Марка рельсовой стали: Сталь K76: характеристики, свойства, аналоги

из какой марки металла делают железнодорожные рельсы

Длительная и беспроблемная эксплуатация элементов ВСП возможна лишь тогда, когда они выполнены из подходящего материала. И сегодня мы посмотрим, из какой марки стали изготавливают железнодорожные рельсовые конструкции, почему выбран именно этот металл для рельсов, какими свойствами и характеристиками он обладает. Информация поможет вам правильно выбрать подходящие прокатные изделия для непосредственного строительства колеи.

Содержание

1. Рельсовая сталь
2. Основные материалы для изготовления рельсов
3. Химический состав и его преимущества
4. Механические свойства
5. Применение и марки рельсовой стали
6. Колесные стали – для железнодорожных колес
7. Углерод в колесных сталях
8. Японские колесные стали
9. Выше углерод в колесах – меньше износ рельсов
10. Японские колеса на немецкой железной дороге

Важно учитывать специфику современности. За почти 100 лет грузоподъемность ЖД-транспорта увеличилась в 8-10 раз, а скорость его передвижения по полотну возросла в 5 раз. Получается, что опорные конструкции испытывают совсем другие нагрузки. Поэтому необходимо, чтобы они были более прочными, твердыми и износостойкими, чем век назад.

Рельсовая сталь

Объединяет в себе сразу несколько типов сходных металлов, аналогичных по способу применения – используемых для изготовления элементов ВСП (верхнего строения пути). Мелкоигольчатый перлит составляет основу фазовой структуры для всех вариантов, выплавляемых в конверторных или дуговых печах. После термической обработки он становится максимально однородным, приобретая вязкость, достаточную твердость и высокое сопротивление износу.

По раскислителям делится на 2 принципиальные группы:

I – вредные примеси убираются с помощью ферромарганца или ферросилиция;

II – для удаления кислорода применяются алюминиевые включения (считающиеся более предпочтительными из-за их природы).

Основные материалы для изготовления рельсов

Многое зависит от того, в какой сфере будут использоваться прокатные изделия. Из конвертерной стали исполняются элементы ВСП, укладываемые в ЖД-путь и формирующие широкую или узкую колею. А вот крановым опорным металлоконструкциям уже необходимо выдерживать совсем другие нагрузки, поэтому для их выпуска заводы берут высокоуглеродистые сплавы.

Совсем другой случай – так называемые контактные, монтируемые для создания полотна метрополитена. Они не принимают огромные напряжения, зато должны эффективно снимать ток, поэтому их делают из сравнительно мягких металлов.

Химический состав и его преимущества

Для основных марок стали ЖД рельса он регламентирован ГОСТом Р 554 97-2013. Данный межгосударственный стандарт устанавливает, что основной компонент – это железо, но помимо него в сплав обязан входить еще ряд элементов – в следующих массовых долях:

• Углерод (карбон) – от 0,71 до 0,82%, усиливает механические свойства примерно вдвое. Его частицы связывают ферро-молекулы, превращая их в карбиды, которые гораздо прочнее и крупнее. И высокотемпературные воздействия становятся не настолько критичными.
• Марганец – от 0,25 до 1,05%, улучшает ударную вязкость (на четверть-треть), а также износостойкость и твердость. Причем пластичность не ухудшается, что самым положительным образом влияет на технологичность готового прокатного изделия.
• Кремний – от 0,18 до 0,4%, требуется для удаления кислородных примесей, а значит и для оптимизации внутренней кристаллической структуры материала. С такой добавкой существенно уменьшается вероятность появления ликвационных пятен, а долговечность повышается примерно в 1,4 раза.
• Ванадий – от 0,012 до 0,08%, в зависимости от конкретной марки стали для изготовления железнодорожных рельсов. Важен для обеспечения достаточной контактной прочности. В соединении с углеродом образует карбиды, повышающие предел выносливости (а именно нижний его порог).

Похожие новости

Технология и способы сварки железнодорожных рельсов

Дефекты рельсов: классификация, коды, виды, группы и инструкция по дефектности железнодорожных путей

Бесстыковой путь: что это, устройство без стыков и бесшовных рельсов, преимущества и недостатки

Путь «Москва -Казань» за 3 ч. 30 мин.

Какие рельсы лучше брать новые или б/у?

Отдельного рассмотрения заслуживают нежелательные или даже вредные примеси, вычленить которые до конца с помощью современных технологий пока не удается. Это:

• Азот – от 0,03 до 0,07%, плох тем, что нейтрализует легирующий эффект. Из-за него в толще профиля образуются нитриды, которые не поддаются термоупрочнению, а значит снижают механические свойства готовых элементов ВСП.
• Сера – до 0,045%. Ее включения не дают сплаву быть податливым при горячей обработке под давлением. В результате после проката может получиться изделие, склонное к образованию трещин, и его придется сразу же отбраковать.
• Фосфор – до 0,035. Он тоже повышает хрупкость металлоконструкции. С ним быстро накапливается усталость, что приводит к скорым расслоениям и разломам.

Ради максимальной наглядности представляем химический состав популярных марок стали для железнодорожных рельсов в следующей сводной таблице:

Марка стали	Массовая доля элементов %
	Углерод	Марганец	Кремний	Ванадий	Титан	Хром	Фосфор	Сера	Алюминий
							Не более
К78ХСФ	0,76-0,82	0,75-1,05	0,40-0,80	0,05-0,15		0,040-0,60	0,025	0,025	0,005
Э78ХСФ
М76Ф	0,71-0,82		0,25-0,45	0,03-0,15			0,035	0,040	0,020
К76Ф							0,030	0,035
Э76Ф							0,025	0,030
М76Т					0,007-0,025		0,035	0,040
К76Т							0,030	0,035
Э76Т							0,025	0,030
М76							0,035	0,040	0,025
К76							0,030	0,035
Э76							0,025	0,030
Примечания: В марках стали буквы М, К, Э – обозначают способ выплавки, цифры – среднюю массовую долю углерода, Буквы Ф, С, Х, Т – легирование стали ванадием, кремнием, хромом и титаном соответственно. Допускается массовая доля остаточных элементов – хрома (В рельсах категории Т1, Т2, H), никеля и меди не более 0,15% каждого, при суммарной массовой доле не более 0,40%. Химический состав для Р65К должен соответствовать указанному, за исключением массовой доли углерода, которая должна быть 0,83 – 0,87%. При этом цифры в марке стали заменяют на 85.

Как видите, дополнительно указаны еще два компонента – титан и хром. Мы не будем их подробно описывать, так как они присутствуют далеко не всегда, но первый из них является полезной примесью, чей положительный эффект сводится к повышению прочности, а второй – остаточным элементом. Также стоит обратить внимание на наличие алюминия, помогающего снизить вес без ухудшения других качественных показателей.

Механические свойства

• Сопротивляемость ударным воздействиям – твердость легированного добавками материала после объемной закалки достигает 60 HRC по шкале Роквелла, вязкость – 2,5 кг/см2. Благодаря этому уже уложенные металлоконструкции сложно случайно повредить.
• Стойкость к циклическим нагрузкам – жд металлопрокат изготавливают из стали, потому что предел его прочности доходит до 1000 МПа. В климатических условиях наших широт они не деформируются в течение десятилетий (особенно при грамотном уходе).
• Умеренная пластичность – изделие горячего проката при производстве можно нагревать до температуры в 1000 градусов Цельсия. Показатель его относительного сужения не выйдет за пределы 25%. Получается профиль без пустот и мелких дефектов, которые в процессе эксплуатации могли бы быстро превратиться в серьезные изъяны.

Сочетание настолько практичных свойств также обуславливает постоянную популярность и повсеместное использование двутавровых направляющих именно из рассматриваемого сплава.

Применение и марки рельсовой стали

Основная сфера использования металла (что ясно из его названия) – выпуск прокатных изделий для укладки ВСП.

Теперь рассмотрим самые востребованные вариации сплавов:

• 76 – самая популярная. Из нее изготавливаются профили серий Р50 и Р65, составляющие 3/4 всех опорных конструкций ширококолейных ЖД-полотен.
• 76Ф – уже усиленная ванадием, с повышенным ресурсом. Поэтому используется для производства проката, который в дальнейшем будет укладываться в линии для высокоскоростного движения локомотивов и другого быстрого транспорта.
• К63 – легирована никелем (до 0,3%), отличается впечатляющей твердостью и лучшей коррозионной стойкостью. Из нее выполняются крановые рельсы, марка стали позволяет выдерживать нагрузки, в других случаях ставшие критическими.
• К63Ф – с добавками вольфрама, а значит с еще более высокой циклической прочностью.
• М54 – обогащенная марганцем и за счет этого обладающая хорошей вязкостью. Нашла свое применение при выпуске накладок для мест стыка и стрелочных переводов.
• М68 – актуальная при производстве специфических элементов верхнего строения пути.

Необходимость механических свойств в различных сочетаниях и определила такое разнообразие вариантов. Добавьте сюда сравнительно малый вес и низкую стоимость, и получите очень практичную конструкцию для строительства транспортных линий и узлов развязки.

Указывается тип рельсовой стали на маркировке, которая может быть как постоянной, так и временной. В первом случае она наносится клеймением, во втором – краской. В числе прочих обозначений – соответствие прокатного изделия ГОСТу, а также дополнительные его особенности (укороченная длина, сорт, расположение технических отверстий и тому подобное).

Эксплуатировать профили можно вплоть до истечения срока наработки, указанного заводом-производителем и исчисляемого по пропущенному тоннажу. Возможен и преждевременный выход элементов ВСП из строя, вызванный появлением дефектов. Тогда их нужно менять или ремонтировать. О различных видах дефектах вы можете прочитать в этой статье.

