楊松柏, 李洪剛, 賈恒瓊, 杜 瑋
(中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 金屬及化學(xué)研究所, 北京 100081)
我國(guó)鐵路貨車(chē)保有量達(dá)到70多萬(wàn)輛,其中敞車(chē)的數(shù)量約占70%。目前在用的鐵路通用敞車(chē)主要為C61、C62、C62A、C62B、C64、C70、C70B、C76(大秦線(xiàn)編組列車(chē))、C80、C80B和C80E等多種型號(hào)。
鐵路貨車(chē)中占比最大的敞車(chē),車(chē)體結(jié)構(gòu)屬敞開(kāi)式,由于貨車(chē)并無(wú)歸屬局管,在全國(guó)鐵路線(xiàn)上運(yùn)用,由于我國(guó)地域廣闊,氣候多變,溫度、濕度變化范圍很大,大氣環(huán)境條件復(fù)雜,加上部分地區(qū)大氣環(huán)境污染嚴(yán)重、酸雨多發(fā),車(chē)上裝載的貨物包括有酸、堿、鹽等各種介質(zhì),車(chē)體結(jié)構(gòu)所處實(shí)際環(huán)境極為復(fù)雜和惡劣。
鐵路敞車(chē)車(chē)體結(jié)構(gòu)多是由鋼鐵材料制成,目前存在的主要問(wèn)題是腐蝕,新造出廠時(shí)雖然有涂料保護(hù),但運(yùn)用后短期內(nèi)即損壞嚴(yán)重,上述惡劣的環(huán)境條件大大加快了金屬腐蝕的速度。車(chē)體結(jié)構(gòu)的腐蝕和磨損導(dǎo)致鋼材減薄,進(jìn)而引起結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降,致使強(qiáng)度不足而引起失效。廠修時(shí)因腐蝕減薄而發(fā)生截?fù)Q的鋼材量很大。從現(xiàn)場(chǎng)反映的情況看,許多車(chē)輛廠修時(shí)大量部位腐蝕超限,車(chē)體結(jié)構(gòu)鋼板的截?fù)Q率很高,維護(hù)、修理時(shí)工作量非常大。
鐵路貨車(chē)過(guò)去主要采用普通低碳鋼(A3鋼或Q235),屈服強(qiáng)度多在295 MPa數(shù)量級(jí),這一時(shí)期車(chē)輛的腐蝕情況最為嚴(yán)重,據(jù)報(bào)道在貨車(chē)的整個(gè)壽命周期(25年)內(nèi)車(chē)體鋼板的截?fù)Q總量可以達(dá)到約2~4個(gè)車(chē)體的用鋼量。
為了解決腐蝕問(wèn)題,從1990年開(kāi)始我國(guó)鐵路車(chē)輛全部采用耐候鋼(耐大氣腐蝕鋼)制造,加上表面處理和涂裝質(zhì)量的提高,腐蝕情況有明顯改善,廠修時(shí)截?fù)Q用鋼的數(shù)量大大下降。這一階段使用的耐候鋼屈服強(qiáng)度提高到345 MPa,牌號(hào)為09CuPTiRE、08CuP、09CuPCrNi等,為Cu-P系、Cu-P-Ti-RE系及Cu-P-Cr-Ni系耐候鋼材。耐候鋼在貨車(chē)上的應(yīng)用,緩解了鐵路貨車(chē)的腐蝕問(wèn)題,廠修期由原來(lái)的4~5年延長(zhǎng)至8年左右,但廠修車(chē)輛仍存在大量因鋼板腐蝕超限而截?fù)Q的情況。
2004年為了增加軸重,減輕車(chē)輛自重,研制出了屈服強(qiáng)度達(dá)到450MPa的高強(qiáng)度耐候鋼,牌號(hào)為Q450NQR1。高強(qiáng)度的Q450NQR1為Cu-Cr-Ni系耐候鋼,是為了解決高強(qiáng)度鋼材的焊接問(wèn)題而研制的,最開(kāi)始Q450NQR1先在C76上使用,后在定型批產(chǎn)的C70新型貨車(chē)上開(kāi)始大量采用。
由于通用敞車(chē)的腐蝕問(wèn)題一直存在,且比較嚴(yán)重,2013年中國(guó)鐵路總公司曾發(fā)文要求部分車(chē)輛廠進(jìn)行“鐵路貨車(chē)報(bào)廢技術(shù)條件”的調(diào)查研究工作,其中腐蝕傷損是調(diào)查研究的主要目標(biāo)之一。
