Kender du årsagen til, at togskinner er lavet af rustent jern i stedet for rustfrit stål?
Jernbaneskinner, forkortelse for jernbaneskinner, er lavet af stål med høj hårdhed og sejhed. Årsagen er, at manganstål er hårdt, slidstærkt og har en vis slagstyrke, som opfylder betingelserne for fremstilling af skinner.
Manganskinner er meget tætte. Når der dannes en oxidationsrustfilm på overfladen, vil den beskytte interiøret og vil ikke påvirke brugen.
Jern og stål er kendetegnet ved deres kulstofindhold. Jern-kulstof-legeringer med et kulstofindhold på mindre end 2% kaldes stål, og dem med et kulstofindhold på mere end 2% kaldes råjern.
Fra et metallurgisk perspektiv er der ikke noget der hedder rustfrit jern. Rustfrit stål er også en type stål. Stål har sejhed, elasticitet og stivhed. Hvad rust angår, betyder rust, at den ikke er modstandsdygtig over for korrosion. Hovedelementet, der bestemmer rustfrit ståls korrosionsbestandighed, er krom.
Stål med et kromindhold på mere end 10,5 % ruster ikke. På dette tidspunkt danner oxidationen af krom og det korrosive medium en oxidfilm på overfladen, som kan forhindre grundlæggende yderligere korrosion.
Omkostningerne ved at fremstille jern er meget lavere end for rustfrit stål. Ved design og fremstilling af produkter med kort levetid og jernkvaliteten kan opfylde kravene til materialeforbrug, vil der naturligvis blive brugt jern.
Jernbane er en almindelig betegnelse, det er en stålskinne. For at forbedre tryk- og slidstyrken tilsættes normalt mangan. Rustfrit stål tilsættes normalt krom og molybdæn for at modstå oxidation og korrosion. Ved brug af skinner skal styrke, slidstyrke, fleksibilitet, plasticitet og korrosionsbestandighed overvejes omfattende. Høj styrke og slidstyrke er dog førstevalg. Rustfrit stål vil ikke blive brugt, hvis det ikke opfylder kravene.
billede
Grunden til, at rustfrit stål ikke kan bruges, er, at det ikke er holdbart nok og let beskadiges af termisk ekspansion og sammentrækning. Rustfrit stål kan let blive beskadiget af daglig vind, regn og eksponering. Selvom denne slags højstyrkeskinner ser rustne ud, er der kun et lag rust på overfladen, og indersiden er stadig intakt.
Derudover er manganskinner meget tætte. Når der dannes en oxidationsrustfilm på overfladen, vil den beskytte det indre og vil ikke påvirke brugen.
Først og fremmest teknisk set: de fleste tror, at rustfrit stål ikke ruster, men den faktiske situation er, at rustfrit stål, ligesom andre legeringer, også ruster, men farven på oxidfilmen (rusten) på overfladen af rustfrit stål efter det ruster er udseendet af rustfrit stål. , og denne oxidfilm er relativt tæt, hvilket kan beskytte det indre væv mod yderligere oxidation og rust.
Denne oxidfilm kan dog stadig korroderes under visse forhold, især i fugtige sure miljøer.
Derfor kan rustfrit stål ikke bruges i mange tilfælde. Der er mange varianter af rustfrit stål, og rustfrit stål (især austenitisk rustfrit stål) har lav hårdhed. For eksempel er det svært at slibe, når det bruges til at lave knive, og selvom det bliver slebet, bliver det let sløvt; erfarne folk ved, at lyse rustfrit stålplader let bliver ridset på grund af deres bløde tekstur.
billede
Derfor ruster rustfrit stål teknisk set ikke, men farven efter rust ligner farven før rust; dens ydeevne er ikke egnet til brug alle steder, så rustfrit stål kan generelt ikke bruges til at erstatte andre materialer.
Med hensyn til ressourcer er nikkel og krom, der anvendes i rustfrit stål, relativt sparsomme mineraler, især nikkel. Nyttige og brugervenlige ting skal altid bruges nøglesteder og kan ikke bruges tilfældigt og spildt.
Med hensyn til omkostninger vil omkostningerne ved at købe materialer, fremstilling af dele og installation af maskiner alle blive taget i betragtning. Prisen på rustfrit stål er ikke bare en lille smule højere end prisen på andre materialer som almindeligt stål, aluminium, magnesium-aluminiumslegeringer, plast osv., men forskellen er flere gange højere. Så længe billige materialer kan opfylde kravene, hvem vil så bruge dyre materialer?
Derudover, selvom andre materialer er rustne og ikke korrosionsbestandige, er der nu mange overfladebehandlingsteknologier, der kan beskytte materialerne mod korrosion, såsom: spraymaling, pulversprøjtning, galvanisering, elektroforese, overfladeoxidation, overfladekemisk behandling ( nitrering, cyanidkemikalie osv.) kan forbedre overfladekorrosionsproblemet i materialer. Derfor betyder det ikke nødvendigvis, at rustne materialer ikke kan bruges på steder med korrosion.
billede
Samlet set kan rustfrit stål ikke bruges til at erstatte alle andre materialer. Først efter fuldt ud at overveje faktorer som delfunktion, materialeydelse, arbejdsmiljø, delomkostninger, forarbejdningsydelse og mulighed, kan et passende materiale vælges til delen. . Det kan ikke siges generelt, at alle rustfrit stålmaterialer skal bruges i stedet. På hovedfaget mekanisk og materiale er der særlige materialekurser, der introducerer, hvordan man vælger materialer og materialeegenskaber.
Togskinner er togs etablerede kørespor og er en uundværlig model for den nuværende tog- og jernbaneteknologi. Du har måske bemærket, at stort set alle togskinner er rustne, selv nybyggede togskinner er sådan. Ikke kun vil levetiden for rustne jernprodukter blive forkortet, men det vil også blive meget skrøbeligt.
Endelig er her en video om jernbanefremstilling.