Итак, мы выяснили, что для железнодорожного полотна марка стали это 76 и 76Ф, с высоким содержанием углерода и с добавками ванадия (во втором случае). Выплавляется в конвертерных и дуговых печах, с раскислением ферросилицием и алюминием, с последующей дефосфорацией и обновлением шлака, с вакуумной и термической обработкой. При таком подходе готовый прокат отличается высокой степенью чистоты и низкой склонностью к появлению изъянов.

Сходным образом заводы-производители выпускают не только конструкции для формирования полотна, но и другие важные элементы используемые на ЖД-объектах. Взглянем на них подробнее.

Колесные стали – для железнодорожных колес

Ободья подвижных частей транспорта просто обязаны быть износостойкими (иначе все прочностные преимущества верхнего строения пути будут сведены к нулю). Поэтому они и производятся из тех типов рассматриваемого нами металла, которые обогащены карбидами. Тогда они реже выходят из строя, а значит меньше провоцируют возникновение аварийных ситуаций, а в долгосрочной перспективе еще и удешевляют стоимость эксплуатации локомотивов и вагонов.

Внимание, ошибочно считать, что все риски нивелируются подходящими примесями. Даже полезные добавки должны вводиться в сплав умеренно – сейчас объясним почему.

Углерод в колесных сталях

Анализируя химический состав, мы сделали вывод, что включения карбона усиливают сопротивление металла к износу, но они же и повышают восприимчивость к критическим температурам. В случае с ободьями особенно важно сделать их несклонными к термическим повреждениям. Нужно помнить, что преждевременный износ (тем более при халатном обслуживании) способен привести к тому, что движущийся на внушительной скорости транспорт сойдет с пути.

Поэтому нет смысла ориентироваться исключительно на высокоуглеродистые сплавы – их прочность в данном случае вполне способна сыграть во вред. Для выпуска колес может не подойти обычная рельсовая сталь, марка для их изготовления обязана соответствовать следующим стандартам:

• AAR M-107/M-208 – американский;
• EN 13262 – европейский;
• JIS E 5402-1 – японский;
• ГОСТ 10791-2011 – межотраслевой.

Отдельного внимания заслуживают проектные решения Страны восходящего солнца. ЖД-сообщение там достаточно сильно развито и сегодня находится на том современном уровне, на который стоит равняться уже не только государствам СНГ. Локомотивы там передовые и движутся на внушительных скоростях. Каким же образом подвижные части этого транспорта выдерживают серьезнейшие нагрузки? Попробуем разобраться.

Японские колесные стали

Примерно 90 лет назад тамошние инженеры и строители столкнулись с глобальной проблемой: специалисты обнаружили, что колеса их транспорта преждевременно изнашиваются, хотя ресурс был рассчитан на годы вперед.

Объяснение было найдено и оказалось простым: в сплаве для выпуска металлических элементов, изготовленным по заимствованным европейским технологиям, содержалось всего 0,5% углерода. Такой массовой доли было явно недостаточно для обеспечения необходимой износостойкости.

Ученые из Японии понимали, что повышение процента карбона в толще профиля может привести и к негативным последствиям (в частности, к появлению склонности к термическим повреждениям). Поэтому были запущены масштабные исследования, целью которых стало нахождение оптимальной концентрации добавки с сохранением всех полезных свойств. В результате остановились на отметке в 0,6-0,75%, которой и соответствует стандарт JIS E 5402-1.

Выше углерод в колесах – меньше износ рельсов

Поиски позволили сделать еще один важный вывод: при балансе примесей и основного металла дольше эксплуатируются не только подвижные части транспорта, но и те элементы ВСП, по которым они едут.

Объяснение данному эффекту тоже нашли: мельчайшие частицы, откалываются от колес, оседают в месте контакта и выходит абразивное воздействие на поверхность катания. В итоге на головке появляются царапины, а со временем и трещины.

Эти результаты побудили инженеров экспериментальным путем повышать содержание углерода – вплоть до того уровня, которым сейчас может похвастать марка стали для JIS E 5402-1 (то есть до 0,75%).

Японские колеса на немецкой железной дороге

В ЖД-сообщении Германии наблюдалась проблема: подвижные части местных поездов (ICE) быстро деформировались, что приводило к их выходу из строя, к потере качества сцепления, к возникновению аварийных ситуаций. Когда специалисты Deutsche Bann узнали, что локомотивы компании Shinkan-sen из Страны восходящего солнца не испытывают подобных сложностей даже при движении на максимально допустимых скоростях, они захотели провести сравнительные испытания.

На немецкие составы установили как европейские колеса, изготовленные из сплава ER7 (с массовой долей карбона до 0,52%), так и японские, выполненные по стандарту JIS E 5402-1. После 6 лет независимых испытаний, с 2003 по 2009 год, второй вариант показал, что он в 1,5 раза эффективнее сопротивляется износу.

Параллельно регулярно проверялись и металлоконструкции, уложенные в колею. Оказалось, что они тоже стираются медленнее – ровно в 1,5 раза. На поверхности контакта остается меньше абразивных частиц. Обогащение сырья карбоном дает неплохую прибавку к эксплуатационному ресурсу – спасибо японцам за это открытие.

Преимущества железнодорожных рельсов

Современные их разновидности обладают следующими плюсами (и такой материал, как рельсовая сталь, помогает подчеркнуть эти практические достоинства):

• равномерно распределяют испытываемые нагрузки по всей длине полотна;
• обеспечивают надежную поверхность для колес транспорта, помогая тому развивать и поддерживать высокую скорость передвижения;
• обладают значительным ресурсом (свыше 50 лет), в течение которого стойко выдерживают серьезные напряжения и эффективно сопротивляются износу.

Тем самым они помогают справиться с главной задачей – являются залогом быстрой и безопасной перевозки пассажиров и грузов. 

___________________

Теперь, когда вы знаете, какой бывает материал для производства железнодорожного металлопроката, его характеристики, химический состав, а также механические свойства, будет проще выбрать конкретную марку, оптимально подходящую для обустройства ЖД-объекта. А компания «ПромПутьСнабжение» всегда поможет быстро получить необходимый объем металлоконструкций по привлекательной цене – обращайтесь для заказа.

Рельсовая сталь — марки

Рельсовая сталь — марки

• Обновлено 10 октября 2020 г.

Современный железнодорожный транспорт не похож на тот, что был 100 лет назад. Скорость поездов с того времени увеличилась почти в 5 раз, а грузоподъемность в 8-10. Такие количественные изменения не могли не затронуть и рельсы, по которым перемещается локомотив. Их износостойкость, прочность и твердость также достигли нового уровня своих значений. В нынешнее время рельсовая сталь обладает целом рядом функциональных особенностей.

Химический состав

Рельсовая сталь — это группа сталей, которых объединяет общий способ применения. А именно, изготовление рельсовых путей сообщения для железнодорожного транспорта. В основе фазовой структуры сплава лежит мелко игольчатый перлит. Для выплавки металла используют либо конверторные, либо обычные дуговые сталеплавильные печи.

Рельсовые марки стали подразделяются на 2 группы в зависимости от вида применяемых раскислителей:

1. В 1-ую группу входит сталь, раскисленная ферромарганцем или ферросилицием.
2. Вторая — включает в себя раскислители на основе алюминия. Металл 2-ой группы является предпочтительней, т.к. содержит в себе меньший процент неметаллических включений.

 

 

Химический состав рельсы полностью регулируется государственным стандартом ГОСТ Р 554 97- 2013. Согласно ему, помимо основного компонента железа, сплав должен включать в себя следующий набор элементов:

• Углерод (0,71-0,82%) является базовой составляющей любой стали. Главное назначение углерода — это увеличение механических характеристик стального сплава. Происходит это за счет связывания молекул железа частицами углерода, в результате чего образуются более крупные, твердые и одновременно прочные молекулы карбидов железа. К тому же углерод позволяет стали дополнительно упрочняться при воздействии на нее повышенной температуры. Таким образом, твердость и предел прочности рельс может быть увеличен еще на 100%.
• Марганец (0,25-1,05%) способствует улучшению механических свойств рельсы. Благодаря его добавлению в состав удается увеличить значение ударной вязкости в среднем на 20-30%. Твердость и износостойкость также повышаются. Но в отличие от углерода, изменение данных показателей происходит без ухудшения его пластичных свойств, что играет не мало важную роль для технологичности рельсовой стали
• Кремний (0,18-0,40%) удаляет остатки кислорода, улучшая тем самым внутреннюю кристаллическую структуру. Снижает вероятность риска образования ликвации — химической неоднородности сплава по своему химическому составу. Все это дает возможность увеличить долговечность железнодорожного пути в 1,3-1,5 раза.
• Ванадий (0,08-0,012%) ответственен за контактную прочность рельсы. При добавлении его в сплав он сразу же связывается углеродом, образовывая карбиды ванадия. Данное соединение имеет повышенную износостойкость и плотность, тем самым увеличивая нижний порог предела выносливости сплава.
• Азот (0,03-0,07%) относится к группе вредных примесей. Его отрицательное воздействие заключается в нейтрализации легирования стали ванадием. Т.е. вместо карбидов образуются нитриды ванадия. Они обладают низкими значениями механических свойств. Не способны термоупрочняться. В общем, сводят дорогостоящее легирование ванадием на нет.
• Фосфор (до 0,035%) входит в группу нежелательных элементов в составе. Его главный отрицательный эффект — это повышение их хрупкости. Железнодорожное полотно обладает достаточной твердостью, но при этом не имеет должного значения прочности. Все это приводит к высокой вероятности образования трещин и последующему разлому рельсы.
• Сера (до 0,045%) снижает технологические параметры стали. Податливость сплава во время его горячей обработки давлением резко падает. Возникает повышенный риск образования трещин. Рельсы, полученные из такой стали, отправляются в брак по причине обладания повышенной хрупкостью.

