為什么火車的軌道總是銹跡斑斑?這與建造鐵軌的材料有關(guān),下面我們就來揭秘鐵軌的材料。
為什么鐵軌總是銹跡斑斑? 鐵軌是鐵路軌道的簡稱,鐵軌是習(xí)慣說法,它是由高硬度、高韌性的鋼材建造。為提高抗壓耐磨強度,通常加入了錳元素。錳鋼堅硬耐磨、有一定的沖擊韌性,符合制造鐵軌的條件。此外,錳鋼軌密度很大,當(dāng)表面生成氧化銹膜后,會對內(nèi)部形成保護(hù)作用,不會影響使用。
鐵和鋼是以含碳量的多少來區(qū)別的。含碳量在2%以下的鐵碳合金是鋼,含碳量在2%以上的則稱之為生鐵。
從冶金角度來說,并沒有不銹鐵這一說法。不銹鋼也是鋼的一種。鋼有韌性、彈性還有剛性;就生銹來說,生銹就是不耐腐蝕,決定不銹鋼抗腐蝕的主要元素是鉻。
鉻元素含量在10.5%以上的鋼就不生銹,這時鉻與腐蝕介質(zhì)的氧化作用,在其表形成氧化膜,可以阻止基本的進(jìn)一步腐蝕。
制鐵的成本遠(yuǎn)低于不銹鋼,在設(shè)計制造一些使用壽命較短,且鐵質(zhì)能夠滿足材料使用要求的物品,當(dāng)然會用鐵。
之所以不可以用不銹鋼,是因為耐性不夠,熱脹冷縮之下很容易損壞。在日常的風(fēng)吹雨淋和曝曬之下,不銹鋼會很容易損壞。而現(xiàn)在所用的這種高錳鐵軌雖然看起來生銹,但是只是表面上有一層銹跡,內(nèi)部還是完好如初的。
另外,錳鋼軌密度很大,當(dāng)表面生成氧化銹膜后,會對內(nèi)部形成保護(hù)作用,不會影響使用。
不銹鋼材料特性
不銹鋼還有其他一些特性。
首先從技術(shù)上說,一般人都認(rèn)為不銹鋼是不生銹的,事實上,不銹鋼和其他合金一樣,也是生銹的,只是不銹鋼生銹以后表面氧化膜(銹跡)顏色就是不銹鋼的外觀顏色,而且這層氧化膜比較致密,可以防止內(nèi)部組織的進(jìn)一步氧化生銹。
但是,這層氧化膜在一定條件下依然可以被腐蝕,尤其是在潮濕的酸性環(huán)境中腐蝕很明顯。
所以,很多情況下不能使用不銹鋼。不銹鋼有很多個品種類別,而且不銹鋼(尤其奧氏體不銹鋼)硬度較低,比如用來制刀就很難出鋒,即便出鋒也很容易變鈍;有經(jīng)驗的人就知道,光亮的不銹鋼板極易被劃傷就是因為質(zhì)地較軟的緣故。
故從技術(shù)上說,不銹鋼不是不生銹,而是生銹后顏色與生銹前顏色差不多;其性能也并不適合所有的地方使用,所以不能一概而論地用不銹鋼代替其他材料。
從資源上說,不銹鋼中使用的鎳和鉻都是比較稀缺的礦產(chǎn),尤其是鎳比較緊缺,有用、好用的東西總要用到關(guān)鍵的地方,不能隨意使用浪費。
從成本上說,買材料、做零件、裝機器都會考慮成本的。不銹鋼的價格比普通鋼材、鋁材、鎂鋁合金、塑料等其他材料的價格高得不止是一點點,而是相差好幾倍的。只要便宜的材料能夠滿足要求,誰會用貴的材料呢?
另外,即便是其他材料生銹、不耐腐蝕,現(xiàn)在也有很多種表面處理技術(shù),可以保護(hù)材料不受腐蝕,比方:噴漆、噴粉、電鍍、電泳、表面氧化、表面化學(xué)處理(氮化、氰化等等)都能改善材料表面腐蝕問題。所以也不一定就是生銹的材料就不能用到有腐蝕的地方。
綜合來看,就是不銹鋼并不能用來代替其他所有材料,只有充分綜合考慮了零件功能、材料性能、工作環(huán)境、零件成本、加工性能和可能性等因素后,才能給零件選定一個合適的材料。
免責(zé)聲明:本網(wǎng)站所轉(zhuǎn)載的文字、圖片與視頻資料版權(quán)歸原創(chuàng)作者所有,如果涉及侵權(quán),請第一時間聯(lián)系本網(wǎng)刪除。

官方微信
《腐蝕與防護(hù)網(wǎng)電子期刊》征訂啟事
- 投稿聯(lián)系:編輯部
- 電話:010-62316606
- 郵箱:fsfhzy666@163.com
- 腐蝕與防護(hù)網(wǎng)官方QQ群:140808414