机械社区

 找回密码
 注册会员

QQ登录

只需一步,快速开始

搜索
查看: 2656|回复: 2

为什么火车的轨道不用不锈钢,而是生锈的铁?

[复制链接]
发表于 2023-11-11 10:47:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 twq19810302 于 2023-11-11 10:48 编辑
3 ~$ b% p6 |/ l  _+ i1 g$ r, J! t8 S4 F. C
铁轨是铁路轨道的简称,由高硬度、高韧性的钢材建造的,原因是锰钢坚硬耐磨有一定的冲击韧性符合制造铁轨的条件。9 g5 r& J' G. m# ?
3 G6 I" ?) y) \/ x' u$ _
锰钢轨密度很大,当表面生成氧化锈膜后,会对内部形成保护作用,不会影响使用。* X, E2 X! ~5 F1 z" O9 U) s$ l

0 J  U# `+ }. h- m  o7 @6 ^  W4 _铁和钢是以含碳量的多少来区别的。含碳量在2%以下的铁碳合金是钢,含碳量在2%以上的则称之为生铁。# X3 g6 @7 {2 C) A
/ {% {/ |& `6 u( R
- o* H" X. p" [, u8 p& |: Y

' N5 h6 @6 U1 n+ j: H6 I: s; k
从冶金角度来说,并没有不锈铁这一说法 。不锈钢也是钢的一种,钢因为既有韧性、弹性还有刚性。就生锈来说,生锈就是不耐腐蚀,决定不锈钢抗腐蚀的主要元素是铬。. P* n% b1 G: ?4 G+ k; K

3 `: H* J* A; I/ b. O3 e6 J6 i8 M铬元素含量在10.5%以上的钢就不生锈,这时铬与腐蚀介质的氧化作用,在其表形成氧化膜,可以阻止基本的进一步腐蚀。: V6 j9 X% T7 p# _* q6 j

+ L9 ~) P3 k$ h; T- c0 c  f+ ^# L制铁的成本远低于不锈钢,在设计制造一些使用寿命较短,且铁质能够满足材料使用要求的,当然会用铁。
# f9 q  G/ P# q0 ~& g* ]6 E
, S) u$ r+ m( n0 n6 E
) S5 Q& Z6 s/ I; t7 j
5 {; l, `/ B* o* _' G) A
铁轨是习惯说法,它是钢轨,为提高抗压耐磨强度,通常加入了锰元素。不锈钢为抗氧化腐蚀,通常加入了铬钼元素。使用钢轨要综合考虑强度、耐磨度,柔韧度、可塑度,抗腐蚀度等,但高强度耐磨是首选,不锈钢达不到要求,不会采用。& R  w8 j# z9 a
7 e9 ^' z: F; d/ n  b: o
不锈钢之所以不可以,是因为耐性不够热胀冷缩之下很容易损坏。在日常的风吹雨淋和曝晒之下,不锈钢会很容易损坏。而这种高猛铁轨虽然看起来生锈,但是只是表面上有一层锈迹,内部还是完好如初的。
% D9 Y7 M; g" N" g3 q) S

. P- M! p& F9 B! G% e+ y9 ^" [& L* s另外,锰钢轨密度很大,当表面生成氧化锈膜后,会对内部形成保护作用,不会影响使用。4 z- ~1 F5 t7 U( n) j/ l' x

- p4 T* B7 d' r$ ~9 Y. d
首先从技术上说:一般人都认为不锈钢是不生锈的,可是实际情况却是不锈钢和其他合金一样,也是生锈的,只是不锈钢生锈以后表面氧化膜(锈迹)颜色就是不锈钢的外观颜色,而且这层氧化膜比较致密,可以保护内部组织的进一步氧化生锈。
/ A. S: \# ]- c4 z; m* L! O
但是,这层氧化膜在一定条件下依然可以被腐蚀,尤其是在潮湿的酸性环境中腐蚀很明显。
3 B. K/ W$ l5 g: [" m

  _; m3 p0 w% ?所以,很多情况下不锈钢也是不能使用的。不锈钢是有很多个品种类别的,而且不锈钢(尤其奥氏体不锈钢)硬度较低,比如用来制刀就很难出锋,即便出锋也很容易变钝;有经验的人就知道,光亮的不锈钢板极易被划伤就是因为质地较软的缘故。4 ^# ~/ j3 z; Q- r

2 v( ]0 i) Q- `7 ~1 u故从技术上说,不锈钢不是不生锈,而是生锈后颜色与生锈前颜色差不多;其性能也并不适合所有的地方使用,所以不能一概而论地用不锈钢代替其他材料。
0 b( ?$ H+ T$ |$ o% m9 V

+ n) o' ]. ^9 a2 Q1 m7 w从资源上说,不锈钢中使用的镍和铬都是比较稀缺的矿产,尤其是镍比较紧缺,有用、好用的东西总要用到关键的地方,不能随意使用浪费。从成本上说,买材料,做零件,装机器都会考虑成本的。不锈钢的价格比普通钢材、铝材、镁铝合金、塑料等其他材料的价格高的不止是一点点,而是相差好几倍的。只要便宜的材料能够满足要求,谁会用贵的材料呢?

- U4 x& K: M& z5 ^/ C

* \7 P- \) M, C1 B
# [& ~& O) u0 q8 s
另外,即便是其他材料生锈,不耐腐蚀,现在也有很多种表面处理技术,可以保护材料不受腐蚀,比方:喷漆、喷粉、电镀、电泳、表面氧化、表面化学处理(氮化、氰化等等)都能改善材料表面腐蚀问题。所以也不一定就是生锈的材料就不能用到有腐蚀的地方。/ y! T2 n8 Y3 W9 q+ ~! s1 F5 x! I

1 p9 p( l& |/ _' E8 I/ T. s综合来看,就是不锈钢并不能用来代替其他所有材料,只有充分综合考虑了零件功能、材料性能、工作环境、零件成本、加工性能和可能性等因素后,才能给零件选定一个合适的材料。不能一概而论地说全用不锈钢材料代替。在机械专业和材料专业,有专门的材料课程来介绍怎样选材和材料性能的。$ n% ?$ {% B1 C9 I: c2 O9 g
* C  a5 Y& @' r# s, R. {
火车轨道是火车既定的运行轨道,是目前火车铁路技术不可或缺的一种模式。应该大家都有注意过基本上所有的火车轨道都是锈迹斑斑的,就连新建成的火车轨道也是这个样子。生锈的铁制品寿命变短不说,还会变的非常脆弱。
6 r  y6 g' F$ p$ l! H
6 T0 i# ?* U8 G

9 b* e/ u" I( q7 J: ^. T) e6 W# O: ~! q6 t$ \0 y& C% z% ?* B& E
4 ?) }+ ]* D8 o$ u
回复

使用道具 举报

发表于 2023-11-11 21:51:29 | 显示全部楼层
不锈钢不是万能的
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2023-11-27 16:57:08 | 显示全部楼层
天天摩擦嘛,相当于在打磨。
回复 支持 反对

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册会员

本版积分规则

小黑屋|手机版|Archiver|机械社区 ( 京ICP备10217105号-1,京ICP证050210号,浙公网安备33038202004372号 )

GMT+8, 2024-5-21 03:22 , Processed in 0.055234 second(s), 15 queries , Gzip On.

Powered by Discuz! X3.4 Licensed

© 2001-2017 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表