2014年鐵道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)TB/T 1979—2014《鐵道車(chē)輛用耐大氣腐蝕鋼》正式發(fā)布,將上述耐候鋼的鋼材牌號(hào)進(jìn)行了調(diào)整、歸類(lèi)和重新命名,實(shí)際上將耐候鋼分成了兩大類(lèi),分別為Cu-P(-Cr-Ni)系和Cu-Cr-Ni系耐候鋼。此標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了鐵路車(chē)輛使用過(guò)和正在開(kāi)始試用的幾乎所有品種的耐候鋼,規(guī)范了鋼牌號(hào)和性能,其中也包括有耐腐蝕性指標(biāo)。
2014年中國(guó)鐵路總公司下達(dá)科研課題——貨車(chē)腐蝕原因及改進(jìn)措施研究,金化所匯同有關(guān)單位對(duì)貨車(chē)廠修廠和車(chē)輛段進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,由于全鐵路各類(lèi)敞車(chē)數(shù)量約有50萬(wàn)輛,因此只能選取代表車(chē)型及代表數(shù)量作為研究樣本。調(diào)研中選取了目前在用的四大主流車(chē)型作為研究樣本,包括C62A、C62B、C64、C70,收集了部分車(chē)輛維修時(shí)的鋼材截?fù)Q量數(shù)據(jù),除此之外還特別對(duì)剛開(kāi)始進(jìn)入第一個(gè)廠修期的C70車(chē)體鋼板的剩余厚度進(jìn)行了定量調(diào)查。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)了解到的情況,不同地區(qū)的廠修貨車(chē)總體情況相近,腐蝕嚴(yán)重的部位主要集中在中門(mén)、下側(cè)門(mén)、側(cè)板、側(cè)柱、側(cè)柱連鐵、端板及角柱加強(qiáng)板,腐蝕失效發(fā)生概率較高的部位集中在中門(mén)、下側(cè)門(mén)、側(cè)板、側(cè)柱、側(cè)柱連鐵、從板座磨耗板、端板、端梁及角柱加強(qiáng)板。
待修理敞車(chē)的目測(cè)第一印象是C62A外觀情況最差,可能這與其車(chē)體材料為非耐候鋼再加上年代最久有很大關(guān)系;C62B稍好些,但可頻繁見(jiàn)到經(jīng)過(guò)了幾次廠修后截?fù)Q甚至反復(fù)截?fù)Q的情況;相對(duì)來(lái)說(shuō)第一個(gè)廠修期的C64和C70情況最好,但從外觀上看似乎C70的銹蝕比C64要嚴(yán)重,特別是下側(cè)車(chē)門(mén)變形、銹蝕情況比C64更厲害。因?yàn)?3t軸重的C70型通用敞車(chē)剛剛開(kāi)始進(jìn)入第1次廠修,所以在調(diào)研中我們特別對(duì)車(chē)體內(nèi)、外側(cè)表面進(jìn)行了認(rèn)真檢查,以期得到一些腐蝕相關(guān)信息。
經(jīng)過(guò)多方努力,收集到多個(gè)廠、段2014~2015年部分車(chē)輛的截?fù)Q數(shù)據(jù),其中廠修車(chē)共計(jì)5 209輛,段修車(chē)2 691 輛。表1為廠修車(chē)車(chē)型分布情況,表2為各型敞車(chē)鋼材單次截?fù)Q量平均數(shù)據(jù),表3為部分重要部位鋼材平均截?fù)Q量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
表1 廠修車(chē)車(chē)型分布表
表2 各型敞車(chē)鋼材截?fù)Q量數(shù)據(jù)(含廠修和段修)
表3 各型敞車(chē)重要部位鋼材截?fù)Q量(kg/車(chē))
從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看,各車(chē)型鋼材截?fù)Q量排序是C62A>C62B>C64>C70,顯然車(chē)型越老,截?fù)Q量越大,C62A單次修理的鋼材用量達(dá)到了2 t多。當(dāng)然這里應(yīng)考慮到廠修期的因素,C70全部為第1個(gè)廠修期,而C64則第1次、第2次廠修期都有,C62A和C62B則超過(guò)了第3個(gè)廠修期,甚至有達(dá)到第5次廠修的車(chē)輛。
