Вагонҳои поезди баландсуръат бо истифода аз масолеҳи алюминий кафшер карда мешаванд. Баъзе хатҳои қатораҳои баландсуръат аз минтақаҳои сард бо ҳарорати аз минус 30 то 40 дараҷа гарм мегузаранд. Баъзе асбобхо, тачхизот ва лавозимоти маишии киштихои тадкикотии Антарктида аз материалхои алюминий сохта шудаанд ва бояд ба харорати минуси 60 то 70 дарача тоб оваранд. Киштиҳои борбари чинӣ, ки аз Арктика ба Аврупо сафар мекунанд, аз баъзе таҷҳизоте, ки аз маводи алюминиюм сохта шудаанд, низ истифода мекунанд ва қисме аз он ба ҳарорати минуси 50 то 60 дараҷа дучор мешаванд. Оё онҳо метавонанд дар чунин сардиҳои шадид муътадил кор кунанд? Гап нест, хӯлаҳои алюминий ва масолеҳи алюминий аз сармо ва гармии шадид наметарсанд.

Хӯлаҳои алюминий ва алюминий маводи аълои ҳарорати паст мебошанд. Онҳо ба монанди хӯлаҳои оддии пӯлод ё никел, ки дар ҳарорати паст коҳиши назарраси қувват ва тағйирпазириро нишон медиҳанд, осебпазирии ҳарорати пастро нишон намедиҳанд. Аммо, алюминий ва хӯлаҳои алюминий фарқ мекунанд. Дар онҳо ҳеҷ гуна осори шикастани ҳарорати паст нишон намедиҳад. Хамаи хосиятхои механикии онхо баробари паст шудани харорат хеле меафзояд. Ин новобаста аз таркиби мавод аст, хоҳ он хӯлаи алюминийи рехташуда ё хӯлаи алюминийи коркардшуда, хӯлаи металлургияи хока ё маводи таркибӣ бошад. Он инчунин аз ҳолати мавод, новобаста аз он, ки он дар ҳолати коркардшуда ё пас аз коркарди гармӣ аст. Он ба раванди тайёр кардани қубур алоқаманд нест, хоҳ он тавассути рехтагарӣ ва ғалтонӣ ё рехтагарӣ ва печонидани пайваста истеҳсол карда шавад. Он инчунин ба раванди истихроҷи алюминий, аз ҷумла электролиз, коҳиши гармии карбон ва истихроҷи кимиёвӣ алоқаманд нест. Ин ба ҳама сатҳҳои тозагӣ дахл дорад, аз алюминийи коркардшуда аз 99,50% то 99,79%, алюминийи тозаи баланд аз 99,80% то 99,949%, алюминийи олӣ бо тозагӣ аз 99,950% то 99,9959%, ​​алюминийи бениҳоят тоза бо 99,969% то 99,9990% тозагӣ, ва алюминийи ултра-баланд бо тозагии зиёда аз 99,9990%. Ҷолиб он аст, ки ду металли дигари сабук, магний ва титан низ дар ҳарорати паст осебпазириро нишон намедиҳанд.

Хусусиятҳои механикии хӯлаҳои алюминийи маъмулан барои вагонҳои қатораи баландсуръат ва муносибати онҳо бо ҳарорат дар ҷадвали зер нишон дода шудаанд.

Дар вагонҳои қатораи баландсуръат масолеҳи алюминий, аз қабили плитаҳои хӯлаи силсилаи Al-Mg 5005, плитаҳои хӯлаи 5052, плитаҳои хӯлаи 5083 ва профилҳо истифода мешаванд; Al-Mg-Si силсилаи 6061 плитаҳо ва профилҳои хӯлаи, профилҳои хӯлаи 6N01, профилҳои хӯлаи 6063; Al-Zn-Mg силсилаи 7N01 плитаҳо ва профилҳои хӯлаи, 7003 профилҳои хӯлаи. Онҳо дар ҳолатҳои стандартӣ меоянд: O, H14, H18, H112, T4, T5, T6.

Аз маълумоти ҷадвал маълум мешавад, ки дар баробари паст шудани ҳарорат хосиятҳои механикии хӯлаҳои алюминий зиёд мешаванд. Аз ин рӯ, алюминий як маводи сохтории аълои ҳарорати паст аст, ки барои истифода дар зарфҳои сӯзишвории ҳарорати пасти мушакӣ (ҳидрогени моеъ, оксигени моеъ), киштиҳои интиқолии гази моеъ (LNG) ва зарфҳои соҳилӣ, контейнерҳои маҳсулоти кимиёвии пастҳаводор, анборҳои хунук , мошинхои рефрижераторй ва гайра.

Қисмҳои сохтории қатораҳои баландсуръат, ки дар рӯи замин ҳаракат мекунанд, аз ҷумла ҷузъҳои вагонҳо ва локомотивҳоро бо истифода аз хӯлаҳои мавҷудаи алюминий истеҳсол кардан мумкин аст. Барои конструк-цияхои вагонхое, ки дар минтакахои хунук кор мекунанд, тадкик намудани хӯлаи нави алюминий лозим нест. Аммо, агар хӯлаи нави 6XXX бо иҷрои тақрибан 10% баландтар аз хӯлаи 6061 ё хӯлаи 7XXX бо иҷрои умумӣ тақрибан 8% баландтар аз хӯлаи 7N01 таҳия карда шавад, ин як дастоварди назаррас хоҳад буд.