В зависимости от содержания серы и фосфора рельсовые стали подразделяются 2 сорта. Первый сорт имеет в своем составе меньший процент данных вредных примесей. Он более предпочтителен и применяется на более ответственных участках железнодорожного пути.

 

 

Механические свойства

Рельсовые марки стали отличаются повышенной стойкостью к циклическим нагрузкам. Их предел прочности в зависимости от марки колеблется в пределах от 800 до 1000 МПа. Деформироваться рельсовая сталь начинает в промежутке от 600 до 810 МПа. Опять же, это зависит от того соотношения легирующих элементов в составе стального сплава.

Сталь хорошо справляется с ударной нагрузкой. Значение ударной вязкости составляет 2,5 кг/см2. Твердость сплава находится в прямой зависимости от качества проведения термической обработки. Объемная закалка способно увеличить данный параметр до 60 единиц по шкале Роквелла.

Рельсовая марка обладает умеренной пластичностью. Относительное сужение для нее равняется 25%, что позволяет прокатывать рельсы горячим способом. Предварительно нагрев их до температуры 900-1000 ºC.

Применение и марки рельсовой стали

Как уже было сказано ранее, основное назначение данного металла — это изготовление рельс железнодорожного пути. Ниже приведен список тех марок, которые наиболее активно применяются для этой цели:

• Сталь 76. Одна из наиболее востребованных марок в производстве рельс. Основное назначение — изготовление рельс типа РП50 и РП65, которые применяется преимущественно при прокладке железнодорожных путей промышленного транспорта с широкой колеёй.
• Сталь 76Ф. От вышеописанной стали ее отличает дополнительное содержание ванадия в своем составе. Рельсы данной марки обладают большим ресурсом работы — способны пропускать через себя большее количество локомотивов.
• Сталь К63. Данная марка используется при изготовлении крановых рельс. Она дополнительно легирована 0,3% никеля.  Металл помимо оптимальной прочности, обладает несколько лучшим значением коррозионностойкости.
• Сталь К63Ф. Рельсы, изготовленные из данной марки, отличаются большей циклической прочностью за счет добавления в их состав вольфрама.
• Сталь М54. Имеет повышенное содержание марганца. Применяется для производства стыковочных рельс-накладок.
• Сталь М68. Используются при прокладке путей верхнего строения.

Рельсовая марка стали сегодня является одним из ключевых материалов, применяемых при изготовлении железнодорожного полотна. Это стало благодаря оптимальным значениям механических характеристик и, что не менее важно, низкой стоимостью такого рода рельс. Но до сих пор, процесс по поиску оптимального химического состава стали данной группы продолжается. Кто знает какие решения будут приняты через год, и как они повлияют на долговечность железнодорожных путей.

Оцените статью:

Рейтинг: 0/5 — 0 голосов

Ещё статьи по теме:

Сталь AISI 304

Сталь 20х13

Цена олова

Транспортные стали. Марки, свойства и виды транспортных сталей

Транспортные стали (ТРС) – класс конструкционных нелегированных или низколегированных материалов с содержанием углерода не более 1%, а серы и фосфора не более 0,07%. Они могут иметь несколько легирующих элементов (ванадий, марганец, хром) с массовой долей не более 1,5%.

В зависимости от назначения ТРС делятся на рельсовые, колёсные, бандажные, осевые и др.

Стали для рельсов. Рельсы подразделяются на 4 основные типа: Р50, Р65, Р65К (аналогично Р65, но для наружных нитей кривых участков пути) и Р75 (Существуют также в ограниченном количестве облегчённые рельсы типов Р43 и Р38). Они имеют различные категории качества:

• В – рельсы термоупрочнённые высшего качества,
• Т1 – термоупрочнённые первого класса,
• Т2 – термоупрочнённые второго класса,
• Н – нетермоупрочнённые.

Бывают рельсы с болтовыми отверстиями на обоих концах, на одном и без отверстий. Их изготавливают либо из слитков, либо из непрерывно-литых заготовок. Для повышения качества рельсов, снижения их флокеночувствительности стали подвергают вакуумированию, контрольному охлаждению или изотермической выдержке. Основные геометрические характеристики рельсов приведены в табл. 1.

Таблица 1. Основные размеры рельсов

Наименование	Значение размера для типа рельсов, мм
	Р50	Р65	Р65К	Р75
Высота	152	180	181	192
Ширина рабочей части (головки)	72	75	75	75
Ширина основания (подошвы)	132	150	150	150
Ширина узкой части (шейки)	16	18	18	20

Для производства рельсов рекомендуется применять специальные марки сталей. Обозначение таких марок состоит из двух цифр и нескольких букв.

Буква впереди характеризует способ выплавки:

• М – мартеновская сталь,
• К – конвертерная,
• Э – электропечная.

Две цифры – среднее содержание в стали углерода в процентах, умноженное на 100.

Последующие буквы относятся к легирующим элементам для данной марки.

Перечень марок и их химический состав приведены в табл. 2.

Отметим, что термическое упрочнение является одним из основных способов повышения эксплуатационной стойкости и надёжности рельсов, поэтому механические свойства сталей связаны с качеством обработки сталей (см. табл. 3). Термоупрочнённые стали должны обеспечивать рельсам необходимую по нормам твёрдость (см. табл. 4).

Для использования высокопрочных рельсов (категория В) на наиболее загруженных участках пути требуется повысить твёрдость сталей до 450–480 НВ, а σ_в до 1700–1800 Н/мм², это позволит достичь предела контактной выносливости в головке рельса порядка 1600 Н/мм². Марку применяемой стали рекомендуется вставлять в условное обозначение рельса. В обозначении сведения приводятся в следующей последовательности: тип рельса, категория качества, марка стали, длина рельса, число болтовых отверстий, число концов рельса с отверстиями, наименование регламентирующего стандарта (желательно).

Например:

Рельс Р65–Т1–М76Т–25–3/2. Гост Р 51685– 2000.

Рельс типа Р65, категория Т1, из стали марки М76Т, длиной 25 м, с тремя отверстиями на обоих концах, в соответствии с российским стандартом 51685–2000.

Рельс Р75–Т2–Э76Ф–12,5–0.

Рельс типа Р75, категория Т2, из стали марки Э76Ф, длиной 12,5 м, без отверстий.

Таблица 2. Химический состав рельсовых сталей

Марка стали	Массовая доля элементов, %
	С	Si	Mn	S	P	Cr	V	Ti	Al
К78ХСФ	0,74-0,82	0,4-0,8	0,75-1,05	≤ 0,025	≤ 0,025	0,4-0,6	0,05-0,15	—	≤ 0,005
Э78ХСФ	0,74-0,82	0,4-0,8	0,75-1,05	≤ 0,025	≤ 0,025	0,4-0,6	0,05-0,15	—	≤ 0,005
М76Ф	0,71-0,82	0,25-0,45	0,75-1,05	≤ 0,04	≤ 0,035	≤ 0,15	0,03-0,15	—	≤ 0,02
К76Ф	0,71-0,82	0,25-0,45	0,75-1,05	≤ 0,035	≤ 0,03	≤ 0,15	0,03-0,15	—	≤ 0,02
Э76Ф	0,71-0,82	0,25-0,45	0,75-1,05	≤ 0,03	≤ 0,025	≤ 0,15	0,03-0,15	—	≤ 0,02
М76Т	0,71-0,82	0,25-0,45	0,75-1,05	≤ 0,04	≤ 0,035	≤ 0,15	—	0,007-0,025	≤ 0,02
К76Т	0,71-0,82	0,25-0,45	0,75-1,05	≤ 0,035	≤ 0,03	≤ 0,15	—	0,007-0,025	≤ 0,02
Э76Т	0,71-0,82	0,25-0,45	0,75-1,05	≤ 0,03	≤ 0,025	≤ 0,15	—	0,007-0,025	≤ 0,02
М76	0,71-0,82	0,25-0,45	0,75-1,05	≤ 0,04	≤ 0,035	≤ 0,15	—	—	≤ 0,025
К76	0,71-0,82	0,25-0,45	0,75-1,05	≤ 0,035	≤ 0,03	≤ 0,15	—	—	≤ 0,025
Э76	0,71-0,82	0,25-0,45	0,75-1,05	≤ 0,03	≤ 0,025	≤ 0,15	—	—	≤ 0,025
Примечания . В рельсах высшего качества (категория В) хром в качестве примеси не допускается. Массовые доли Ni и Cu не должны превышать 0,15% каждая. Суммарная массовая доля примесей по никелю, меди и хрому должна быть не более 0,4%. Для рельсов типа Р65К применяют аналогичные марки с повышенным содержанием углерода 0,83–0,87%. Поэтому в обозначении этих марок цифры 78 и 76 заменяются на 85 (например, К85ХСФ). Коэффициент линейного расширения для всех сталей примерно одинаков и в интервале 20–100°C равен 11,8·10–6 1/ °C.

