高鐵,火車鋼軌。都是專門的特種鋼,目前不鏽鋼的效能達不到鋼軌的技術要求。
由於火車在鋼軌上執行,鋼軌需要承受來自車輪的巨大垂直壓力,因此在鋼軌的使用材料上有一定要求,我國目前採用的大多為鋼錳鋼軌。
在坐火車時,我們可能會注意到火車軌道往往是生鏽的,生鏽的軌道會影響列車行駛,行車安全,那為什麼不採用不鏽鋼呢?
質量優良的鋼軌應該具有足夠的抗拉強度,良好的耐磨性,較高的抗剝離能力和抗疲勞能力,以及良好的可焊性。
碳對鋼的性質影響大。較高的含碳量,可使鋼軌有較高的強度、硬度和耐磨性,但會降低鋼材的塑性和韌性。錳可以提高鋼的強度和韌性,能去硫脫氧。
在材質方面,西歐UIC鋼軌多采用增加含錳量來提高其硬度和韌性,屬於中錳鋼鋼軌。而美、日、前蘇聯等國則是採用增加含碳量 提高其抗拉強度和硬度.屬於高碳鋼鋼軌。
這種世界鋼軌的兩大系統近年來逐漸接近,多用在軌高較高、抗彎剛度較大的高碳中錳鋼鋼軌系統。
不鏽鋼硬度低,不適合作為鋼軌。
我們都知道不鏽鋼耐腐蝕性好,但從強度與耐腐燭效能兩方面來看,碳在不鏽鋼中的作用是互相矛盾的,碳的含量越高鋼的硬度越大,為了獲得不鏽鋼的耐腐蝕性,不鏽鋼的含碳量一般都較低,因而硬度小不能作為鋼軌。
其他
在露天的環境下,含有各種汙染物質的雨以及火車廢物排洩會造成鋼軌生鏽,因此鐵路工人每天會進行養護、在鋼軌上塗抹油,形成隔離層。但仍會產生鏽蝕,把軌面壓得高低不平造成火車顛簸,影響行車安全,因此每天鐵路工人會使用各種手段進行鋼軌損傷檢查(探傷儀、電子訊號等等),鏽蝕到一定程度後會進行鋼軌的替換。
雖然鋼軌會生鏽,但其實這種生鏽是緩慢的,軋製後的錳鋼鋼材,由於金屬表面緻密,生鏽只是表層,能比較好的保護內部。而且經常過車的鐵軌是不會鏽的,在使用過程中,鐵軌與輪對不斷摩擦,就會把鏽跡磨掉了, 表面越磨越亮因此我們看到生鏽的鋼軌往往是側面生鏽而火車車輪摩擦的地方依舊是光滑的。
只要錢到位,不鏽鋼軌道的強度和硬度都沒有任何問題。
軌道不使用不鏽鋼,並且一直也沒有看到鞍鋼,武鋼(寶鋼合併了)研究不鏽鋼軌道的說法。
核心點就在於:不鏽鋼太貴。而且有色金屬產能跟不上鐵路市場容量的需求。
這麼說吧,以現在不鏽鋼市場的價格,接近1.5萬一噸(以304,6.0mm卷板為例)
不鏽鋼價格
這個價格是目前使用的鋼軌的價格的4倍。
鋼軌價格
倘若真的採用了不鏽鋼做鋼軌,我們假設一下,不鏽鋼各種品類,不管他是什麼品類,就說到新增的元素:鉻。各種不鏽鋼含鉻量都在10%以上。
我們來看看每年國內鉻的產量:
2007年-2017年,全球鉻產量
每年全球鉻的產量才有3000萬噸。
你知不知道,中國一年的鋼鐵產能是多少噸?是10-12億噸
。
那麼每年軌道鋼材消耗量是多少噸?
2015-2019年中國軌道鋼材用量
2015-2019年,中國每年度軌道鋼材用量高達500萬噸。如果按照10%的鉻來計算,大約需要大約50萬噸鉻,這個消耗量,多餘龐大了。
那麼你知道中國鉻礦的進口情況有多嚴重嗎?
