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为什么火车的轨道不用不锈钢,而是生锈的铁?

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发表于 2023-11-11 10:47:31 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 twq19810302 于 2023-11-11 10:48 编辑 & {3 c+ R7 J8 ~& G

' `( {% `( f$ k0 s6 `/ l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。
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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。; V/ _1 X' Y6 K3 c' M
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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。% r! H0 T! x. e
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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。
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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。, X2 K% W/ T; [$ P7 \( t8 E
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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。) ]8 W- V2 u" H% A
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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。; e# T3 O3 S5 x- }8 x$ O4 L

6 M, j1 i& z" w3 I) B9 p8 a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。
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+ _; V8 {, `$ u2 ]6 H, M$ @9 u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。6 m0 G) a' E# h3 Y* R

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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。
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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。
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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。0 e9 I( h6 {3 C

- U8 A/ g  q/ c. z% 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。( l/ S0 i7 J# Z

" K1 [# N; Q- p8 F; b; a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?
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7 v  |) c7 t; E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。
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5 L3 r% ?) h* y8 v  {  K2 I/ m! y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。; K! ^, x1 }9 g; j$ c* I* F2 G

! \$ G' @) T  ]- h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。. }, S( e1 d& U3 D% _& Z

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发表于 2023-11-11 21:51:29 | 只看该作者
不锈钢不是万能的
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发表于 2023-11-27 16:57:08 | 只看该作者
天天摩擦嘛,相当于在打磨。
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