Sürətli qatar vaqonları alüminium materiallardan istifadə edilməklə qaynaqlanır. Bəzi yüksək sürətli qatar xətləri mənfi 30 ilə 40 dərəcə Selsi temperaturu olan soyuq bölgələrdən keçir. Antarktika tədqiqat gəmilərindəki bəzi alətlər, avadanlıqlar və yaşayış ləvazimatları alüminium materiallardan hazırlanır və mənfi 60 ilə 70 dərəcə Selsi kimi aşağı temperaturlara tab gətirməlidir. Arktikadan Avropaya gedən Çin yük gəmiləri də alüminium materiallardan hazırlanmış bəzi avadanlıqlardan istifadə edir və onların bir hissəsi mənfi 50-60 dərəcə Selsi temperaturuna məruz qalır. Belə kəskin soyuqda normal fəaliyyət göstərə bilərlərmi? Problem yoxdur, alüminium ərintiləri və alüminium materialları həddindən artıq soyuqdan və ya istidən qorxmur.

Alüminium və alüminium ərintiləri əla aşağı temperaturlu materiallardır. Onlar adi polad və ya nikel ərintiləri kimi aşağı temperaturda kövrəklik nümayiş etdirmirlər, bu da aşağı temperaturda möhkəmlik və çevikliyin əhəmiyyətli dərəcədə azalması göstərir. Bununla belə, alüminium və alüminium ərintiləri fərqlidir. Onlar aşağı temperaturda heç bir kövrəklik izi nümayiş etdirmirlər. Onların bütün mexaniki xüsusiyyətləri temperaturun azalması ilə əhəmiyyətli dərəcədə artır. Bu, tökmə alüminium ərintisi və ya işlənmiş alüminium ərintisi, toz metallurgiya ərintisi və ya kompozit material olsun, materialın tərkibindən asılı deyil. O, həm də materialın işlənmiş vəziyyətdə və ya istilik müalicəsindən sonra vəziyyətindən asılı deyil. İstər tökmə və yayma, istərsə də davamlı tökmə və yayma yolu ilə istehsal olunsun, külçənin hazırlanması prosesi ilə əlaqəsi yoxdur. Bu, həmçinin elektroliz, karbon istilik reduksiyası və kimyəvi hasilat da daxil olmaqla alüminium hasilatı prosesi ilə əlaqəli deyil. Bu, emal alüminiumundan 99,50% -dən 99,79% -ə qədər təmizliyə, 99,80% -dən 99,949% -ə qədər təmizliyə malik yüksək təmizlikli alüminiumdan, 99,950% - 99,9959% saflığa malik super təmiz alüminiumdan, həddindən artıq saflıqda alüminiumdan 969% -ə qədər təmizliyin bütün səviyyələrinə aiddir. 99,9990%-ə qədər təmizliyə və 99,9990%-dən çox təmizliyə malik ultra yüksək təmizlikli alüminium. Maraqlıdır ki, digər iki yüngül metal, maqnezium və titan da aşağı temperaturda kövrəklik nümayiş etdirmir.

Yüksək sürətli qatar vaqonları üçün tez-tez istifadə olunan alüminium ərintilərinin mexaniki xüsusiyyətləri və onların temperaturla əlaqəsi aşağıdakı cədvəldə göstərilmişdir.

Yüksək sürətli qatar vaqonları Al-Mg seriyalı 5005 ərinti lövhələri, 5052 ərinti lövhələri, 5083 ərinti lövhələri və profillər kimi alüminium materiallardan istifadə edir; Al-Mg-Si seriyası 6061 ərinti plitələr və profillər, 6N01 ərinti profilləri, 6063 ərinti profilləri; Al-Zn-Mg seriyası 7N01 ərinti plitələr və profillər, 7003 ərinti profilləri. Onlar standart dövlətlərdə gəlir: O, H14, H18, H112, T4, T5, T6.

Cədvəldəki məlumatlardan aydın olur ki, alüminium ərintilərinin mexaniki xüsusiyyətləri temperaturun azalması ilə artır. Buna görə də alüminium aşağı temperaturlu raket yanacaq (maye hidrogen, maye oksigen) çənlərində, mayeləşdirilmiş təbii qaz (LNG) daşıyan gəmilərdə və quruda çənlərdə, aşağı temperaturlu kimyəvi məhsullar üçün konteynerlərdə, soyuducu anbarlarda istifadə üçün uyğun əla aşağı temperaturlu struktur materialdır. , soyuducu yük maşınları və s.

Yer üzündə hərəkət edən yüksək sürətli qatarların struktur komponentləri, o cümlədən vaqon və lokomotiv komponentləri, mövcud alüminium ərintilərindən istifadə etməklə hazırlana bilər. Soyuq bölgələrdə işləyən vaqon konstruksiyaları üçün yeni alüminium ərintisi araşdırmasına ehtiyac yoxdur. Bununla belə, 6061 ərintisindən təxminən 10% yüksək performansa malik yeni 6XXX ərintisi və ya ümumi performansı 7N01 ərintisindən təxminən 8% yüksək olan 7XXX ərintisi hazırlana bilərsə, bu, əhəmiyyətli bir nailiyyət olardı.

