為什麽火車軌道,寧願用生銹的鐵也不用不銹鋼?用了會怎麽樣?
據有關部門統計,全世界每年有將近30%的鋼鐵制品因生銹而報廢,且那些生銹的鋼鐵,其品質和使用壽命也都會大大降低。鐵生銹的危害這麽大,可為什麽火車軌道卻偏偏要用生銹的鐵而不用不銹鋼呢?
其實,如今的鐵軌用的並不是純鐵,而是含錳量在10%以上,並且添加了碳元素的合金鋼,也叫高錳鋼。這類鋼鐵的強度和韌性要遠超其他鐵元素為主的合金,但由於鐵元素的存在,生銹還是不可避免的。只是與普通鋼鐵不同,高錳鋼致密的銹層只存在於表面,內部不會受到影響,就像壹層保護膜壹樣,所以即使生銹了,也不會影響鐵軌本身的特性。不過,既然會生銹,多多少少都會產生損耗,為什麽壹開始不直接使用不銹鋼來做鐵軌呢?
這就從不銹鋼的性質說起了,雖然內部有抗腐蝕的各元素存在,但不銹鋼的硬度較低且韌性不足,質地偏軟,如果拿來做鋼軌,不耐磨不說,動輒上百噸的火車輕易就能將它壓變形。並且不銹鋼裏添加的鉻和鎳都是比較稀缺的礦產,這樣做出來的不銹鋼價格要遠超高錳鋼,用來做鐵軌也十分不劃算。那麽對於會生銹的鐵軌來說,它用不用做防銹處理呢?其實大面積的防銹是不用的,因為在車輪與軌面之間頻繁的摩擦會使接觸面不易生銹,軌底壹旦生銹,銹層也會保護它不再繼續被銹蝕。
再者,軌道的碎石子具有很好的透水性,使得鐵軌不易受雨水或者潮濕影響,風雨壹過,很快就會變得幹燥。至於需要註意防銹的則是壹些重點區域,例如鋼軌接頭部位、夾板螺栓尖、軌尖端以及容易發生摩擦的鐵軌彎曲段等,常用的方法就是清理和塗油。另外,在那些隧道內的軌道,因環境潮濕,有害因素多,列車排出的廢氣、廢水等不易及時擴散,鐵軌更易生銹,也需要進行防銹處理。用的是電化學中犧牲陽極的陰極保護法來保護鐵軌。具體就是每隔壹根軌枕就系上壹塊三厘米乘三厘米的芯片,通過芯片不斷向鐵軌表面施加電流,讓鐵軌成為陰極,從而使金屬腐蝕發生的電子遷移得到抑制,避免或減弱腐蝕的發生。簡單來說,就是陽極金屬芯片用自己的消耗保護了鐵軌不受侵蝕。