Таблица 3. Механические свойства рельсовых сталей

Категория качества	σ0,2, Н/мм2	σв, Н/мм2	δ, %	Ψ, %	КСU, Дж/см2
В	850	1290	12	35	15
Т1	800	1180	8	25	25
Т2	750	1100	6	25	15
Н	–	900	5	–	–

Таблица 4.  Твёрдость сталей

Место	Твёрдость сталей для категорий, НВ
	В	Т1	Т2
На рабочей поверхности головки рельса	363–401	341–401	321–401
Внутри головки	≥ 341	321–341	300–321
В шейке и подошве	≤ 388	≤ 388	≤ 388

Колёсные стали. Согласно отечественным стандартам колёса изготавливаются из сталей двух марок:

1. – для пассажирских вагонов локомотивной тяги, немоторных вагонов электро- и дизель- поездов;
2. – для грузовых вагонов.

Химический состав этих сталей приведён в табл. 5. Механические свойства сталей ободьев колёс, подвергнутых упрочняющей термической обработке, должны соответствовать нормам, указанным в табл. 6.

Таблица 5. Химический состав колёсных сталей по ГОСТ 10791-89

Марка стали	Массовая доля элементов, %
	С	Si	Mn	S	P	V
1 2	0,44–0,52 0,55–0,65	0,4–0,6 0,22–0,45	0,8–1,2 0,5–0,9	≤ 0,04 ≤ 0,04	≤ 0,035 ≤ 0,035	0,08–0,15 —
Примечание. Содержание Ni, Cr и Cu не более 0,25% каждого.

Таблица 6. Механические свойства сталей ободьев колёс

Категория качества	σв, Н/мм2	δ, %	Ψ, %	НВ
1 2	882–1078 911–1107	12 8	21 14	248 255

При этом ударная вязкость сталей дисков колёс должна быть достаточно велика, для марки 1 не менее 30 Дж/см², а для марки 2 – 20 Дж/см².

Однако согласно ГОСТ 10791-89 допускается применение в России катаных, кованых или цельнолитых колёс, изготовленных в соответствии с международным стандартом ISO 1005-6-82. Согласно этому стандарту стали бывают двух видов: если они используются для изготовления катаных или кованых колёс, то это марки R1, R2, R3, R6, R7, R8, R9, если же они применяются в цельнолитых колёсах, это марки RС1, RС2, RС3, RС6, RС7, RС8, RС9 (латинская буква С – сокращение от Cast – литой).

Первые три марки каждой группы применяются либо без термообработки, либо после нормализации с отпуском. Для остальных обязательна поверхностная упрочняющая обработка изделий в состоянии поставки или объёмная закалка с отпуском. Химический состав марок приведён в табл. 7.

Таблица 7. Химический состав колёсных сталей согласно стандарту ISO

Марка стали	Массовая доля элементов, % (не более)
	С	Si	Mn	S	P			Cr		Cu		Mo	Ni		V
R1, RC1	Не оговорено	0,5	1,2	0,04	0,04			0,3		0,3		0,08	0,3		0,05
R2, RC2	Не оговорено	0,5	1,2	0,04	0,04			0,3		0,3		0,08	0,3		0,05
R3, RC3	0,7	0,5	0,9	0,04	0,04			0,3		0,3		0,08	0,3		0,05
R6, RC6	0,48	0,4	0,75	0,04	0,04			0,3		0,3		0,08	0,3		0,05
R7, RC7	0,52	0,4	0,8	0,04	0,04			0,3		0,3		0,08	0,3		0,05
R8, RC8	0,56	0,4	0,8	0,04	0,04			0,3		0,3		0,08	0,3		0,05
R9, RC9	0,6	0,4	0,8	0,04	0,04			0,3		0,3		0,08	0,3		0,05
Примечание. Суммарное содержание примесей по хрому, никелю и молибдену должно быть не более 0,6%.

Требования к механическим свойствам для первых трёх марок каждой группы слегка отличаются в зависимости от того, нормализована сталь или нет (табл. 8).

Чтобы убедиться, что диск колеса не затронут поверхностной обработкой, исследуются его механические свойства. В этом случае необходимо выполнение следующих условий (табл. 9.).

Таблица 8. Механические свойства сталей ободьев колёс согласно стандарту ISO

Марка стали	σв, Н/мм2	δ, % (не менее)	КСU, Дж/см2
R1, RC1	600–720	12	Не нормируется
R1N, RC1N	600–720	18	≥ 30
R2, RC2	700–840	9	Не нормируется
R2N, RC2N	700–840	14	≥ 20
R3, RC3	800–940	7	Не нормируется
R3N, RC3N	800–940	10	≥ 20
R6, RC6	770–890	15	≥ 30
R7, RC7	820–940	15	≥ 30
R8, RC8	860–980	13	≥ 30
R9, RC9	900–1050	12	≥ 20
Примечание. N означает проведение нормализации стали.

Таблица 9. Механические свойства сталей дисков колёс согласно стандарту ISO

Марка стали	σв, Н/мм2 (не более)	δ, % (не менее)
R6, RC6	740	16
R6, RC6	760	16
R6, RC6	820	16
R6, RC6	880	14

Осевые стали. Колёсная пара, состоящая из оси и двух колёс, является наиболее ответственной частью вагона, так как воспринимает его вес, направляет движение вагона, выдерживает большие и разнообразные по направлению удары от неровностей пути. Для изготовления осей локомотивов, электропоездов, вагонов железных дорог и метрополитена применяется качественная углеродистая сталь ОС.

Стали для бандажей. Бандажи изготовляются из спокойных углеродистых сталей, выплавленных в мартеновских, электрических печах или конвертерным способом. В отличие от рельсовых сталей это в обозначении сталей никак не отражается.

В настоящее время существуют две марки ТРС, применяемых для бандажей:

• 2 – основная, она используется для пассажирских, грузовых и маневровых локомотивов, моторных вагонов, дизельных поездов и вагонов метрополитена и по химсоставу аналогична стали 2 для колёс;
• 3 – она используется по согласованию с потребителем для грузовых и маневровых локомотивов.

Химический состав сталей приведён в табл. 10.

После прокатки и правки бандажи подвергаются термической обработке – закалке отдельным нагревателем с последующим отпуском. Механические свойства, которые приобретают бандажные стали после такого процесса, даны в табл. 11.

Таблица 10. Химический состав бандажных сталей

Марка стали	Массовая доля элементов, %
	С	Si	Mn	S	P	Cr	V	Mo	Ni	Cu
2	0,57–0,65	0,22–0,45	0,6–0,9	≤0,04	≤0,035	≤0,2	≤0,15	≤0,08	≤0,25	≤0,3
3	0,60–0,68	0,22–0,45	0,6–0,9	≤0,04	≤0,035	≤0,2	0,06–0,15	≤0,08	≤0,25	≤0,3
Примечания . Суммарное содержание серы и фосфора не более 0,06%. У марки 3 суммарное содержание хрома, никеля и меди не менее 0,3%.

Таблица 11. Механические свойства бандажных сталей после термообработки

Марка стали	σв, Н/мм2	δ, %	Ψ, %	КСU, Дж/см2	НВ
2	930–1110	10	14	25	269
3	1000–1270	8	12	20	275

Для получения высококачественных бандажей возможно применение особой технологии термического упрочнения сталей, включая их подстуживание после горячего деформирования, нагрев до температуры аустенитизации с последующим контролируемым охлаждением и отпуск. В этом случае удаётся повысить σ_в на 40–120 Н/мм², твёрдость на 30–40 НВ, предел выносливости на 100–140 Н/мм².

Стали для подкладок. Для железобетонных шпал применяют металлические подкладки нормальной и повышенной точности.

Они обеспечивают раздельное скрепление на самом пути и стрелочных переводах. Изготавливаются подкладки из углеродистых сталей обыкновенного качества Ст4 и Ст3 различных видов, у которых выполняются условия: углерод – в пределах 0,18–0,30%, мышьяк не более 0,15%. Допускается использование сталей при C ≥ 0,16%, если при этом C+Mn/4 ≥ 0,28%.

Просмотров: 1 627

Сталь для рельсового транспорта | «КонкордМеталл»

Рельсы для ж/д транспорта создают из углеродистой стали. Качество рельсовой стали зависит от её:

• Макроструктуры;
• Микроструктуры;
• Химического состава.

Чтобы повысить твёрдость металла и увеличить её износостойкость, используют:

• Углерод;
• Кремний;
• Мышьяк.

Вязкость стали увеличивает марганец. Структуру стали улучшают:

• Титан;
• Ванадий;
• Цирконий.

А вот сера (рельсы становятся красноломкими) и фосфор (становятся хладноломкими) придают стали хрупкость.

Макроструктура стали для рельсов обязана быть:

• Однородной;
• Мелкозернистой;
• Без пустот;
• Посторонних включений и неоднородностей.

 

Марка ОС
Применение: для изготовления прокатанных заготовок квадратного или круглого сечения предназначенных для производства осей локомотивов, электропоездов, дизель- и электропоездов, вагонов железных дорог и вагонов метрополитена железных дорог колеи 1520 мм

Марка ПТ70
Применение: для изготовления рельсов, предназначенных для укладки на железных дорогах узкой колеи.

Марка ГОСТ5257-98
Применение: Изготовление бандажей для подвижного состава трамвая

Марка Т60
Применение: для изготовления рельсов, предназначенных для укладки на железных дорогах узкой колеи.

Марка Э76
Применение: для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65, Р50. Способ выплавки — электросталь

Марка Э76Т
Применение: для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65, Р50. Способ выплавки — электросталь

Марка Э76Ф
Применение: для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65, Р50. Способ выплавки — электросталь

Марка Э78ХСФ
Применение: для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65, Р50. Способ выплавки — электросталь

Марка Э86Ф
Применение: для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65, Р50. Способ выплавки — электросталь

Марка А2
Применение: для изготовления прокатанных и кованых заготовок квадратного или круглого сечения предназначенных для производства осей локомотивов, электропоездов, дизель- и электропоездов, вагонов железных дорог и вагонов метрополитена железных дорог.