原C62A型車(chē)主要使用Q235(A3)普通碳鋼,C62B、C64型敞車(chē)主要使用09CuPTiRE耐候鋼,C70則為Q450NQR1高強(qiáng)度耐候鋼。各車(chē)型由于出廠時(shí)間不同,設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)也不完全一樣。由于目前C70剛達(dá)到第1次廠修期,C64則第1次、第2次廠修都有,C62A和C62B只有第3次、第4次廠修或更老的車(chē)。考慮到目前新造敞車(chē)鋼材的使用情況,同時(shí)為了便于比較,現(xiàn)以同為第1次廠修的C64與C70做對(duì)比,看各部位鋼材截?fù)Q數(shù)據(jù)的差別,表4為C64和C70廠修時(shí)的分部位截?fù)Q數(shù)據(jù)。
表4 C64與C70分部位平均截?fù)Q情況表(kg/車(chē))
從表4中可以看出,C70與C64各部位的截?fù)Q情況非常相似,主要差別是車(chē)門(mén),包括下側(cè)車(chē)門(mén)和側(cè)門(mén)(中門(mén)),這一點(diǎn)與廠修車(chē)間目測(cè)觀察的情況相符。在現(xiàn)場(chǎng)考查時(shí)顯見(jiàn)C70的車(chē)門(mén)變形相對(duì)C64要嚴(yán)重,因此更換率高,但仔細(xì)觀察C70變形車(chē)門(mén)的腐蝕減薄似乎并不是特別突出。那么是何種原因造成了C70車(chē)門(mén)的更換率奇高?據(jù)了解C70鋼材以Q450NQR1為主,但車(chē)門(mén)為沖壓件,考慮到?jīng)_壓的工藝過(guò)程,有時(shí)其所用材料強(qiáng)度相對(duì)較低,為345 MPa。由于整車(chē)載質(zhì)量大,下側(cè)車(chē)門(mén)受力相對(duì)21t軸重的車(chē)輛也會(huì)大一些,變形嚴(yán)重可能是因?yàn)殡S著腐蝕造成的鋼板減薄,車(chē)門(mén)強(qiáng)度下降,所以不得不更換。
表4中括號(hào)中的合計(jì)數(shù)據(jù)為不計(jì)下側(cè)門(mén)板的其他各部位鋼材的截?fù)Q量。去除下側(cè)車(chē)門(mén)因素后兩種車(chē)型的截?fù)Q情況幾乎完全一樣,可能是由于二者的結(jié)構(gòu)基本一致,使用過(guò)程也基本相同。C70第1次廠修下側(cè)車(chē)門(mén)的高更換率也在某種程度上反映出設(shè)計(jì)中存在的強(qiáng)度問(wèn)題。
2004年筆者在對(duì)各種耐候鋼車(chē)輛的腐蝕、磨損情況的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查中,曾對(duì)通用敞車(chē)C61、C62B、C64、運(yùn)煤專(zhuān)用敞車(chē)C63A(C63)的車(chē)體進(jìn)行了測(cè)量,得到了運(yùn)用中的耐候鋼車(chē)輛不同部位鋼板的厚度減薄數(shù)據(jù)。其數(shù)據(jù)及結(jié)論與敞車(chē)運(yùn)用過(guò)程中實(shí)際腐蝕情況有很好的相關(guān)性,設(shè)計(jì)人員根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行了有目的性的補(bǔ)強(qiáng)或減薄設(shè)計(jì),收到很好的實(shí)際效果。實(shí)踐證明鋼板剩余厚度測(cè)量是一種評(píng)價(jià)貨車(chē)腐蝕情況的有效方法。
C70型敞車(chē)軸重23 t,2004年投產(chǎn),整車(chē)結(jié)構(gòu)上對(duì)腐蝕問(wèn)題有所考慮,側(cè)柱連鐵等改為冷彎型鋼,形狀有所改變,為了減重車(chē)體材料選擇了高強(qiáng)度耐候鋼。高強(qiáng)度耐候鋼Q450NQR1是寶鋼率先開(kāi)發(fā)出的鐵路專(zhuān)用耐候鋼種,由于從材料研制到上車(chē)的時(shí)間較短,當(dāng)時(shí)并沒(méi)有實(shí)際大氣暴露試驗(yàn)數(shù)據(jù)支持。在用的C70車(chē)已開(kāi)始經(jīng)歷第1個(gè)廠修過(guò)程,目前車(chē)體整體狀況較好,只有少量截?fù)Q的情況發(fā)生,但是對(duì)其第2次廠修期乃至全壽命情況尚需時(shí)間進(jìn)行考查,因此我們采用同樣方法對(duì)進(jìn)行第1次廠修的C70敞車(chē)的特定部位進(jìn)行了鋼板剩余厚度的定量調(diào)查,期望通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)了解車(chē)輛的腐蝕情況,為車(chē)體修理和鋼板設(shè)計(jì)厚度的選擇提供幫助。