中國鉻礦進口比例非常高
並且國內對鉻礦的進口情況很嚴重。
全球鉻礦主要產地
所以,鋼軌確實沒有辦法使用不鏽鋼,
主要原因在於造價太高。
為了經濟,又為了解決防鏽的問題:主要依靠塗層,及絕緣墊,等進行防鏽,包括及時的檢驗,更換
事實上,在鋼軌的防鏽上面,目前主要採用的方式,就是刷圖層。鞍鋼採用的是水溶性的塗層,將脫碳層控制在0。3mm以下。將水溶性高溫保護塗料噴到鋼坯上,在加熱爐內就能夠隔絕空氣,避免加熱爐內化學氣體影響鋼坯質量,從而有效保護脫炭層深度,使脫炭厚度降到0。3毫米以下,滿足高速鋼軌的技術要求。
鋼軌塗層
基本上目前重型鋼軌的出廠
壽命在15年左右
。輕軌根據維護情況會高一些。
鋼軌使用的鋼材效能,不鏽鋼能不能達到?
重軌鋼軌按照材料分為:
普通含錳鋼軌、含銅普碳鋼鋼軌、高矽含銅鋼鋼軌、銅軌、錳軌、矽軌等,
主要有38、43、50kg 三種。此外還有用於少數線路上的45kg軌,已計劃在運量大和車速高的線路上用的60kg軌。
輕軌,主要有9、12、15、22、30等不同軌型。
主要的生產製備工藝:
鋼軌採用平爐、氧氣轉爐冶煉的碳素鎮靜鋼軋製而成。其用途是承受機車車輛的執行壓力及衝擊載荷。
對鋼軌的引數要求包括:
(1)軋製後的鋼軌應筆直,不得有顯著彎曲與扭轉。對於輕重軌的區域性彎曲和扭轉及其矯正變形量,軌端面的傾斜等,不得超出標準規定。
(2)鋼軌表面應潔淨光滑,不得有裂紋、結疤、劃痕等缺陷;其端面不得有縮孔痕跡和夾層等。對於輕重軌整體表面所允許存在的缺陷及其幾何量的程度,均不得超過標準的規定。
國產輕軌 (GB11264-89)
國產重軌 (GB285-81)
按照這個輕軌和重軌的成分資料,我們就能知道,在抗拉伸強度等方面,其實
馬氏體不鏽鋼
是可以達到要求的。
核心正如最開始所說的,你用一把寶刀切菜,是不是有點太浪費了?
跟不鏽鋼是否能達到硬度和強度沒有關係,只是不鏽鋼達到了相同的抗拉伸強度後,價格你承受不起。
1不鏽鋼主要分為奧氏體不鏽鋼、馬氏體不鏽鋼、沉澱硬化型不鏽鋼等。
奧氏體不鏽鋼含合金元素鉻(Cr)、鎳(Ni)比較高,鉻含量一般18%左右,鎳含量一般9%左右,奧氏體不鏽鋼耐蝕性比較好,廣泛應於容器、醫用器械、船舶、建材等領域,但是由於奧氏體不鏽鋼經過固溶處理硬度也比較低,所以一般不用做受力件。
馬氏體不鏽鋼含碳量一般在0。2%~1。2%之間,含鉻量在13%~18%之間,典型代表有用作刀具和軸類零件的1Cr13、2Cr13、3Cr13等,熱處理後硬度可達到50HRC,用作軸承的9Cr18,熱處理後硬度可達58HRC。