Марка А1
Применение: для изготовления прокатанных и кованых заготовок квадратного или круглого сечения предназначенных для производства осей локомотивов, электропоездов, дизель- и электропоездов, вагонов железных дорог и вагонов метрополитена железных дорог.

Марка А4
Применение: для изготовления прокатанных и кованых заготовок квадратного или круглого сечения предназначенных для производства осей локомотивов, электропоездов, дизель- и электропоездов, вагонов железных дорог и вагонов метрополитена железных дорог.

Марка К63
Применение: для изготовления крановых рельсов

Марка К76
Применение: для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65, Р50. Способ выплавки — конвертерная сталь

Марка К76Т
Применение: для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65, Р50. Способ выплавки — конвертерная сталь

Марка А3
Применение: для изготовления прокатанных и кованых заготовок квадратного или круглого сечения предназначенных для производства осей локомотивов, электропоездов, дизель- и электропоездов, вагонов железных дорог и вагонов метрополитена железных дорог.

Марка К76Ф
Применение: для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65, Р50. Способ выплавки — конвертерная сталь

Марка К78ХСФ
Применение: для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65, Р50. Способ выплавки — конвертерная сталь

Марка К86Ф
Применение: для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65, Р50. Способ выплавки — конвертерная сталь

Марка М68
Применение: Для изготовления рельсов контррельсовых типов РК75, РК65, РК50, применяемых в конструкциях верхнего строения пути с железнодорожными рельсами широкой колеи

Марка М54
Применение: для изготовления двухголовых объемно-закаленных в масле накладок, применяемых для стыковки соединений рельсов железных дорог широкой колеи

Марка М73В
Применение: Для изготовления рельсов остряковых типов ОР75, ОР65, ОР50, применяемых в конструкциях верхнего строения железнодорожного пути

Марка М73Т
Применение: Для изготовления рельсов остряковых типов ОР75, ОР65, ОР50, применяемых в конструкциях верхнего строения железнодорожного пути

Марка М73Ц
Применение: Для изготовления рельсов остряковых типов ОР75, ОР65, ОР50, применяемых в конструкциях верхнего строения железнодорожного пути

Марка М74
Применение: для изготовления железнодорожных рельсов типа Р50

Марка М74Т
Применение: для изготовления железнодорожных рельсов типа Р50

Марка М74Ц
Применение: для изготовления железнодорожных рельсов типа Р50

Марка М76
Применение: для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65, Р50. Способ выплавки — мартеновская сталь

Марка М76В
Применение: для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65

Марка М76ВТ
Применение: для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65

Марка М76Т
Применение: для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65, Р50. Способ выплавки — мартеновская сталь

Марка М76Ф
Применение: для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65, Р50. Способ выплавки — мартеновская сталь

Марка М76Ц
Применение: для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65

Марка Н50
Применение: для изготовления рельсов, предназначенных для укладки на железных дорогах узкой колеи.

Марка 2
Применение: для изготовления катаных, кованых или литых безбандажных колес

Марка 1
Применение: для изготовления катаных, кованых или литых безбандажных колес

Марка 3
Применение: для изготовления катаных, кованых или литых безбандажных колес

Марка 63
Применение: для изготовления крановых рельсов специальных профилей типов КР70, КР80, КР100, КР120, КР140, применяемых для путей грузоподъемных кранов.

Марка 76
Применение: Изготовление железнодорожных рельсов типов РП50, РП65 и РП75 для путей промышленного железнодорожного транспорта широкой колеи

Марка 76Ф
Применение: Изготовление железнодорожных рельсов типов РП50, РП65 и РП75 для путей промышленного железнодорожного транспорта широкой колеи

Марка 76Ц
Применение: Изготовление железнодорожных рельсов типов РП50, РП65 и РП75 для путей промышленного железнодорожного транспорта широкой колеи

Марка 76Т
Применение: Изготовление железнодорожных рельсов типов РП50, РП65 и РП75 для путей промышленного железнодорожного транспорта широкой колеи

Общее количество марок в категории: 42

 

Марка Э78ХСФ. Сталь для рельсового транспорта Э78ХСФ | Ленстальинвест

2 для изготовления катаных, кованых или литых безбандажных колес

1 для изготовления катаных, кованых или литых безбандажных колес

3 для изготовления катаных, кованых или литых безбандажных колес

63 для изготовления крановых рельсов специальных профилей типов КР70, КР80, КР100, КР120, КР140, применяемых для путей грузоподъемных кранов.

76 Изготовление железнодорожных рельсов типов РП50, РП65 и РП75 для путей промышленного железнодорожного транспорта широкой колеи

76Ф Изготовление железнодорожных рельсов типов РП50, РП65 и РП75 для путей промышленного железнодорожного транспорта широкой колеи

76Ц Изготовление железнодорожных рельсов типов РП50, РП65 и РП75 для путей промышленного железнодорожного транспорта широкой колеи

76Т Изготовление железнодорожных рельсов типов РП50, РП65 и РП75 для путей промышленного железнодорожного транспорта широкой колеи

А2 для изготовления прокатанных и кованых заготовок квадратного или круглого сечения предназначенных для производства осей локомотивов, электропоездов, дизель- и электропоездов, вагонов железных дорог и вагонов метрополитена железных дорог.

А1 для изготовления прокатанных и кованых заготовок квадратного или круглого сечения предназначенных для производства осей локомотивов, электропоездов, дизель- и электропоездов, вагонов железных дорог и вагонов метрополитена железных дорог.

А4 для изготовления прокатанных и кованых заготовок квадратного или круглого сечения предназначенных для производства осей локомотивов, электропоездов, дизель- и электропоездов, вагонов железных дорог и вагонов метрополитена железных дорог.

К63 для изготовления крановых рельсов

К76 для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65, Р50. Способ выплавки — конвертерная сталь

К76Т для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65, Р50. Способ выплавки — конвертерная сталь

А3 для изготовления прокатанных и кованых заготовок квадратного или круглого сечения предназначенных для производства осей локомотивов, электропоездов, дизель- и электропоездов, вагонов железных дорог и вагонов метрополитена железных дорог.

К76Ф для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65, Р50. Способ выплавки — конвертерная сталь

К78ХСФ для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65, Р50. Способ выплавки — конвертерная сталь

К86Ф для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65, Р50. Способ выплавки — конвертерная сталь

М68 Для изготовления рельсов контррельсовых типов РК75, РК65, РК50, применяемых в конструкциях верхнего строения пути с железнодорожными рельсами широкой колеи

М54 для изготовления двухголовых объемно-закаленных в масле накладок, применяемых для стыковки соединений рельсов железных дорог широкой колеи

М73В Для изготовления рельсов остряковых типов ОР75, ОР65, ОР50, применяемых в конструкциях верхнего строения железнодорожного пути

М73Т Для изготовления рельсов остряковых типов ОР75, ОР65, ОР50, применяемых в конструкциях верхнего строения железнодорожного пути

М73Ц Для изготовления рельсов остряковых типов ОР75, ОР65, ОР50, применяемых в конструкциях верхнего строения железнодорожного пути

М74 для изготовления железнодорожных рельсов типа Р50

М74Т для изготовления железнодорожных рельсов типа Р50

М74Ц для изготовления железнодорожных рельсов типа Р50

М76 для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65, Р50. Способ выплавки — мартеновская сталь

М76В для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65

М76ВТ для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65

М76Т для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65, Р50. Способ выплавки — мартеновская сталь

М76Ф для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65, Р50. Способ выплавки — мартеновская сталь

М76Ц для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65

Н50 для изготовления рельсов, предназначенных для укладки на железных дорогах узкой колеи.

ОС для изготовления прокатанных заготовок квадратного или круглого сечения предназначенных для производства осей локомотивов, электропоездов, дизель- и электропоездов, вагонов железных дорог и вагонов метрополитена железных дорог колеи 1520 мм

ПТ70 для изготовления рельсов, предназначенных для укладки на железных дорогах узкой колеи.

ГОСТ5257-98 Изготовление бандажей для подвижного состава трамвая

Т60 для изготовления рельсов, предназначенных для укладки на железных дорогах узкой колеи.

Э76 для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65, Р50. Способ выплавки — электросталь

Э76Т для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65, Р50. Способ выплавки — электросталь

Э76Ф для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65, Р50. Способ выплавки — электросталь

Э86Ф для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65, Р50. Способ выплавки — электросталь

⟦Рельсы железнодорожные⟧ ⚙ все виды, типы, длина и размеры

Рельсы — изготовленные из углеродистой стали балки, укладываемые на специализированных шпалах. Применяются для построения железнодорожных путей различного назначения. Изготовление рельс контролируется различными ГОСТ, для каждого типа, вида рельс. 

Меню страницы:

Виды рельс

Типы рельс

Длина рельс

Рельсы Р75

Рельсы Р65

Рельсы Р50

Купить рельсы

Материал страницы предоставляется, как есть, без возможности редактирования и добавления информации. Данная страница несет исключительно информационный характер, хоть и имеет спонсоров в лице компаний ООО «ЛитСтройКом» и GREENRAIL GROUP S.R.L. Основная цель которая преследовалась при создании данного материала, это консолидация нужной информации на одной странице. Мы надеемся такой подход облегчит новому поколению специалистов по Ж/Д, получить актуальную информацию.

⟦Виды Рельс⟧

Рельсы для железных дорог промышленных предприятий РП50, РП65, РП75 — предназначены для укладки на ширококолейный железнодорожный путь и стрелочные переводы для промышленных предприятий.

Железнодорожные рельсы узкой колеи P8, P11, P18, P24 — предназначены для укладки на узкоколейных железных дорогах и подземных шахтах.