(1)測(cè)量方案和測(cè)量結(jié)果
對(duì)C70鋼板厚度的測(cè)量采用了與2004年定量腐蝕調(diào)查時(shí)基本相同的方案,選擇下側(cè)門(mén)板、側(cè)梁、側(cè)柱連鐵、端板、上側(cè)板、側(cè)門(mén)、角柱加強(qiáng)板、地板等主要部位,共計(jì)8個(gè)測(cè)量點(diǎn),表5為測(cè)量的具體位置說(shuō)明。
表5 敞車(chē)鋼板剩余厚度測(cè)量位置
本次調(diào)查進(jìn)行共計(jì)測(cè)量了115輛C70敞車(chē),表6為鋼板剩余厚度測(cè)量結(jié)果。
表6 C70車(chē)體分部位鋼板剩余厚度測(cè)量結(jié)果
根據(jù)鐵路貨車(chē)廠修規(guī)程要求,車(chē)體鋼板減薄量達(dá)到設(shè)計(jì)厚度的40%的時(shí)候(即剩余厚度為60%時(shí)),車(chē)體就必須采取截?fù)Q處理。由表6可以看出,多數(shù)車(chē)輛各部位的平均厚度可滿(mǎn)足第一個(gè)廠修期無(wú)截?fù)Q的要求,但個(gè)別車(chē)輛的局部區(qū)域鋼板剩余厚度已低于設(shè)計(jì)厚度的50%,超過(guò)截?fù)Q限度,如果腐蝕照此速度發(fā)展,測(cè)量區(qū)域多數(shù)部位的鋼板將無(wú)法滿(mǎn)足全壽命周期無(wú)截?fù)Q的要求。對(duì)比其他車(chē)型同位置鋼板設(shè)計(jì)厚度,C70在地板、端板等部位有所減薄,因此可以預(yù)期C70腐蝕量較大的部位在第2個(gè)廠修期就需要大量進(jìn)行截?fù)Q處理。
這里需要說(shuō)明的是:為了保證厚度測(cè)試的穩(wěn)定性和減少離散性,我們?cè)跍y(cè)量部位的選擇上避開(kāi)了腐蝕最嚴(yán)重的部位,實(shí)際上局部鋼板的腐蝕速度也可能達(dá)到上述數(shù)據(jù)的2倍以上。比如下側(cè)車(chē)門(mén),平均厚度已接近3 mm,邊緣部位的腐蝕則極為嚴(yán)重,5 mm厚的鋼板在廠修時(shí)甚至可見(jiàn)到不足2 mm的情形。另外,在側(cè)梁和側(cè)上梁測(cè)量過(guò)程中發(fā)現(xiàn)其鋼板厚度大于設(shè)計(jì)的情況,經(jīng)過(guò)驗(yàn)證這種情形確實(shí)存在,可能是因?yàn)镃70的梁、柱多采用冷彎型鋼,為保證強(qiáng)度彎曲部鋼板厚度,通常取正公差或采用高一檔厚度的鋼板。
(2)C70鋼板剩余厚度數(shù)據(jù)分析
根據(jù)各測(cè)量位置鋼板的平均厚度與原設(shè)計(jì)厚度相比較,可以得到鋼板的平均減薄量,按C70敞車(chē)廠修期為8年計(jì)算,即可得到鋼板的腐蝕速率,表7為計(jì)算結(jié)果。
表7 C70車(chē)體鋼板厚度數(shù)據(jù)分析
2004年我們?cè)M(jìn)行過(guò)當(dāng)時(shí)鐵路各型貨車(chē)的車(chē)體鋼結(jié)構(gòu)剩余厚度測(cè)量,按廠修期8年計(jì)算得到了各部位鋼板的腐蝕速率,現(xiàn)將其數(shù)據(jù)與次調(diào)查得到的C70數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,可以計(jì)算出鋼材的腐蝕速率,見(jiàn)表8。
表8 各型敞車(chē)車(chē)體重要部位鋼材腐蝕速率 mm/a
