Vet du årsaken til at togskinner er laget av rustent jern i stedet for rustfritt stål?
Jernbaneskinner, forkortelse for jernbaneskinner, er laget av stål med høy hardhet og seighet. Årsaken er at manganstål er hardt, slitesterkt og har en viss slagfasthet, som oppfyller vilkårene for å produsere skinner.
Manganskinner er veldig tette. Når det dannes en oksidasjonsrustfilm på overflaten, vil den beskytte interiøret og vil ikke påvirke bruken.
Jern og stål utmerker seg ved sitt karboninnhold. Jern-karbon-legeringer med et karboninnhold på mindre enn 2 % kalles stål, og de med et karboninnhold på mer enn 2 % kalles råjern.
Fra et metallurgisk perspektiv er det ikke noe som heter rustfritt jern. Rustfritt stål er også en type stål. Stål har seighet, elastisitet og stivhet. Når det gjelder rust, betyr rust at den ikke er motstandsdyktig mot korrosjon. Hovedelementet som bestemmer korrosjonsmotstanden til rustfritt stål er krom.
Stål med et krominnhold på over 10,5 % vil ikke ruste. På dette tidspunktet danner oksidasjonen av krom og det korrosive mediet en oksidfilm på overflaten, som kan forhindre grunnleggende ytterligere korrosjon.
Kostnaden for å lage jern er mye lavere enn for rustfritt stål. Ved design og produksjon av produkter med kort levetid og jernkvaliteten kan oppfylle kravene til materialbruk, vil jern selvsagt brukes.
Jernbane er et vanlig begrep, det er en stålskinne. For å forbedre trykk- og slitestyrken tilsettes vanligvis mangan. Rustfritt stål er vanligvis tilsatt krom og molybden for å motstå oksidasjon og korrosjon. Ved bruk av skinner må styrke, slitestyrke, fleksibilitet, plastisitet og korrosjonsbestandighet vurderes helhetlig. Høy styrke og slitestyrke er imidlertid førstevalget. Rustfritt stål vil ikke bli brukt dersom det ikke oppfyller kravene.
bilde
Grunnen til at rustfritt stål ikke kan brukes er fordi det ikke er holdbart nok og lett skades av termisk ekspansjon og sammentrekning. Rustfritt stål kan lett bli skadet av daglig vind, regn og eksponering. Selv om denne typen høystyrkeskinner ser rustne ut, er det bare et lag rust på overflaten, og innsiden er fortsatt intakt.
I tillegg er manganskinner veldig tette. Når det dannes en oksidasjonsrustfilm på overflaten, vil den beskytte interiøret og vil ikke påvirke bruken.
Først av alt, teknisk sett: de fleste tror at rustfritt stål ikke ruster, men den faktiske situasjonen er at rustfritt stål, som andre legeringer, også ruster, men fargen på oksidfilmen (rust) på overflaten av rustfritt stål etter det ruster er utseendefargen til rustfritt stål. , og denne oksidfilmen er relativt tett, noe som kan beskytte det indre vevet mot ytterligere oksidasjon og rust.
Imidlertid kan denne oksidfilmen fortsatt korroderes under visse forhold, spesielt i fuktige sure miljøer.
Derfor kan rustfritt stål ikke brukes i mange tilfeller. Det finnes mange varianter av rustfritt stål, og rustfritt stål (spesielt austenittisk rustfritt stål) har lav hardhet. For eksempel er det vanskelig å slipe når det brukes til å lage kniver, og selv om det er slipt, vil det lett bli matt; erfarne folk vet at lyse rustfrie stålplater lett blir riper på grunn av deres myke tekstur.
bilde
Derfor ruster ikke rustfritt stål teknisk sett, men fargen etter rust er lik fargen før rust; ytelsen er ikke egnet for bruk alle steder, så rustfritt stål kan vanligvis ikke brukes til å erstatte andre materialer.
Ressursmessig er nikkel og krom brukt i rustfritt stål relativt knappe mineraler, spesielt nikkel. Nyttige og brukervennlige ting skal alltid brukes på sentrale steder og kan ikke brukes tilfeldig og bortkastet.
Når det gjelder kostnader, vil kostnadene for å kjøpe materialer, lage deler og installere maskiner alle bli tatt i betraktning. Prisen på rustfritt stål er ikke bare litt høyere enn prisen på andre materialer som vanlig stål, aluminium, magnesium-aluminiumslegeringer, plast etc., men forskjellen er flere ganger høyere. Så lenge billige materialer kan oppfylle kravene, hvem vil da bruke dyre materialer?
I tillegg, selv om andre materialer er rustne og ikke korrosjonsbestandige, er det nå mange overflatebehandlingsteknologier som kan beskytte materialene mot korrosjon, for eksempel: spraymaling, pulverspraying, galvanisering, elektroforese, overflateoksidasjon, overflatekjemisk behandling ( nitrering, cyanidkjemikalier, etc.) kan forbedre overflatekorrosjonsproblemet til materialer. Derfor betyr det ikke nødvendigvis at rustne materialer ikke kan brukes på steder med korrosjon.
bilde
Til sammen kan ikke rustfritt stål brukes til å erstatte alle andre materialer. Først etter fullstendig vurdering av faktorer som delfunksjon, materialytelse, arbeidsmiljø, delkostnad, prosessytelse og mulighet, kan et passende materiale velges for delen. . Det kan ikke sies generelt at alle rustfrie stålmaterialer bør brukes i stedet. I hovedfaget mekanisk og materialfag er det spesielle materialkurs for å introdusere hvordan du velger materialer og materialegenskaper.
Togskinner er de etablerte kjøresporene til tog og er en uunnværlig modell for dagens tog- og jernbaneteknologi. Du har kanskje lagt merke til at stort sett alle togskinner er rustne, selv nybygde togskinner er slik. Ikke bare vil levetiden til rustne jernprodukter forkortes, men den vil også bli svært skjør.
Til slutt, her er en video om jernbaneproduksjon.