Шахтерские рельсы, для шахтных проводников P33, P38, P43 — предназначены для ширококолейного соединения и непрерывных железных дорог, а также для производства стрелочных переводов.

Рельсы крановые КР70, КР80, КР100, КР120, КР140 — используются при прокладывании путей для подъёмных кранов и крановых тележек.

Рельсы рамные РР65 — используются для построения соединений и пересечений железнодорожного пути. Рамными называют рельсы, к которым прижимается остряки. Поскольку остряки – элементы подвижные, они не могут преодолевать боковое давление. Из за этого к рамным рельсам прикрепляют упорные болты через которые давление от прижатого остряка передается на рамный рельс.

Контррельсовые рельсы РК50, РК65, РК75 — применяются в конструкциях верхнего строения железнодорожного пути. Используют для предотвращения схода колес состава с путевого рельса, а также их удержания в случае схода.

Рельсы контррельсовые РК50 РК65 РК75 — применяемые в конструкциях верхнего строения пути с железнодорожными рельсами широкой колеи. В качестве защитных мер концы контррельс загибают под углом в 45 градусов. Ширина между контррельсом и путевым рельсом не должные превышать 90 мм.

Рельсы остряковые ОР43, ОР50, ОР65, ОР75 — используются для изготовления конструкций верхнего строения железнодорожного пути широкой колеи общего и не общего пользования. Предназначены для применения в конструкциях ВСП и эксплуатации их в путях железных дорог, метрополитенов и путей общего пользования, а также технологических путей промышленного транспорта широкой колеи.

Рельсы трамвайные желобчатые Т58, Т62, Т60, Т65 — используются для укладки на трамвайных железных дорогах. Трамвайные рельсы отличаются от железнодорожных химическим составом и структурой стали, а также наличием термообоработки, которые предназначены для путей городского электрического транспорта.

Рельсы усовиковые УР65 — используются для изготовления железнодорожных крестовин с непрерывной поверхностью катания. Усовиковые рельсы используются на участках пересечения путей и съездов, на стрелочных переводах. Обеспечивают фиксированное направление движения ребордерных колес между крестовиной и путевым рельсом.

Рельсы железнодорожные Р50, Р65, Р75 — предназначены для звеньевого и бесстыкового пути железных дорог широкой колеи и для производства стрелочных переводов. Самые распространенные типы рельс, выливаемые из марки стали М76, М74. Ходовым типом является Р65, который имеет приемлемую плотность стали и временное сопротивление не менее 90 кгс/см2. Высокая марка стали позволяет получать продукцию с относительным удлинение, не менее 4 %.

⟦Типы Рельс⟧

Ниже представлена упрощенная таблица по основным типам рельс, которые производятся в данный момент. Все они укладываются на железнодорожные пути широкой колеи (ширококолейные). Конечно же есть еще типы рельс, которые не производятся сейчас, но используются на линиях. Но модернизация железнодорожных дорого, сокращает количество старогодных рельс.

⟦Длина Рельс⟧

Естественно стандарты немного отличаются в разных странах, но длина стандартного железнодорожного рельса, производимого рельсопрокатными заводами в странах СНГ, составляет 12,5; 25; 50 и 100 метров. Чем больше длина рельс, тем меньше стыковых скреплений, что позволяет уменьшить сопротивление при движении поездов. Длинные рельсы и сварные швы уменьшают износ подвижного состава и расходы на содержание пути.

Нет в наличии

⟦Рельс Р 75⟧

Не самый распространенный тип рельс, поскольку может выпускаться только очень крупными заводами, такими как ЕВРАЗ. Рельсы Р 75, самые жирные: 1 метр содержит 74,41 кг высокоуглеродистой стали. Длина таких рельс, в основном 25 метров, но под большой заказ, естественно можно вылить 50 метровые или 100 метровые.

Нет в наличии

Марка стали М76

⟦Рельс Р 65⟧

Наоборот, самый распространенный тип рельс, применяется и укладываются в зависимости от грузонапряженности. Рельсы Р 65: 1 метр содержит 64,72 кг высокоуглеродистой стали. Длина таких рельс, может быть очень разной. При построение путей малой протяженности, нельзя использовать длину менее 6 метров.  

Марка стали М76

⟦Рельс Р 50⟧

На путях промышленных предприятий находят применение рельсы типов Р 50: 1 метр содержит 51,67 кг углеродистой стали. Длина таких рельс, может быть очень разной. При построение путей малой протяженности, нельзя использовать длину менее 6 метров. 

Марка стали М74

⟦Рельс Р 43⟧

Рельс типа Р43 по ГОСТ 7173-54  производятся с 1955 г. и на данный такие рельсы применяются только на промышленных объектах. Рельс Р 43: 1 метр содержит 44,65 кг углеродистой стали. Длинна 12,5 метров является основной для данного типа рельс, но есть заводы которые могут изготовит длину под заказ.

Марка стали М70

⟦Купить рельсы⟧

• Рельсы Р65 Дт350 К — Новокузнецкие 2021гг (АО ЕВРАЗ ОЗСМК новые)

  ₽79,900.00В корзину

• Рельс переходной Р65/Р50 — 12,24-12,50 м (новый)

  ₽85,000. 00В корзину

• Рельс переходной Р65/Р50 — 6м (новый)

  ₽65,000.00В корзину

• Рельсы Р50 (резерв) 1979-80гг — (новые)

  ₽61,900.00В корзину

⟦Рельс КР 70, 80, 120⟧

Сфера применения крановых рельсов КР предполагает наличие у них определенных характеристик и технических особенностей, за счет которых увеличиваются показатели механической нагрузки на рельсы. Именно по этой причине крановые рельсы КР оснащаются более широкой шейкой, подошвой и головкой. Подобные показатели не характерны для обычных рельсов.

Прайс лист

Если вы хотите получить прайс лист по материалам верхнего строения пути. То просто напишите свой Email адрес и мы пришлем вам свежий прайс лист.

Подписка на прайсы

«Материалы ВСП»

⟦Вопросы⟧

Самые распространенные вопросы про рельсы

Почему рельсы не ржавеют?

Ржавеют еще как, просто пути постоянно проходят профилактику, да и верх рельс шлифуется за счет трения. К тому же, не сравнивайте бытовую (вторичную) сталь и высокоуглеродистую сталь, которая используется в рельсах. 

Почему рельсы в России шире чем в Европе?

Как любая глобальная технология, железные дороги развивались и стандартизировались в разных странах при разных условиях. Если говорить про Россию, то чаще используется ширина колеи 1524 мм, в Европе применяется 1435 миллиметровая ширина колее.

Сколько весит 1 метр железнодорожных рельс?

Все зависит от класса рельс, который определяется ГОСТ-ом. На данной странице мы разбирали только 4 класса рельс: Р75, Р65, Р50, Р43. Вес одного метра можно посмотреть в этой таблице.

Где делают рельсы?

При производстве рельс, по мимо стали нужной марки, используется сложный химический состав (смесь хрома, алюминия, кислорода, водорода, ванадия и других необходимых элементов). Все это естественно делается на крупных металлургических комбинатах.

Рельс Р 65, что значит?

Это значит, что рельс произведен по ГОСТ 8161-75 и имеет определенные характеристики по высоте, ширине и весу одного метра. Это самый распространенный тип рельс, который применяется при строительстве общественных и коммерческих железнодорожных путей.

Чем отличаются рельсы Р 65 от РП 65?

Отличаются маркой стали например, в рельсах Р 65 используется сталь марки М 76, а в рельсах РП 65 используется сталь марки 76. В первом случае сплав делается с уклоном на высокую скорость, так как Р 65 используется на железнодорожных путях общего назначения. Во втором случае в рельсах РП 65, делается уклон на предел кратковременной прочности, из за промышленного назначения.

Когда назначается шлифование рельсов?

Шлифование рельс это стандартная процедура технической профилактики железнодорожных путей. Производится она с помощью рельсошлифовальных поездов РШП. Назначается она экспертами после осмотра путей (не плановая) или по внутреннему регламенту технической службы (плановая шлифовка).

Можно ли (варить) сваривать рельсы?

Конечно можно и даже есть несколько способов сварки: электродуговая сварка, термитная, газопрессовая. На данный момент, только сварка рельс, максимально соответствует всем современным требованиям к бесстыковым железнодорожным путям. 

Где РЖД закупает рельсы?

Как любое государственное предприятие, РЖД закупает рельсы через открытые торги. Компания ООО «ЛитСтройКом» часто участвует в подобных тендерах и занимается поставкой материалов для путей.

Где можно купить рельсы?

Рельсы продаются как с заводов производителей, так и со складов оптовых поставщиков. На заводе рельсы немного дешевле и есть возможность заказа собственных размеров, но там нужны очень большие объемы. Поэтому есть такие компании как ООО «ЛитСтройКом», которые имеют собственные склады и могу продавать рельсы не большими объемами. Перейти в каталог для заказа …

⟦Видео⟧

Какой марки стали железнодорожные пути? Использование и советы — сделайте это из металла

Если вы чем-то похожи на меня, когда вы видите лежащий вокруг кусок металла, вы сразу же задаетесь вопросом, что можно сделать из него. Железнодорожные пути представляют собой очень прочные куски стали.

Так из какой стали сделаны железнодорожные пути?

Сталь для железнодорожных путей обычно представляет собой горячекатаную сталь марки 1084 или эквивалентную ей. Это среднеуглеродистая сталь с содержанием углерода от 0,7% до 0,8% и марганца от 0,7% до 1%.

Этот тип стали отлично подходит для термообработки. Он прочный, сквозной и ковкий.

