长轨道的使用寿命,还对轨道材料进行了研究和实践,试图使用更好的轨道材料,高锰钢更容易出现。
高锰钢在钢轨材料中得到了广泛的应用,不仅因为高锰钢具有较高的硬度,而且在钢轨的使用寿命上也远高于碳钢和锰含量的钢。
经研究发现,高锰钢的硬度是碳钢的1.6。~1.7倍,含锰量为1。.5~1.8倍,而且高锰钢的耐磨性和塑性比前两种差不多,但硬度很高。
此外,高锰钢具有良好的冲击韧性和较高的抗破裂强度,特别是在冬季,能承受较低的温度。
由于高锰钢硬度高,且不易发生塑性变形,且耐冲击,在机械工业中也得到了广泛的应用,这也是高锰钢在钢轨材料中使用的原因。
在使用轨道的过程中,它还承受着火车和车辆的压力和重量,从而导致轨道的磨损。一般来说,轨道表面磨损厚度为10毫米,表面硬度会降低2~3。 HRC。
此外,随着外力的不断挤压,轨道表面会形成一层坚硬的塑性变形层。这一层的外层质地很好,相当于表面硬化,内部质地更致密,硬度更高。
这一高硬度不仅能有效地减少轨道的磨损,而且能有效地减少动车组列车在行驶过程中对轨道造成的磨损。
由于高锰钢的硬度很高,所以不需要不锈钢,直接使用高锰钢,但这种硬度也是相对的,当高锰钢的硬度在一定程度上超过这一范围时,就会导致高锰钢材料变脆,容易出现疲劳破裂。
而现在,高锰轨道的硬度基本上要在300HB或350HB左右,而且在使用过程中,也会受到外力的影响,使其逐渐减少一部分。
此外,高锰轨道的生产难度远高于普通轨道,生产成本也相对较高,因此选择高锰轨道可以减少一些工艺难度。
当高锰轨的硬度在350HB左右时,会出现弹性模量的问题,这主要体现在弹性模量的变化上,会导致材料变硬。
当然,这种变化对普通列车没有影响,但对于高铁来说,由于高铁速度快,经过高铁轨道时会对高铁产生很大的冲击。
在冲击力的作用下,材料的性能会受到一定程度的破坏,从而导致列车在行驶过程中振动,影响乘客的乘坐舒适度。
所以在选择轨道材料时,一定要考虑材料的影响,尽管不锈钢的抗锈性能很好,但不锈钢的抗拉强度要低于高锰钢。
并且不锈钢的硬度也比高锰钢低,抗弯变形能力也比高锰钢差很多,在使用寿命上要比高锰钢低很多。
所以,高锰钢材料在使用过程中是比较安全的,特别是在气候方面,高锰钢材料对潮湿环境的适应性要比不锈钢强得多。
与此同时,还有一点就是使用寿命,当然高锰钢的使用寿命更长,所以在铁路建设中直接选择高锰钢就好了,不需要再选择不锈钢了。
在铁路建设中,不同的轨道材料主要根据气候条件进行选择,高锰钢轨道,尤其是积雪的地区,适用于那些寒冷或潮湿的地区。
然后直接选择高锰钢,而不是不锈钢,因为使用寿命长,而且中国大部分地区都属于这种气候,所以没有必要浪费轨道材料。
由于轨道材料的生产过程中,会对环境造成一定的污染,而高锰材料的价格也会比不锈钢便宜。
所以,不必浪费生产,用不锈钢轨道修建铁路,一定是建设者对铁路质量和使用寿命的误解。
普通地区,普通碳钢轨道就足够了。
在我国铁路建设中选择高锰钢赛,既节约了生产,又帮助铁路建设者完成了铁路建设任务。
此外,我国大部分地区都适用于高锰钢轨道的使用,这种选择既考虑了高锰钢的生产成本,又考虑了提高铁路使用寿命和安全服务的建议。
与此同时,铁路建设需要重点关注轨道的养护与维护工作,当出现损坏或隐患时,要及时处理,确保铁路安全有序,延长铁路的使用寿命。
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