المواد المستخدمة في تصنيع مسامير السكك الحديدية
تصنع مسامير السكك الحديدية بشكل أساسي من درجات الكربون وسبائك الصلب. المواد شائعة الاستخدام هي الفولاذ الكربوني Q235، الفولاذ الكربوني Q345B وQ345D، الفولاذ 45، سبائك الفولاذ 40Cr، سبائك الفولاذ 35CrMoA والفولاذ البورون 20MnTiB. توفر كل درجة توازنًا مختلفًا من القوة والمتانة وقابلية التشكيل وقابلية اللحام، لذلك يجب أن يتوافق اختيار المواد مع حالة خدمة السنبلة.
خصائص درجات الصلب المشتركة
Q235 الكربون الصلب
يتميز الفولاذ الكربوني Q235 بخاصية البلاستيك الجيدة، والمتانة وأداء اللحام، كما أنه يتميز أيضًا بسلوك جيد للضغط على البارد والانحناء. يتم استخدام Q235 دائمًا للأجزاء والهياكل الملحومة ذات المتطلبات المتوسطة، وهو خيار شائع لمسامير الكلاب على الخطوط الخفيفة حيث يكون الحمل معتدلاً.
45 الكربون الصلب
الفولاذ 45 هو الفولاذ الكربوني المتوسط الأكثر استخدامًا، مع خصائص ميكانيكية شاملة جيدة. من السهل أن يتشقق أثناء الضغط على البارد، لذلك يتم تطبيق التسخين عادةً في عمليات التشكيل. . 45 يستخدم الفولاذ على نطاق واسع لتصنيع الأجزاء المتحركة بقوة أعلى، مثل التروس، والأعمدة والأسنان، كما أنه المادة القياسية للمسامير اللولبية ذات الرأس المربع.
Q345 الكربون الصلب
يتمتع الفولاذ الكربوني Q345 بخصائص ميكانيكية شاملة جيدة وأداء معالجة جيد بالضغط البارد والساخن، فضلاً عن المقاومة الجيدة للتآكل. يتم استخدامه عادةً في الأجزاء الهيكلية الملحومة ذات التحميل العالي، مثل السفن والغلايات وأوعية الضغط وخزانات النفط الخام والجسور ومعدات محطات الطاقة والرافعات. بالنسبة لمسامير السكك الحديدية، توفر درجات Q345 قوة أعلى من Q235 حيث يتطلب المسار جسمًا مسننًا أقوى.
40Cr سبائك الصلب
بعد التكييف، يتمتع الفولاذ 40Cr بخصائص ميكانيكية شاملة جيدة وصلابة جيدة تحت تأثير درجات الحرارة المنخفضة. خاصية اللحام ضعيفة ومن السهل أن تتشقق أثناء اللحام، ولكنها واحدة من سبائك الفولاذ الأكثر استخدامًا، الموجودة في التروس والأعمدة والديدان والأكمام والدبابيس والقضبان والمسامير والمسامير والصمامات. بالنسبة لمسامير السكك الحديدية، يتم استخدام 40Cr عندما تكون هناك حاجة إلى قوة وصلابة عالية، على سبيل المثال في فئات المسامير اللولبية عالية القوة-.
35CrMoA و20MnTiB فولاذ
35CrMoA عبارة عن فولاذ من سبائك موليبدينوم الكروم يتمتع بقوة عالية وصلابة جيدة، ومناسب للمثبتات الثقيلة- التي يجب أن تقاوم التعب والصدمات. 20MnTiB عبارة عن فولاذ بورون يتمتع بصلابة جيدة، ويستخدم بشكل شائع للمسامير ذات القوة العالية- لأن البورون يعمل على تحسين صلابة الفولاذ بتكلفة معتدلة. يسمح كلا الصنفين للمسامير والمسامير بالوصول إلى فئات الخصائص الأعلى التي تتطلبها تطبيقات المسار المطلوبة.
مسامير الكلب مقابل المسامير اللولبية واختيار المواد
بشكل عام، هناك نوعان من مسامير السكك الحديدية، مسامير الكلاب والمسامير اللولبية، وهي تختلف في الشكل والوظيفة. تُستخدم مسامير الكلاب لربط السكة بأربطة خشبية، برأس على شكل حرف L- وساق مربعة، بينما تستخدم المسامير اللولبية خيطًا لقبضة أقوى للنائم. عند اختيار المادة، ضع في اعتبارك نوع النائم وحمل المرور والبيئة وفئة الخاصية المطلوبة. بالنسبة للخطوط النائمة الخشبية الخفيفة، تعتبر مسامير الكلاب الفولاذية Q235 أو 45 اقتصادية؛ بالنسبة لخطوط النقل والتحويلات الثقيلة-، اختر 45 فولاذًا أو 40Cr أو درجات أعلى من السبائك مع معالجة سطحية مناسبة للجمع بين القوة ومقاومة التآكل.
المفاهيم الخاطئة الشائعة
أحد المفاهيم الخاطئة هو أن المحتوى العالي من الكربون يؤدي دائمًا إلى ارتفاع أفضل. من الناحية العملية، يجب أن تتوافق المادة مع نوع النائم وطريقة التثبيت، لأن الفولاذ شديد الصلابة يمكن أن يتشقق أثناء القيادة ويصعب ثنيه أو إزالته. هناك اعتقاد خاطئ آخر وهو أن سبائك الفولاذ ضرورية دائمًا. بالنسبة للخطوط الخفيفة على العوارض الخشبية، يوفر الفولاذ الكربوني العادي مثل Q235 أو الفولاذ 45 أداءً كافيًا بتكلفة أقل بكثير، بينما يجب الاحتفاظ بدرجات السبائك لتطبيقات النقل الثقيل-والدوران والقوة العالية- حيث تكون تكلفتها مبررة.
التعليمات
Q:ما هو الفولاذ الأكثر شيوعًا في مسامير السكك الحديدية؟A:يعتبر الفولاذ الكربوني Q235 و45 هو الأكثر شيوعًا، مع سبائك الفولاذ مثل 40Cr لفئات القوة الأعلى.
Q:ما هي خصائص الفولاذ Q235؟A:يتمتع Q235 بمرونة جيدة ومتانة وأداء لحام وسلوك تشكيل على البارد للخدمة المتوسطة.
Q:لماذا يستخدم الفولاذ 45 على نطاق واسع؟A:يوفر الفولاذ 45 خصائص ميكانيكية شاملة جيدة وهو المادة القياسية للعديد من أدوات التثبيت والأجزاء المتحركة.
Q:ما هو 40Cr المستخدمة؟A:يتم استخدام 40Cr للأجزاء عالية القوة- التي تتطلب صلابة، مثل المسامير والمسامير اللولبية عالية القوة-.
Q:ما هو الفرق بين مسامير الكلب والمسامير اللولبية؟A:تتميز مسامير الكلاب برأس على شكل حرف L وساق مربعة، بينما تحمل المسامير اللولبية خيطًا من أجل قبضة أقوى على النائم.
Q:كيف أختار مادة السنبلة؟A:خذ بعين الاعتبار نوع العارضة، وعبء حركة المرور، والبيئة، وفئة الخاصية المطلوبة، وقم بمطابقة درجة الفولاذ والمعالجة السطحية وفقًا لذلك.
