レールクリップ製造における熱処理の利点

レール クリップまたは弾性レール クリップは、スチール レールをタイプレートまたは枕木に固定します。曲げと弾性歪みによってレールの足を押し付け、温度変化や振動による長手方向の動きを防ぎます。クリップはバネとして機能するため、レールを何年もしっかりと保持できるかどうかは、その材質と熱処理によって決まります。この記事では、レールクリップの製造に熱処理が不可欠な理由を説明します。

レールクリップに熱処理が必要な理由

レール クリップは、何十年にもわたって、弾性エネルギーを蓄え、それをクランプ力として解放する必要があります。 -鍛造されたままの状態では、ばね鋼はこの役割を果たすのに十分な硬さも強度もありません。主に焼き入れと焼き戻しを行う熱処理により、微細構造が焼き戻しマルテンサイトに変化し、クリップに高い降伏強度、高い硬度、良好な疲労寿命、および衝撃時の脆性破壊を回避するのに十分な延性が与えられます。

熱処理工程：焼き入れと焼き戻し

熱間鍛造後、クリップはオーステナイト化温度まで加熱され、油または水中で焼き入れされてマルテンサイトが形成され、その後、制御された温度で焼き戻されて硬度と靭性が調整されます。その結果、使用時の応力下でも緩まない安定したトー荷重を備えたスプリングが得られます。同じ処理により、成形中に蓄積された内部応力も緩和されるため、クリップは時間が経ってもその形状を維持します。

レールクリップ用ばね鋼のグレード

レール クリップは、60Si2MnA、60Si2CrA、55Si2Mn、38Si7 などのシリコン-ばね鋼で作られており、その代表的な組成を以下に示します。約 1.5 ～ 2.0 パーセントのシリコン含有量が鋼に弾力性を与え、炭素含有量によって達成可能な硬度が決まります。

これらのグレードは、GB/T 1222 などのばね鋼規格および対応する欧州のばね鋼仕様に従っています。

硬度と疲労の要件

熱処理後、E- クリップは通常 44 ～ 48 HRC で供給され、テンション クリップは 42 ～ 47 HRC で供給されます。疲労寿命は繰り返し試験によって検証されます。18 mm ワイヤで作られたクリップは 300 万サイクルでも壊れずに耐える必要があり、20 mm のクリップは 500 万サイクルでも壊れません。これらの要件により、クリップが耐用期間中に何百万回もホイールを通過しても破損しないことが保証されます。

製造と表面処理

熱間鍛造により最も均一な微細構造が得られるため、鍛造クリップは他のプロセスで形成されたクリップよりも好まれます。熱処理後、環境や顧客の要件に応じて、油塗り、酸化黒染め、カラー塗装、溶融亜鉛めっきまたは亜鉛めっきによって表面を腐食から保護します。-熱処理と表面処理により、クリップの寿命が決まります。

よくある質問

Q: レールクリップに熱処理が必要なのはなぜですか?A: 熱処理によりばね鋼が硬化し、降伏強度と疲労寿命が向上し、内部応力が緩和されるため、クリップは数百万回の荷重サイクルに対してレールをしっかりと保持できます。

Q: 治療後のレールクリップの硬さはどの程度でなければなりませんか?A: 一般的な値は、グレードと要件に応じて、E- クリップの場合は 44 ～ 48 HRC、テンション クリップの場合は 42 ～ 47 HRC です。

Q: レールクリップの製造にはどのような鋼が使用されていますか?A: 60Si2MnA、60Si2CrA、55Si2Mn、38Si7 などのシリコン-ばね鋼。バネ性を与えるために約 1.5 ～ 2.0% のシリコンが含まれています。

Q: クリップの疲労寿命はどのように検証されますか?A: 繰り返しテストによると、18 mm クリップは 300 万サイクル、20 mm クリップは 500 万サイクル、壊れることなく耐える必要があります。

Q: 鍛造クリップが他の成形プロセスのクリップよりも優れているのはなぜですか?A: 熱間鍛造により最も均一な微細構造が生成され、クリップ全体にわたってより一貫した硬度、強度、疲労性能が得られます。