從表8中的數(shù)據(jù)可以看出,根據(jù)鋼板剩余厚度的定量測(cè)量結(jié)果計(jì)算得到的腐蝕速率數(shù)據(jù)中,采用Q450NQR1高強(qiáng)度耐候鋼板制造的C70敞車(chē)與原用耐候鋼09CuPTiRE為主制造的C62B相比,其腐蝕減薄速度相當(dāng)或稍小,與C64相比則性能相當(dāng)或稍差;但與采用09CuPCrNi耐候鋼的C63A相比則要差一些。這其中當(dāng)然包括了許多影響因素在內(nèi),如材料的牌號(hào)和成份、車(chē)體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、運(yùn)用環(huán)境的差異等。
在得到了鋼板的腐蝕減薄速率之后,根據(jù)敞車(chē)的鋼板設(shè)計(jì)厚度就可以通過(guò)計(jì)算預(yù)測(cè)鋼板的腐蝕壽命,進(jìn)而可預(yù)估鋼板的截?fù)Q時(shí)間。假設(shè)腐蝕速率一直不變,按車(chē)體鋼板剩余厚度為設(shè)計(jì)厚度的60%時(shí)做為截?fù)Q厚度臨界點(diǎn),計(jì)算后則可做出C70車(chē)體分部位鋼板的平均壽命預(yù)測(cè),表9即為計(jì)算依據(jù)和計(jì)算結(jié)果。
按表9中的年平均腐蝕速率數(shù)據(jù),新造C70敞車(chē)部分區(qū)域鋼板的腐蝕減薄情況將會(huì)嚴(yán)重影響服役時(shí)間,部分部件或區(qū)域的鋼板使用壽命將達(dá)不到第2個(gè)廠修,這里只是根據(jù)平均減薄速率計(jì)算的結(jié)果,也就是說(shuō)會(huì)有相當(dāng)數(shù)量的車(chē)輛實(shí)際情況可能會(huì)更加嚴(yán)重。
從另一個(gè)角度看,鐵路貨車(chē)的設(shè)計(jì)壽命通常為25年,對(duì)耐候鋼制車(chē)體每8年進(jìn)行一次廠修,考慮到各廠維修方式的差異,我們選擇一個(gè)工廠在同一時(shí)段C64敞車(chē)第1次和第2次廠修時(shí)車(chē)體部分位置的截?fù)Q量數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,見(jiàn)表10。顯然第2次廠修情況比第1次所用鋼材量要大許多,接近于10倍數(shù)量級(jí),結(jié)合車(chē)體腐蝕減薄速率,可以預(yù)計(jì)C70在第2個(gè)廠修時(shí)鋼材截?fù)Q會(huì)大大增加,極有可能達(dá)到甚至高于現(xiàn)在C64的水平。
表10 C64兩次廠修截?fù)Q詳情(kg/車(chē))
耐候鋼穩(wěn)定化銹層的生成是一個(gè)緩慢的過(guò)程,隨著銹層向穩(wěn)定化轉(zhuǎn)化和時(shí)間的增加,平均腐蝕速度會(huì)有所降低,但由于磨損和腐蝕介質(zhì)的存在,穩(wěn)定化的銹層可能被破壞,因此總體上看相對(duì)速度下降不會(huì)太大,上述數(shù)據(jù)仍具備可比性。
(1)采用車(chē)體鋼材截?fù)Q量和車(chē)體鋼板實(shí)際厚度這兩種方法進(jìn)行車(chē)體腐蝕情況調(diào)查和測(cè)量,結(jié)果有很好的一致性。根據(jù)調(diào)查及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果,可以得到下述結(jié)論:
①采用耐候鋼制造的敞車(chē)其耐腐蝕性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通碳鋼。
②C70使用的高強(qiáng)度耐候鋼Q450NQR1與C64用的耐候鋼09CuPTiRE耐腐蝕性能相近或稍差。
③不同敞車(chē)車(chē)型分部位鋼板截?fù)Q情況相近,說(shuō)明這些位置是敞車(chē)車(chē)體的薄弱環(huán)節(jié),在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)耐腐蝕性的考慮。
④車(chē)體的腐蝕情況與車(chē)體的廠修期有直接關(guān)系,C64與C70基本可以滿(mǎn)足一個(gè)廠修期無(wú)截?fù)Q(或少量截?fù)Q)的要求,但是C64第2廠修期截?fù)Q量非常大,C70第2次廠修時(shí)的鋼板截?fù)Q量也不容樂(lè)觀。
