[发明专利]耐腐蚀抗断裂的钢轨或列车钢轮

权利要求书

1.一种耐腐蚀抗断裂的钢轨或列车钢轮，其特征在于在钢轨或列车钢轮的除了踏面及轨轮摩擦面外其余的全部或局部的非摩擦表面包覆、贴合或安置阳极，该阳极是牺牲性阳极或非牺牲性阳极，非牺牲性阳极与钢轨的贴合面之间有对电子绝缘的隔离层，牺牲性阳极与钢轨的贴合面之间有对电子绝缘的隔离层，或没有这样的隔离层，通过牺牲性阳极的直接联结，或通过导电连接件联结，或通过导电连接件并外接可控直流电源联结，使钢轨或列车钢轮与阳极对电子导通，形成阴极保护体系，经可控直流电源的自动调节或通过对牺牲阳极电极电位的选择，使阴极保护电位控制在不发生应力腐蚀、腐蚀疲劳或氢脆的电极电位范围内，该体系的阴极极化值不小于100mV。

2.按权利要求1所述的耐腐蚀抗断裂的钢轨或列车钢轮，其特征在于在钢轨或列车钢轮的踏面、轨轮相互摩擦面、阳极的外表面或内外表面和轨轮的其余裸露面，在上述的所有表面或部份表面涂覆一层碱性缓蚀层，所述的碱性缓蚀层对电解质离子是导通的或具有离子交换功能，其pH值不小于在8，通过碱性缓蚀层使钢轨或列车钢轮与阳极对电解质离子导通，从而形成阴极保护和缓蚀相结合的电化学保护体系。

3.按权利要求2所述的耐腐蚀抗断裂的钢轨或列车钢轮，其特征在于所述的碱性缓蚀层是无机物或有机物或有机无机混合物，该碱性缓蚀层是亲水性的，或由含不溶或难溶于水的基团和亲水性离子相互结合组成，该碱性缓蚀层具有渗透性和湿润性，或还具有可调节的润滑性，或还添加有表面活性剂、润滑剂、吸湿剂、粉末状或鳞片状牺牲性阳极，其中的一种或数种，或不添加。

4.按权利要求2所述的耐腐蚀抗断裂的钢轨或列车钢轮，其特征在于所述的碱性缓蚀层含有阴极缓蚀剂或阳极缓蚀剂，或含具有阴极缓蚀、阳极缓蚀双功能的缓蚀剂，其中的一种或多种。

5.按权利要求1所述的耐腐蚀抗断裂的钢轨或列车钢轮，其特征在于所述的钢轨，其中需要在铺轨现场进行焊接的，其焊缝处和焊接热影响区这些部位事先不包贴安置阳极，待焊接完毕后再包覆、贴合或安置阳极，或经电子绝缘隔离层或碱性缓蚀层或电子绝缘隔离层加碱性缓蚀层隔离后再安置阳极，并使该部位阳极与其余部位的阳极连通，使其间的电阻不大于1Ω，或采用电极电位不高于其它部位阳极的电极电位的材料制作的或镀覆具有这种电极电位的镀层的形状与被包贴的钢轨表面相吻合的金属夹套包覆、压紧或贴合这些部位，或通过电子绝缘隔离层或碱性缓蚀层或电子绝缘隔离层加碱性缓蚀层隔离后再包贴这些部位，并使金属夹套与其余部位的阳极连通，使其间的电阻不大于1Ω，从而使钢轨的焊缝部位和焊接热影响区获得有效的阴极保护。

6.按权利要求1所述的耐腐蚀抗断裂的钢轨或列车钢轮，其特征在于所述的钢轨或列车钢轮的踏面、轨轮相互摩擦面覆蓋有一层微薄的牺牲性阳极。

7.按权利要求1所述的耐腐蚀抗断裂的钢轨或列车钢轮，其特征在于所述的包覆、贴合或安置于钢轨非摩擦表面的阳极，被编码的可控电子元件分割连接为若干段，通过测定阴极保护电流或电位或电压降或电阻的变化，自动调节控制钢轨的阴极极化值，和监测发现断轨的位置。

8.一种专门用于耐腐蚀抗断裂的钢轨或列车钢轮的阳极，其特征在于该阳极的形状与钢轨或与列车钢轮的非工作摩擦面的全部表面或局部表面相吻合，或该阳极是一层厚度为0.03～5mm的金属箔或金属板，该金属箔或金属板经退火处理后在室温下的延伸率不小于20％。

9.一种专门用于耐腐蚀抗断裂的钢轨或列车钢轮的牺牲性阳极，其特征在于制作该牺牲性阳极的材料在纯水或碱性介质中的电极电位比钢轨或列车钢轮的电极电位至少负105mV。

10.按权利要求1或权利要求3或权利要求6所述的耐腐蚀抗断裂的钢轨或列车钢轮，或按权利要求9所述的专门用于耐腐蚀抗断裂的钢轨或列车钢轮的牺牲性阳极，其特征在于制作牺牲性阳极的材料选自添加有镓、锌、硅、镁、汞、铟、锡、镉、铝、锰、钛、碳、镍、铋、铅、钙、铍、钠、钾、锂、锑、锶、钪、锆、钒、铬、钼、磷、硼、锗、稀土金属或能使该牺牲性阳极的电极电位保持比钢轨或列车钢轮的电极电位至少负105mV的其他元素，含上述元素的一种或数种的铝、铝合金、锌、锌合金、镁或镁合金，其中至少一种，或选用含铜量不大于0.1％且含铁量不大于0.7％的铝或铝合金。