Давайте пройдемся по свойствам этого металла, некоторым эффективным способам работы с ним, а также некоторым удачным применениям этого сорта.

Содержание

Свойства стали для железнодорожных путей

Одной из заметных особенностей этой стали является высокое содержание марганца. Это требование не зря — оно позволяет проводить более глубокую термообработку.

Чтобы железнодорожные пути служили долго, сталь должна обладать двумя действительно важными качествами: высокой износостойкостью и устойчивостью к излому.

Более глубокая термообработка позволяет стали иметь более высокие прочностные характеристики. По сути, маловероятно, что будут поверхностные трещины, которые будут распространяться со временем.

Как вы понимаете, поезда очень тяжелые и создают невероятную нагрузку на все, что находится под ними. В зависимости от размера поездов и интенсивности использования можно ожидать, что путь прослужит от 5 до 100 лет.

Это не означает, что рельсы остаются нетронутыми в течение этого времени — по мере износа рельсов их можно «зачистить» — процесс шлифовки, который восстанавливает закругленную верхнюю часть рельсов, чтобы восстановить их рабочие характеристики. Это позволит избавиться от «грибовидности», износа или деформации металла. Сталь

1084 обычно может подвергаться термообработке до твердости 65 по шкале Роквелла, но при такой твердости она очень хрупкая. Более идеальная твердость составляет около 60-62 Rc, когда металл достаточно прочен, чтобы сопротивляться растрескиванию.

При такой твердости сталь имеет очень хорошую износостойкость.

If you’re into charts, here are some of the general properties of the steel:

Characteristic	Min	Max	Units
Ultimate Tensile Strength	113,000	135,000	PSI
Предел текучести	74 000	97 000	PSI
Shear Strength	68,000	80,000	PSI
Hardness (annealed)	20	27	Rc
Hardness (heat treated and tempered)	50	65	Rc

Если эта таблица вам ничего не говорит, вот краткое объяснение того, что она означает:

• Железнодорожные пути твердые и прочные
• Они являются отличным выбором для большинства вещей, требующих термообработки
• Это более твердый конец «свалочных металлов», которые поддаются термообработке — обычно он становится тверже, чем что-то вроде листовой пружины.

Вот еще немного полезной информации о размерах гусениц:

Обычно они обозначаются по весу на ярд. Основные линии обычно будут иметь 130 фунтов на ярд, тогда как меньшие линии могут достигать около 70 фунтов. Для очень маленьких линий, таких как старые для ручных тележек в шахтах, вы можете найти еще меньше.

Это означает, что если вы отрежете фут основного пути, он, вероятно, будет весить более 40 фунтов.

Советы по работе со сталью для железнодорожных путей

Очевидно, что это довольно сложный материал. С ножовкой далеко не уедешь.

Если да, пришлите мне видео. Я всегда готов посмеяться.

Вот несколько советов по резке и работе с железнодорожными путями:

1. Используйте либо газовый резак (идеальный вариант), либо отрезной круг (намного медленнее), чтобы отрезать нужный участок.
2. Если вы используете тепло для отрезания детали, убедитесь, что вы оставили много лишнего материала, чтобы позже можно было удалить зону термического влияния (ЗТВ). Это действительно испортит вашу термообработку — металл на этих концах будет мягким.
   • Если вы не уверены, какая это площадь, сделайте небольшой пробный разрез. ЗТВ — это обесцвеченная часть (обычно соломенного или синего цвета). Если вы хорошо работаете с резаком, эта зона, вероятно, будет отходить максимум на полдюйма от линии реза.
3. Если вам нужно обработать его, попробуйте сначала отжечь его. В противном случае этот материал может быть неприятным. Отжиг может быть немного сложным, если у вас нет контролируемой печи.
   • Вам нужно нагреть его до 1500 F, а затем медленно охладить до 1200 F со скоростью не более 50 F в час. Гораздо проще с программируемой духовкой. Возможно, обратитесь за помощью к приятелю-механику, если у вас нет доступа.
4. Опять же, для механической обработки: не используйте фрезы из быстрорежущей стали. Технически вы могли бы это сделать, но это будет некрасиво, и вы потратите слишком много времени на чистку своих инструментов. Используйте твердосплавные пластины с прочной геометрией для обработки прочных сталей.
5. Отлично шлифует. Если гусеница отожжена, вы можете даже использовать агрессивный шлифовальный круг на угловой шлифовальной машине и удалить приличное количество материала. Если затвердеет, то будет медленно.
6. Для ковки: хорошо держите ее при температуре от 1500 до 2150 F. Если будет слишком холодно, она треснет, если будет слишком жарко, углерод сгорит, и у вас будут жалкие времена при термообработке.

Различия в марках стали

Очевидно, что не все железнодорожные пути будут одного и того же класса.

Особенно это касается старых треков. Теперь, когда существуют лучшие и более стандартизированные методы производства, любая гусеница, которой всего пару десятков лет, скорее всего, будет 1084 или, по крайней мере, будет очень похожа на нее.

Раньше, хотя, и это может быть кем угодно. 200 лет назад они делали рельсы из дерева. Оттуда были постоянные обновления.

Если вы не уверены в оценке, попробуйте ее. На самом деле, в любом случае рекомендуется протестировать его, прежде чем делать с ним что-то серьезное, если только это действительно не имеет значения. Если вы делаете дверную остановку, это действительно не имеет значения.

Вот как это проверить:

Отрежьте небольшой кусочек, в идеале с помощью зип-резака или какого-либо другого отрезного диска. Не позволяйте металлу раскаляться докрасна.

Затем используйте горелку, чтобы нагреть металл до вишнево-красного цвета. Если вы профессионал в термообработке, вы можете сделать это правильно на глаз. Если вы похожи на остальные 99% из нас, возьмите неодимовый магнит и оберните его жесткой стальной проволокой, чтобы вы могли прижимать его к горячему металлу, не приближая руку слишком близко.

Когда температура металла подходит для термообработки, он перестает быть магнитным. Не позволяйте ему нагреваться намного горячее, чем это.

Попытайтесь удержать металл при этой температуре в течение нескольких минут, двигая пламя туда-сюда.

Затем окуните в масло.

Когда металл остынет, возьмите напильник и посмотрите, вонзается ли он в него. Если напильник вгрызается, значит, металл мягче напильника. Если напильник скользит по нему, то металл тверже.

Это не скажет вам точно, является ли гусеница 1084 или нет, но вы будете знать, поддается ли она термообработке.

Практическое использование рельсовой стали

Самое интересное: что можно сделать из этого материала?

На самом деле это довольно популярный металл среди производителей ножей. Он отлично подходит для ковки и термообработки.

Может потребоваться немного усилий, чтобы набрать хорошую форму для изготовления ножей, но как только вы это сделаете, вы получите углеродистую сталь, которая отлично подходит для чопперов и определенно будет держать заточку.

Многие люди отправились в город, перемалывая эти штуки в маленькие наковальни. Сталь действительно хорошо выдерживает удары молотком, и эти маленькие наковальни отлично подходят для тонкой, детальной работы.

Или можно сделать дверной стопор.

Информация о термообработке

Итак, если сталь действительно 1084, то вот как вы можете ее обработать:

• Доведите сталь до 1450 F
• Как только вы достигнете этой температуры, «замочите» металл на 15 до 20 минут. В общем, просто держите его при этой температуре.
• Закалка в теплом масле.
• Закалить сталь, чтобы вернуть твердость. Это поможет снять напряжение и предотвратить растрескивание. Не забывайте об этом шаге!
• Чтобы закалить сталь, оставьте ее в печи при температуре 375 градусов на 2 часа. Лучше всего закалять сталь до того, как она остынет — попробуйте сделать это, пока она еще немного теплая после термической обработки.
• Проведите тест напильника, чтобы убедиться, что он затвердел должным образом. Напильник должен кататься по металлу, а не вгрызаться в него.

Если вы планируете провести небольшую термообработку, было бы неплохо иметь инфракрасный термометр для подтверждения температуры. Закалка металла может быть непостоянным процессом, особенно когда вы осваиваете его.

Может быть трудно найти устройство, которое будет считывать температуры, достаточно высокие для термообработки, и в этом диапазоне они становятся немного дороже. В любом случае, это хороший инструмент. Этот на Amazon поможет вам.

У вас есть комментарии? Вы сделали что-нибудь интересное с железнодорожными путями? Напишите об этом в комментариях ниже!

Rail101 — Типы стали рельсов

Не все рельсы одинаковы. В предыдущих статьях #rail101 я рассказывал о некоторых формах рельсов и о том, как они используются, но сталь, из которой они сделаны, также часто различается.

Почему?

Не все рельсы должны выдерживать одинаковые нагрузки и движение, и часто оптимальный срок службы рельса представляет собой баланс между различными типами деградации, конкурирующими за ограничение срока службы рельсов. Недавно я немного писал о том, какие рельсы лучше, и обсуждаю это дальше.

Существуют буквально тысячи типов стали, удовлетворяющих различные потребности. Например, ваша стальная линейка имеет свойства, отличные от свойств банки с безалкогольным напитком.

Большинство железнодорожных стандартов во всем мире содержат несколько вариантов рельсовой стали, чтобы попытаться удовлетворить различные потребности движения, которое они пытаются поддерживать. Список распространенных марок стали и их составов, а также их типичных областей применения вы можете найти здесь в удобной справочной таблице.

Тип стали может существенно повлиять на работу гусеницы и ее техническое обслуживание. Например, некоторые рельсовые стали изнашиваются в 10 раз быстрее, чем другие , поэтому правильный выбор может иметь огромное значение для итоговых показателей сети.

