降低鐵軌腐蝕程度 印度研發新型合金鋼材

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【大紀元5月11日報導】(中央社記者郭傳信新德里10日專電)據印度科學家表示,為解決列車盥洗室排放的污物和海風造成的鐵軌腐蝕現象,印度研發出一種可以減少腐蝕的合金鋼材,製成鐵軌後,可望解決印度鐵路系統面對的最困擾問題。

官方統計,印度鐵路系統是全球規模最大的鐵路系統之一,總長10萬8706公里,全國有鐵路車站6853座,每天行駛列車超過1萬1000個班次,其中7000班次屬於客運列車,載客量超過1400萬人。

據設在印度北方省的堪坡理工學院(IndianInstitute of Technology in Kanpur:IIT-K)材料學教授巴拉蘇巴馬廉(R. Balasubramaniam)向媒體表示,由於客運列車行駛頻繁,盥洗室使用量大,排放的污物造成鐵軌腐蝕的機率也大。

他說,這可能是全世界惟有印度面對的最獨特問題。此外,他表示,印度沿海鐵軌的腐蝕率也大。

設在北方省首府勒克瑙(Lucknow)的鐵路研究設計標準組織(Research Designs and StandardsOrganization)主席潘魯(H.S. Pannu)也表示,腐蝕縮短了鐵軌使用壽命,當局每年花費在抽換鐵軌的費用高達8900萬美元。

鐵路研究設計標準組織因此聯合堪坡理工學院和印度國營鋼鐵局(Steel Authority of India),由巴拉蘇巴馬廉教授領導,研發新的合金鋼材。

據巴拉蘇巴馬廉表示,一般的大氣腐蝕不致危及鐵軌安全,但排泄污物或海風造成的裂縫腐蝕(Crevice Corrosion)卻是危險。

裂縫腐蝕是一種電化學反應,複合材料間有濃縮的酸鹼元素存在,造成氧化、中合作用。巴拉蘇巴馬廉表示,在複合材料間的腐蝕,通常不易被發現,要有裂縫產生才會被發現,危險因而存在。

他指出,印度鐵軌目前使用的鋼材是高碳鋼,含0.7-0.8%的碳和1%錳,而其中的碳化鐵成份是導致鋼材容易腐蝕的主因。

鐵路當局曾經在鐵軌表面塗抹各種保護材料,例如塗上4層的環氧基樹脂,但也無法阻止腐蝕現象發生。鋅雖然能夠有效防止腐蝕,但成本昂貴。

鐵路局最後決定選擇研發新的合金鋼材以替代高碳鋼。這也是巴拉蘇巴馬廉在研究位於首都新德里的知名旅遊勝地「德里鐵柱(Iron pillar of Delhi)」時想到的點子。

相傳建於紀元400年、已有1600多年歷史的「德里鐵柱」,歷經長年風吹雨打日曬,至今屹立不倒也未見腐蝕。據科學家研究,鐵柱含磷成份極高,在鐵柱表面形成一種保護膜,是阻止大氣腐蝕的主因。

巴拉蘇巴馬廉的研究小組因此在合金鋼材中加入了0.1-1.0%的各種不同材料,包括銅、矽、鎳和鉻,經過實驗室和臨場各種實驗結果,證明可以降低鐵軌腐蝕的程度。

稍早,印度鋼鐵局也曾經嘗試使用銅和鉬製成合金鋼,雖然有效,但鉬的成本昂貴卻又是另一項問題。

據巴拉蘇巴馬廉表示,為進一步降低成本,研究小組在合金鋼中增加了銅和鉻的比例和少許的鎳,發現降低腐蝕的效果更佳,也符合經濟效益,因此已向鐵路當局提出了建議報告。

他說,鐵路當局則已在沿海若干路段鋪設上述實驗鋼材進行測試,如果證實效果良好,印度的整個鐵路系統可能都將進行大換軌計劃。

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