降低铁轨腐蚀程度 印度研发新型合金钢材

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【大纪元5月11日报导】(中央社记者郭传信新德里10日专电)据印度科学家表示,为解决列车盥洗室排放的污物和海风造成的铁轨腐蚀现象,印度研发出一种可以减少腐蚀的合金钢材,制成铁轨后,可望解决印度铁路系统面对的最困扰问题。

官方统计,印度铁路系统是全球规模最大的铁路系统之一,总长10万8706公里,全国有铁路车站6853座,每天行驶列车超过1万1000个班次,其中7000班次属于客运列车,载客量超过1400万人。

据设在印度北方省的堪坡理工学院(IndianInstitute of Technology in Kanpur:IIT-K)材料学教授巴拉苏巴马廉(R. Balasubramaniam)向媒体表示,由于客运列车行驶频繁,盥洗室使用量大,排放的污物造成铁轨腐蚀的概率也大。

他说,这可能是全世界惟有印度面对的最独特问题。此外,他表示,印度沿海铁轨的腐蚀率也大。

设在北方省首府勒克瑙(Lucknow)的铁路研究设计标准组织(Research Designs and StandardsOrganization)主席潘鲁(H.S. Pannu)也表示,腐蚀缩短了铁轨使用寿命,当局每年花费在抽换铁轨的费用高达8900万美元。

铁路研究设计标准组织因此联合堪坡理工学院和印度国营钢铁局(Steel Authority of India),由巴拉苏巴马廉教授领导,研发新的合金钢材。

据巴拉苏巴马廉表示,一般的大气腐蚀不致危及铁轨安全,但排泄污物或海风造成的裂缝腐蚀(Crevice Corrosion)却是危险。

裂缝腐蚀是一种电化学反应,复合材料间有浓缩的酸碱元素存在,造成氧化、中合作用。巴拉苏巴马廉表示,在复合材料间的腐蚀,通常不易被发现,要有裂缝产生才会被发现,危险因而存在。

他指出,印度铁轨目前使用的钢材是高碳钢,含0.7-0.8%的碳和1%锰,而其中的碳化铁成分是导致钢材容易腐蚀的主因。

铁路当局曾经在铁轨表面涂抹各种保护材料,例如涂上4层的环氧基树脂,但也无法阻止腐蚀现象发生。锌虽然能够有效防止腐蚀,但成本昂贵。

铁路局最后决定选择研发新的合金钢材以替代高碳钢。这也是巴拉苏巴马廉在研究位于首都新德里的知名旅游胜地“德里铁柱(Iron pillar of Delhi)”时想到的点子。

相传建于纪元400年、已有1600多年历史的“德里铁柱”,历经长年风吹雨打日晒,至今屹立不倒也未见腐蚀。据科学家研究,铁柱含磷成分极高,在铁柱表面形成一种保护膜,是阻止大气腐蚀的主因。

巴拉苏巴马廉的研究小组因此在合金钢材中加入了0.1-1.0%的各种不同材料,包括铜、硅、镍和铬,经过实验室和临场各种实验结果,证明可以降低铁轨腐蚀的程度。

稍早,印度钢铁局也曾经尝试使用铜和钼制成合金钢,虽然有效,但钼的成本昂贵却又是另一项问题。

据巴拉苏巴马廉表示,为进一步降低成本,研究小组在合金钢中增加了铜和铬的比例和少许的镍,发现降低腐蚀的效果更佳,也符合经济效益,因此已向铁路当局提出了建议报告。

他说,铁路当局则已在沿海若干路段铺设上述实验钢材进行测试,如果证实效果良好,印度的整个铁路系统可能都将进行大换轨计划。

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