Минбаъд, биёед тамоюлҳои рушди хӯлаҳои алюминийи вагонро муҳокима кунем.

Дар куреистеҳсол ва нигоҳдории вагонҳои роҳи оҳан, плитаҳои хӯлаи ба монанди 5052, 5083, 5454 ва 6061, дар якҷоягӣ бо профилҳои истихроҷшуда ба монанди 5083, 6061 ва 7N01 истифода мешаванд. Баъзе хӯлаҳои навтар ба монанди 5059, 5383 ва 6082 низ истифода мешаванд. Ҳамаи онҳо кафшери аъло нишон медиҳанд, бо симҳои кафшер одатан 5356 ё 5556 хӯлаҳо мебошанд. Албатта, кафшери фриксиони (FSW) усули афзалиятнок аст, зеро он на танҳо сифати баланди кафшерро таъмин мекунад, балки зарурати кафшери симҳоро низ аз байн мебарад. Хӯлаи 7N01 Ҷопон бо таркиби он Mn 0,200,7%, мг 1,02,0% ва Zn 4,0~5,0% (ҳама ба ҳисоби фоиз) дар истеҳсоли воситаҳои нақлиёти роҳи оҳан истифодаи васеъ пайдо кардааст. Олмон барои истеҳсоли паҳлӯҳо барои вагонҳои баландсуръати Trans Rapid 5005 плитаҳои хӯлаи 5005-ро истифода бурд ва барои профилҳо 6061, 6063 ва 6005 хӯлаи экструзияро истифода бурд. Хулоса, то имрӯз ҳам Чин ва ҳам дигар кишварҳо асосан ба ин хӯлаҳо барои истеҳсоли қатораҳои баландсуръат риоя мекарданд.

Хӯлаҳои алюминий барои вагонҳо бо суръати 200км/с~350км/соат

Мо метавонем хӯлаҳои алюминийи вагонҳоро аз рӯи суръати кори қатораҳо гурӯҳбандӣ кунем. Хӯлаҳои насли аввал барои мошинҳои дорои суръати камтар аз 200 км/соат истифода мешаванд ва хӯлаҳои муқаррарӣ мебошанд, ки асосан барои истеҳсоли вагонҳои роҳи оҳани шаҳрӣ, ба монанди хӯлаҳои 6063, 6061 ва 5083 истифода мешаванд. Хӯлаҳои насли дуюми алюминий ба монанди 6N01, 5005, 6005A, 7003 ва 7005 барои истеҳсоли вагонҳои қатораҳои баландсуръат бо суръати аз 200 км/соат то 350 км/соат истифода мешаванд. Ба хӯлаҳои насли сеюм 6082 ва хӯлаҳои алюминийи дорои скандий дохил мешаванд.

Хӯлаҳои алюминийи дорои скандий

Scandium яке аз самараноктарин коркардкунандагони ғалла барои алюминий аст ва унсури муҳим барои беҳсозии хосиятҳои хӯлаи алюминий ҳисобида мешавад. Мазмуни скандий маъмулан дар хӯлаҳои алюминий камтар аз 0,5% аст ва хӯлаҳои дорои скандий ба таври умумӣ хӯлаҳои алюминий-скандий (хӯлаҳои Al-Sc) номида мешаванд. Хӯлаҳои Al-Sc бартариҳоеро пешниҳод мекунанд, аз қабили қувват баланд, чандирии хуб, кафшери аъло ва муқовимат ба зангзанӣ. Онҳо дар барномаҳои гуногун, аз ҷумла киштиҳо, мошинҳои кайҳонӣ, реакторҳо ва таҷҳизоти дифоъӣ истифода мешаванд, ки онҳоро насли нави хӯлаҳои алюминийи барои сохторҳои нақлиёти роҳи оҳан мувофиқ мекунанд.

Кафки алюминий

Поездҳои баландсуръат бо бори сабуки тири тир, зуд-зуд суръатбахшӣ ва сустшавӣ ва амалиёти изофабор хосанд, ки сохтори вагонро талаб мекунанд, ки ҳангоми қонеъ кардани қувва, сахтӣ, бехатарӣ ва бароҳатӣ то ҳадди имкон сабук бошад. Равшан аст, ки қувваи баланди хоси кафкеи алюминийи ултра сабук, модули мушаххас ва хусусиятҳои баланди демпинг ба ин талабот мувофиқат мекунад. Таҳқиқоти хориҷӣ ва арзёбии татбиқи кафкҳои алюминий дар қатораҳои баландсуръат нишон доданд, ки қубурҳои пӯлоди пур аз кафк аз алюминий нисбат ба қубурҳои холӣ 35% то 40% зиёдтар қобилияти азхудкунии энергия ва 40% то 50% зиёд шудани қувваи печидан доранд. Ин сутунҳо ва қисмҳои вагонҳоро мустаҳкамтар ва камтар ба фурӯпошӣ мегардонад. Истифодаи кафкҳои алюминий барои азхудкунии энергия дар минтақаи буферии пеши локомотив қобилияти азхудкунии зарбаҳоро беҳтар мекунад. Панелҳои сэндвичӣ, ки аз кафкҳои алюминии ғафси 10 мм ва варақҳои тунуки алюминий сохта шудаанд, нисбат ба плитаҳои пӯлоди аслӣ 50% сабуктар буда, сахтиро 8 маротиба зиёд мекунанд.