沉澱硬化型不鏽鋼典型代表為0Cr17Ni7Al,主要用作彈簧墊片等。
2鐵軌用鋼主要為錳鋼,一般含碳量在0。3%~0。6%之間,含錳量一般小於1%,其他合金元素含量也比較低。
3兩者對比,與錳鋼相比,無論哪種不鏽鋼合金元素含量遠遠高於它,合金元素含量越高,尤其是鉻和鎳越高,價格越貴,因此,不鏽鋼的價格遠遠高於錳鋼。
4鐵軌的主要破壞形式並非鏽蝕,所以,為了提高一點耐蝕性而付出高昂的價格顯然是不合理的。
有的回答說不鏽鋼軟不適合作為火車軌道的材料,這是不準確的,一般來說奧氏體不鏽鋼確實較軟,但是馬氏體不鏽鋼可以透過淬火+回火工藝獲得較高的硬度。
火車軌道不用不鏽鋼主要原因還是成本高,像鉻鎳元素,以及更高的熱處理技術支援,都使不鏽鋼產品在價格上遠高於錳鋼。
在技術上製造能滿足使用效能的不鏽鋼軌肯定是不成問題的,但要考慮是不是有必要,是不是大材小用。
1、實踐出真知。無論是高鐵鐵軌與普通鐵軌,最重要的最基本的要求無疑是無以倫比的抗壓性、抗拉性、抗疲勞性與耐磨性等是最重要的考量因素。事實已經證明錳鋼最適合於作為鐵路上的鐵軌。致於在抗腐蝕性方面其實在鐵軌生鏽時會產生鏽後自動保護層,風吹日曬的鐵軌正常使用幾十年顯然沒問題。 2、各種鋼鐵產品有各自的特徵與用途。如不鏽鋼,其為了解決不鏽問題而添加了鉻與鎳的稀有金屬,廣泛使用於建築上的防盜網、電梯房等民用與醫療器械方面等,在價格方面無疑比鐵軌高得多,其抗拉抗壓耐磨性諸方面無法與鋼軌相提並論。不鏽鋼與鋼軌各有各的特徵與價值用途。相互間無法替代…
那些人說了一大堆,軌道一般用高猛鋼,這個材料受到衝擊時會對自己進行強化,變得非常堅硬(跟非牛頓液體道理差不多),所以高猛鋼一般都是鑄造成型,刀子越切他們他就越硬,根本切不動。還有就是平時看到鐵軌邊上都是鏽跡斑斑,工作部分很光滑,一般經常工作的軌道,工作面是“不易生鏽”,不鏽鋼雖然有良好的防鏽效能,不過其他力學效能不適合做鐵軌…舊手機換不鏽鋼臉盆!
鐵軌由高硬度、高韌性的鋼材建造的,原因是錳鋼堅硬耐磨有一定的衝擊韌性符合製造鐵軌的條件。錳鋼軌密度很大,當表面生成氧化鏽膜後,會對內部形成保護作用,不會影響使用。不鏽鋼雖然耐腐蝕但是耐磨性、硬度都較差、價格也更貴、鐵軌更換一般都是磨損嚴重而更換、沒有因為鏽而更換,所以沒有必要為了防鏽蝕去選用成本更高的不鏽鋼
鐵路的鐵軌是由鋼組成的
具體可分為普通含錳
鋼軌
、含銅普碳鋼
鋼軌
、高矽含銅鋼
鋼軌
、銅軌、錳軌、矽軌等.