Sonra, vaqon alüminium ərintilərinin inkişaf tendensiyalarını müzakirə edək.

Kurda5083, 6061 və 7N01 kimi ekstrüde edilmiş profillərlə birlikdə 5052, 5083, 5454 və 6061 kimi yüngül lehimli lövhələr, dəmir yolu nəqliyyat vasitələrinin vaqonlarının istehsalı və təmiri üçün icarəyə verilir. 5059, 5383 və 6082 kimi bəzi yeni ərintilər də tətbiq olunur. Onların hamısı əla qaynaq qabiliyyətinə malikdir, qaynaq məftilləri adətən 5356 və ya 5556 ərintilərdən ibarətdir. Əlbəttə ki, sürtünmə ilə qarışdırma qaynağı (FSW) üstünlük verilən üsuldur, çünki bu, yüksək qaynaq keyfiyyətini təmin etməklə yanaşı, həm də qaynaq məftillərinə ehtiyacı aradan qaldırır. Yaponiyanın 7N01 ərintisi, tərkibi Mn 0.200,7%, Mg 1,02.0% və Zn 4.0~5.0% (hamısı %) dəmir yolu nəqliyyat vasitələrinin istehsalında geniş istifadəni tapmışdır. Almaniya yüksək sürətli Trans Rapid vaqonları üçün yan divarlar istehsal etmək üçün 5005 ərinti plitələrindən istifadə etdi və profillər üçün 6061, 6063 və 6005 ərintisi ekstruziyalarından istifadə etdi. Xülasə, indiyə qədər həm Çin, həm də digər ölkələr yüksək sürətli qatar istehsalı üçün əsasən bu ərintilərə riayət ediblər.

200km/saat ~ 350km/saat sürətlə vaqonlar üçün alüminium ərintiləri

Biz qatarların işləmə sürətinə əsasən vaqon alüminium ərintilərini təsnif edə bilərik. Birinci nəsil ərintilər sürəti 200 km/saatdan aşağı olan avtomobillər üçün istifadə olunur və əsasən 6063, 6061 və 5083 ərintiləri kimi şəhər relsli avtomobil vaqonlarının istehsalı üçün istifadə edilən adi ərintilərdir. 6N01, 5005, 6005A, 7003 və 7005 kimi ikinci nəsil alüminium ərintiləri sürəti 200km/saatdan 350km/saata qədər dəyişən yüksək sürətli qatarların vaqonlarının istehsalı üçün istifadə olunur. Üçüncü nəsil ərintilərə 6082 və skandium tərkibli alüminium ərintiləri daxildir.

Skandium tərkibli alüminium ərintiləri

Skandium alüminium üçün ən effektiv taxıl təmizləyicilərindən biridir və alüminium ərintisi xüsusiyyətlərini optimallaşdırmaq üçün vacib element hesab olunur. Alüminium ərintilərində skandiumun tərkibi adətən 0,5%-dən azdır və skandium ehtiva edən ərintilər birlikdə alüminium-skandium ərintiləri (Al-Sc ərintiləri) adlanır. Al-Sc ərintiləri yüksək möhkəmlik, yaxşı çeviklik, əla qaynaq qabiliyyəti və korroziyaya davamlılıq kimi üstünlükləri təklif edir. Onlar müxtəlif tətbiqlərdə, o cümlədən gəmilər, aerokosmik nəqliyyat vasitələri, reaktorlar və müdafiə avadanlıqlarında istifadə olunur və bu, onları dəmir yolu nəqliyyat vasitələrinin strukturları üçün uyğun yeni nəsil alüminium ərintiləri edir.

Alüminium köpük

Sürətli qatarlar ox yüklərinin yüngül olması, tez-tez sürətlənmə və ləngimə, həddindən artıq yüklənmə əməliyyatları ilə xarakterizə olunur ki, bu da vaqon konstruksiyasının möhkəmlik, sərtlik, təhlükəsizlik və rahatlıq tələblərinə cavab verməklə mümkün qədər yüngül olmasını tələb edir. Aydındır ki, ultra yüngül alüminium köpükün yüksək xüsusi gücü, xüsusi modulu və yüksək sönümləmə xüsusiyyətləri bu tələblərə uyğundur. Xarici tədqiqatlar və yüksək sürətli qatarlarda alüminium köpükün tətbiqinin qiymətləndirilməsi göstərdi ki, alüminium köpüklə doldurulmuş polad borular boş borulara nisbətən 35% -dən 40% -ə qədər yüksək enerji udma qabiliyyətinə malikdir və əyilmə gücündə 40% -dən 50% -ə qədər artım var. Bu, vaqon sütunlarını və arakəsmələri daha möhkəm və daha az çökməyə meylli edir. Lokomotivin ön bufer zonasında enerjinin udulması üçün alüminium köpükdən istifadə zərbə udma imkanlarını artırır. 10 mm qalınlığında alüminium köpükdən və nazik alüminium təbəqələrdən hazırlanmış sendviç panellər, sərtliyi 8 dəfə artırmaqla orijinal polad lövhələrdən 50% daha yüngüldür.