Rovatok 2015-től
Rovatok
- Bemutatkozás »
- Fejlesztés beruházás »
- Informatika »
- Korszerűsítés »
- Környezetvédelem »
- Közlekedésbiztonság »
- Közlekedéstörténet »
- Kutatás »
- Megemlékezés »
- Méréstechnika »
- Mérnöki ismeretek »
- Minőségbiztosítás »
- Szabályzatok »
- Technológia »
- Egyéb »
Szerzői segédlet
A Sínek Világa folyóirat szerzőinek összeállított szempontok és segédlet.
Tovább »Nagyvasúti sínek gyártása (3. rész) – Korszerű sínminőségek előállításának technológiája
A továbbiakban néhány kiemelésre érdemes, a korszerű síngyártást és diagnosztikai megoldást jelentősen befolyásoló módszert ismertetek:
- csökkentett zárványtartalmú sínacélok gyártása kalciumhuzalos kezeléssel,
- csökkentett gáz- és zárványtartalmú sínacélok gyártása gáz-halmazállapotú dezoxidációs termék alkalmazásával,
- nemesített fejű sínek gyártása,
- kész sínek komplex, teljes körű vizsgálata.
Csökkentett zárványtartalmú sínacélok gyártása kalciumhuzalos kezeléssel
A sínacélok kis zárványtartalmának kedvező hatása régóta ismert. A kis zárványtartalom eléréséhez viszont több út is vezethet. Az egyik út az 1970-es évek végén, az MASzuper sínacélok gyártásánál, Diósgyőrben (a Lenin Kohászati Művekben) alkalmazott kísérleti technológia. A gyártástechnológia elvét a 2. ábra szemlélteti.
A zárványok nagy része az acél hagyományos, ún. kicsapásos dezoxidációjának eredménye. A sínacéloknál fontos előírás a rendkívül kicsi oxigéntartalom, ezért egyik lehetőség, hogy a sínacélt az oxigénhez rendkívül nagy affinitást mutató alumíniummal dezoxidálják. Az alumíniumos dezoxidációs termék az Al2O3 viszont rendkívül apró, salakba való felúszásának esélye kicsi, ezért a salakba jutás feltételeit segíteni kell. A zárványok emellett a salakból, falazatból és a gázfázisból kerülnek be az acélba. Az acélban előforduló, jellemző zárványtípusokat a 3. ábra bal oldali részén mutatjuk be. A legtipikusabb zárványok: MnO, MnS, SiO2 és Al2O3. A zárványok mennyiségének csökkentésére dolgozták ki az ún. kalciumhuzalos kezelést. A kalciumhuzalos kezelés során a kalciumbevitel hatására jelentős zárványmorfológiai változások következnek be. A kalcium bevitele az acélba nem egyszerű feladat, ugyanis a folyékony acél hőmérsékletén a kalcium már gáz-halmazállapotú, így a gazdaságos bevitelhez szükséges, hogy a kalciumot mélyen az acélfelszín alá juttassuk be. A kalciumos kezelés hatására kialakuló zárványokat a 3. ábra jobb oldalán láthatjuk. A kezelés hatására kialakuló zárványok közel gömb alakúak, emellett a keletkező kalcium-aluminát akár folyékony halmazállapotú is lehet. Ezzel a módszerrel jelentős zárványcsökkenés érhető el, azonban ennek ellenére a jelenlegi rendkívül szigorú előírások feltételeinek már nem felelnek meg.
Csökkentett gáz- és zárványtartalmú sínacélok gyártása gáz-halmazállapotú dezoxidációs termék alkalmazásával
A kalciumhuzalos kezeléses technológiánál az alapkoncepció szerint a keletkező, szilárd halmazállapotú dezoxidációs terméket a salakfázisba juttatjuk. Sajnálatos módon ennek hatékonysága közel sem 100%-os, relatíve nagy mennyiségű, apró szemnagyságú, elsősorban Al2O3 zárványok maradhatnak az acélfürdőben, és ezek kiindulási pontjai lehetnek a későbbi repedéseknek. Ezek után nem véletlen, hogy az alumíniumos dezoxidáció tiltottá vált, előtérbe került a 4. ábrán látható, ún. vákuumkarbonos dezoxidáció, melynek legnagyobb előnye, hogy a keletkezett dezoxidációs termék gáz-halmazállapotú szén-monoxid. A lejátszódó reakció a következő:
[C] + [O] → {CO}
ahol: [C] = acél karbontartalma, [O] = acél oxigéntartalma, {CO} = CO nyomása a gázfázisban
A reakcióban a bal oldalon az acélban oldott karbon lép reakcióba az acélban oldott oxigénnel, a jobb oldalon gáz-halmazállapotú szén-monoxid keletkezik. Mivel a reakcióegyenlet bal és jobb oldalán a gáz-halmazállapotú molok száma nem egyezik meg, ezért a reakció nyomásfüggő. Célunk az, hogy a reakció balról jobbra játszódjon le, ehhez az szükséges, hogy a CO gáz nyomása, pco (pco = xco × pössz, ahol xco = CO moltörtje, pössz = az üst feletti gázfázis nyomása) minél kisebb legyen. A CO nyomását a moltört értékének, vagy/és a gázfázis nyomásának csökkentésével érhetjük el. A CO moltörtjét csak korlátozott mértékben tudjuk befolyásolni, az üst feletti gázfázis nyomásának csökkentése vákuumozással érhető el. A vákuumozásra a sorozat második részében ismertetett RH-eljárás ajánlott.
Irodalomjegyzék
- Dr. Verő József – dr. Káldor Mihály: Vasötvözetek fémtana. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1971.
- Tömő Róbert prezentációja: Tendenciák, újdonságok a síngyártásban. Hőkezelt, prémium minőségű vasúti sínek. Swietelsky Vasúttechnika gyárlátogatás, Leoben, 2015. december 3.
- metont.uni-miskolc.hu/wp-content/uploads/2014/03/08-Acélok-üstmetallurgiai kezelése.pdf
Ha szeretne rendszeresen hozzájutni a legfrisebb számokhoz, fizessen elő a folyóiratra.