鋼軌的規格有:43kg/m、50kg/m、60kg/m、200公里高速鐵路用軌(75kg/m)
技術條件指標
⑴ 化學成分和殘留元素:200km/h鋼軌化學成分採用U71Mn,UIC900A,PD3和BNbRE四個鋼種,300km/h鋼軌採用歐洲標準EN260,但其成分含量比原鋼號成分稍做調整。
⑵ 氫含量:鋼水中[H]≤2。5??10-6;成品軌中[H]≤1。5??10-6。
⑶ 總氧含量:[O]≤20??10-6。
⑷ 拉伸:表1。
⑸ 踏面中心線硬度:表1。
表1鋼軌的
力學效能
鋼號
抗拉強度
/MPa 伸長率/ % 軌頭踏面中心線硬度(HB)
U71Mn,UIC900A ≥880 ≥10 260~300
PD3,BNbRE ≥980 ≥9 280~320
EN260 ≥880 ≥10 260~300
注:同一根鋼軌上,其硬度變化範圍不大於30HB。
⑹ 顯微組織:鋼軌斷面的顯微組織應為珠光體(允許有少量鐵素體)組織,不得有馬氏體、貝氏體及沿晶界分佈的
滲碳
體。
⑺ 脫碳層:連續封閉的鐵素體網深度不得超過0。5mm。
⑻
非金屬夾雜
物:按GB10561
標準檢測
非金屬夾雜
物規定
A類雜質 B、C、D類雜質
200km/h ≤2。5級 ≤1。5級
300km/h ≤2級 ≤1級
首先,不鏽鋼價格要高出,304大約是普碳鋼的4倍,316L超過5倍,成本差距的太大。其次是機械效能,奧氏體不鏽鋼延展效能好,通俗點說就是軟。馬氏體鐵素體不鏽鋼,雖說硬度高,但加工效能太差。也不適合加工成鐵軌。當然,也有強度高,耐腐蝕,還適合加工的不鏽鋼材料,但說起價格,十幾萬一噸。就算鐵道部捨得用,也不安全啊,多少人等著挖出來賣廢料呢
鋼軌的材料是有要求的,要有一定的彈性和韌性,一般是錳鋼。不鏽鋼雖然不會生鏽,但硬度太大,不適合用作鋼軌,而且成本太高。另外,鋼軌用到一定程度就需要更換,雖然會生鏽,但經常跑火車,軌面也會磨的很亮,因此沒有必要用不鏽鋼。
為什麼不用不鏽鋼?主要是成本問題。還有硬度達不到(有種什麼氏的硬度可以,不是奧氏)。一般的鋼軌都是一米/75-100斤。軌道除了硬度還有抗拉性,抗磨損性,不鏽鋼雖然加大成本也可以。鋼軌經常跑的線路是不容易生鏽的,就算有鏽也只是表層,用段就好了。
謝邀:簡要作答如下:
鋼軌它的功用在於引導機車車輛的車輪前進。承受車輪的巨大壓力,並傳遞到軌枕上。
1,不鏽鋼抗壓強度小,無法承受車輪的巨大壓力,易變形,無法為
為車輪提供連續、平順和阻力最小的滾動表面。
2,不鏽鋼導電係數小。不能滿足在電氣化鐵道或自動閉塞區段,鋼軌還可兼做軌道電路之用。
3,不鏽鋼不是耐候鋼,無法滿足一年季的氣候與環境條件的變化。耐候鋼(Corten Steel)是一類特種的合金鋼。
4,目前
採用的是鋼錳合金鋼鋼軌,不鏽鋼主要是太軟,不能滿足鋼軌的基本需求。
不繡鋼最主要作用就是耐鏽,而火車軌道不僅要耐鏽,最主要是要承重抗壓能力強,而這些,都是不繡鋼做不到的。
首先不鏽鋼含有“鉻、鈦、鎳”強度不夠,反光,影響司機視線,一次急剎車鋼軌就廢了。其次造價高於軌道鋼。再說車輪和軌道磨擦,軌道不會生繡。
為什麼要用不鏽鋼做鐵軌?鐵軌生鏽從來都不是影響鐵軌壽命的因素,不鏽鋼性質耐蝕性好,強度大、韌性好,但性質軟承重不行,不適合做鐵軌,還有經濟性也不行,成本太高,所以做鐵軌根本沒有考慮過不鏽鋼。
不要糾結生鏽的問題,還是多糾結一下車輪和鋼軌哪個更耐磨損吧[捂臉]
弄成鑽石的!哈哈哈
不鏽鋼不適合做鋼軌!鋼軌需要有剛度、韌性、耐磨性、延展性,同時也要有經濟方面的考量!比如說,銀的導電性最好,但大家不會用銀做電線電纜一樣道理!