⑤在車(chē)輛全壽命周期內(nèi),各種車(chē)型廠修時(shí)鋼材截?fù)Q量都比較大,說(shuō)明目前車(chē)輛用耐候鋼材料在部分區(qū)域只有2個(gè)廠修期的壽命,耐腐蝕性能不能滿(mǎn)足在車(chē)輛壽命期內(nèi)無(wú)截?fù)Q的要求,期望有耐腐蝕性能更好的鋼材出現(xiàn)。
(2)耐候鋼相對(duì)于普通鋼材來(lái)說(shuō),其最大的特點(diǎn)是具備一定的耐大氣腐蝕性能。C64型敞車(chē)車(chē)體鐵結(jié)構(gòu)所用材料為345MPa強(qiáng)度級(jí)別的09CuPTiRE(新牌號(hào)為Q345NQR3)耐候鋼,而C70則使用Q450NQR1高強(qiáng)度耐候鋼,二者除強(qiáng)度差別外,最大差別是合金體系不同。前者屬Cu-P系耐候鋼,相當(dāng)于美國(guó)的Cor-ten A或者日本的SPA耐候鋼;后者為 Cu-Cr-Ni系,類(lèi)似于Cor-ten B或者SMA耐候鋼。一般認(rèn)為,Cu-P(-Cr-Ni)系耐候鋼的耐大氣腐蝕性能比Cu(-Cr-Ni)系稍好,前者主要用于車(chē)輛制造,后者應(yīng)用多為焊接結(jié)構(gòu),如橋梁等厚板,主要是為改善焊接性能而將P(磷)去掉的。
TB/T 2375—1993《鐵路用耐候鋼周期浸潤(rùn)腐蝕試驗(yàn)方法》是目前國(guó)內(nèi)用于耐候鋼評(píng)價(jià)的主要試驗(yàn)手段,在TB/T 1979—2014《鐵道車(chē)輛用耐大氣腐蝕鋼》其中345 MPa及以下強(qiáng)度的耐候鋼材料對(duì)相對(duì)腐蝕速率要求為≤60%或≤65%(對(duì)比樣Q235A),400 MPa及以上強(qiáng)度的Cu-Cr-Ni系熱軋耐候鋼板材耐候鋼為≤55%(對(duì)比樣Q345B),似乎Q450NQR1耐腐蝕性能要好于Q345NQR3,但從C70與C64的實(shí)車(chē)腐蝕情況看前者并不占優(yōu)勢(shì),這也反映出室內(nèi)模擬加速腐蝕試驗(yàn)與實(shí)際應(yīng)用中的差別。
新型敞車(chē)C80E所使用的EW系高耐蝕性耐候鋼是在2004年耐候鋼腐蝕調(diào)查后推出的,是為解決鐵路敞車(chē)的腐蝕問(wèn)題為主要目的,按TB/T 2375測(cè)試其相對(duì)Q345B的腐蝕速率只有約30%,應(yīng)該說(shuō)是有明顯改善的;近期C80E所使用的S450AW則屬耐酸鋼范疇,強(qiáng)酸性條件下表現(xiàn)優(yōu)異,但鐵道車(chē)輛的運(yùn)輸中卻幾乎不可能有如此強(qiáng)酸性的環(huán)境條件;而在用于耐候鋼評(píng)價(jià)的周期浸潤(rùn)腐蝕試驗(yàn)條件下S450AW的優(yōu)勢(shì)并不明顯,僅與原用耐候鋼性能相近,因此這種耐酸鋼對(duì)敞車(chē)腐蝕狀況的改善需要時(shí)間驗(yàn)證。
對(duì)任何一種新材料,室內(nèi)加速腐蝕試驗(yàn)方法在材料比對(duì)、篩選和檢驗(yàn)中都是需要的,加速試驗(yàn)是有條件的,也是有限制的,不可能考慮所有影響因素。實(shí)際環(huán)境條件下的大氣暴露試驗(yàn)是最能反映材料特性的可靠的試驗(yàn)方法。室內(nèi)試驗(yàn)與實(shí)際環(huán)境存在的差別,需要通過(guò)與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的比對(duì)和室內(nèi)加速試驗(yàn)條件的調(diào)整達(dá)到比較一致或相近的結(jié)果,即供需雙方可以接受的程度,最好不要僅僅根據(jù)某種室內(nèi)加速試驗(yàn)數(shù)據(jù)就得到新材料性能占優(yōu)的結(jié)論。筆者認(rèn)為,對(duì)敞車(chē)用新型耐蝕鋼應(yīng)該首先進(jìn)行大氣曝曬試驗(yàn),特別是對(duì)不同氣候環(huán)境條件下鋼材的腐蝕行為進(jìn)行研究,以確認(rèn)其實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的耐腐蝕性能。