Европейский железнодорожный стандарт (EN) для рельсов — это тот, с которым я лучше всего знаком (на самом деле, я внес небольшой вклад в то, что в нем содержится), поэтому я сначала обсужу типы в этом разделе. Конечно, по всему миру существует множество других стандартов, и я не смогу включить их все в эту статью, не утомив своих читателей до слез, так что заранее извиняюсь, если пропущу ваш. Не стесняйтесь оставлять комментарии о ключевых различиях, о которых люди должны знать.

Европейский железнодорожный стандарт включает две различные группы сталей. Те, которые термообработаны, и те, которые не термообработаны. Термическая обработка используется для изменения свойств стали, в основном для того, чтобы сделать ее более твердой и, возможно, более износостойкой. Вот ссылка на более подробную информацию о термообработке рельсов.

Их название отражает минимальную твердость, которой должна быть поверхность рельса (по Бринеллю), и часто используется в качестве показателя износостойкости. Это не совсем так, но это объяснение для другого дня/статьи. Все они имеют префикс «R» по какой-то причине, которую я не знаю. Если вы знаете, почему, то дайте мне знать в комментариях.

R200 имеет минимальную твердость 200 по Бринеллю. Другими марками проката являются R220, R260, R260Mn и R320Cr. Цифры, обозначающие минимальную твердость, и буквы суффикса обозначают добавки в сплав для изменения свойств рельса. Во многих странах (но, конечно, не во всех) R260 часто является «стандартным» сортом, который используется для большинства основных гусениц.

Здесь я упомяну, что прогресс в стандартах, отражающих реальный мир, происходит с кажущейся ледяной скоростью. Великобритания использует более твердый сорт проката (мы называем его HP335) с 2010 г., но с 2019 г.он до сих пор не фигурирует в европейском железнодорожном стандарте. *закатывает глаза*

Кроме того, существуют марки с термообработкой, все из которых имеют суффикс «HT»

R350HT / ​​R350LHT / R370CrHT / R400HT

Эти марки обычно используются в областях, подверженных сильному износу или пластическому течению. Есть очень веские причины, по которым не везде можно использовать самую износостойкую рейку — но это для отдельной статьи.

Все рельсы на данный момент являются перлитными. Перлитный относится к структуре внутри стали. Я не хочу сбивать с толку многих из моей аудитории, пытаясь превратить это в статью о металлургии, но сталь существует в разных фазах, а также в разных составах и термической обработке. Обычными стальными фазами являются феррит, перлит, бейнит и мартенсит. Подавляющее большинство рельсов изготовлено из перлита, однако компания British Steel первой изобрела бейнитные рельсы, которые обладают некоторыми очень интересными антиусталостными свойствами, позволяющими избежать необходимости шлифования рельсов. Действительно, SNCF обязала его использовать в некоторых частях своей железнодорожной инфраструктуры, а Евротоннель использовал его для более чем 1 миллиарда тонн трафика без необходимости шлифовки в туннеле под Ла-Маншем. Если вам нужны более подробные статьи о металлургии рельсовой стали, дайте мне знать в комментариях.

Там, где европейский стандарт (EN) называет свои рельсы по минимальной твердости, другие спецификации, такие как UIC и индийские спецификации рельсов, вместо этого используют прочность стали на растяжение.

Для рельсов UIC марок 700, 900A или B и 1100 требуется минимальная прочность 680, 880 и 1080 МПа соответственно. Я не уверен, почему номера оценок разные — возможно, кто-то может прокомментировать ниже, чтобы объяснить?

Индийская спецификация рельсов (IRS) более разумно согласовывает числа для класса и прочности, т.е. для класса 880 требуется предел прочности при растяжении 880 МПа. Индийская спецификация снова использует буквенные суффиксы для обозначения добавок элементов сплава или термической обработки, например, 1080HH закаливается головкой.

Существует достаточно близкое соответствие между этими спецификациями для некоторых марок стали, например,

• EN R260 ≈ UIC 900A ≈ IRS 880 марка
• EN R350HT ≈ IRS 1080HH

быть таким же.

Американскую (AREMA) спецификацию мне труднее всего объяснить. В то время как он разумно фокусируется на свойствах, которых должен достичь рельс (через спецификацию твердости), названия классов не столь интуитивны — по крайней мере, для меня. Существует две основные категории: углеродистая рельсовая сталь и низколегированная рельсовая сталь, которые различаются по составу стали. Затем обе эти категории подразделяются на стандартные, промежуточные и высокопрочные подкатегории. Для стандартной и высокой прочности используются минимальные требования к ремням безопасности 310 и 370 по Бринеллю соответственно. Однако категория промежуточной прочности имеет разные уровни в зависимости от используемого состава стали (350 для карбонового рельса и 325 для рельса из низколегированного сплава). Применяется ли термическая обработка для достижения свойств, указывается в марке (или металлической пластине), что приводит к весьма потенциальному количеству различных перестановок.

Наконец, я упомяну стандарт BS11. Один из первых железнодорожных стандартов (впервые выпущенный в 1905 году, последний пересмотренный в 2015 году, его 10-е издание), он имеет долгую историю, но в настоящее время в значительной степени заменен железнодорожным стандартом Euro Norm (EN13674). Тем не менее, BS11 остается актуальным для определения размеров и допусков различных производимых рельсов, которые до сих пор используются во всем мире, включая рельсы с выпуклой головкой.

Спасибо за прочтение, ставьте лайки, комментируйте и делитесь, если считаете, что это может помочь людям в вашей сети. Если вам нужна информация о железной дороге или железной дороге, напишите мне и ознакомьтесь с некоторыми из моих других статей #rail101.

Железнодорожные изделия и марки рельсов

Мы ставим мир на рельсы с нашими рельсами

Операторы инфраструктуры по всему миру ежедневно сталкиваются с такими проблемами, как требования к техническому обслуживанию, время простоя и все это требует больших затрат.

Однако мы можем противопоставить этому самый широкий в мире ассортимент высококачественных рельсовых сталей – результат нашей технологии HSH®, которая постоянно совершенствуется на основе беспрецедентного опыта.

Наша железнодорожная продукция позволяет управляющим инфраструктурой оптимизировать затраты жизненного цикла. Наше высокотехнологичное производство рельсов и железнодорожные решения поддерживаются новаторскими возможностями цифровой промышленной компании, которые включают, среди прочего:

• Динамичные инновации и целевые исследования и разработки
• Первоклассная служба технической поддержки железнодорожной системы
• Комплексный пакет железнодорожных услуг

Чтобы обеспечить долгосрочную выгоду для клиентов, мы предлагаем инструмент, который позволяет определить наиболее осуществимую и экономичную железнодорожную стратегию для сети. Стратегии инвестиций и обслуживания железных дорог анализируются на основе их влияния на ключевые показатели LCC, RAMS и CSR (CO2) для определения наиболее устойчивой железнодорожной стратегии — все это объединено в нашем инструменте «Затраты за жизненный цикл».

Железнодорожное производство Предварительная гибка рельсов Обработка рельсов Оптимизация стоимости жизненного цикла

Рельсовые изделия и марки:

Направляющие UHC® Super Premium

Все марки линейки продуктов 400 UHC® HSH® являются вариациями проверенной на практике и широко используемой марки рельсовой стали 400 UHC® HSH®, специально разработанной для индивидуальных потребностей клиентов и позволяющей клиентам извлечь выгоду из выдающейся концепции материала Super Premium с мелкозернистым перлитом. , с лучшей свариваемостью:

400 UHC® HSH® (применение для смешанного движения, метро и легкорельсового транспорта)

Область применения рельса 400 UHC® HSH® включает все области смешанного движения, метро и сектор легкорельсового транспорта, а также как стрелочная конструкция.

Конструкция из стали UHC® в сочетании с технологией HSH® приводит к упрочнению и улучшению микроструктуры. Рельсовая сталь обладает высочайшей стойкостью к износу, гофрированию и относительной центробежной силе и обычно рекомендуется для использования на изгибах железнодорожных путей.

400 Линейка продуктов UHC® HSH® (применение для большегрузных перевозок)

Высокопрочная марка рельсов 400 UHC® HSH® уже много лет очень успешно используется на путях с экстремальными нагрузками. Он применяется, в частности, для большегрузного транспорта с нагрузкой на ось 40 тонн и более и стал стандартным сортом как для кривых, так и для прямых путей. Наилучшие эксплуатационные характеристики подтверждены в экстремальных условиях окружающей среды от температуры от -40 °C до +50 °C, а также в износостойкой агрессивной среде с наличием песка в зоне контакта рельс-колесо.

Область применения рельса 400 UHC® HSH® включает также все сферы грузовых перевозок.

Направляющие Dobain® Head-Check-Free

Высокопроизводительные направляющие с желобками

voestalpine предлагает широкий ассортимент рельсовой стали с желобом, подходящей для всех концепций технического обслуживания, сочетая нашу термообработку HSH со специально адаптированными концепциями материалов. Применение технологии термообработки HSH® ко всем нашим сталям GHT приводит к улучшению микроструктуры и, таким образом, к значительному повышению износостойкости без негативного влияния на свариваемость.

«Простые в обслуживании» сорта

R290 GHT представляет собой термообработанную сталь с желобками для рельсов, пригодную для сварки при ремонте углов колеи. Низкое содержание углерода в стали 290 GHT-CL особенно облегчает ремонтную сварку углов колеи и делает сварку такой же простой, как и для рельсовой стали R200.

Сорта «P «вставил и забыл»»

В то время как хорошо зарекомендовавшая себя сталь R340 GHT уже обеспечивает высокую износостойкость рельсов, новая сталь R400 GHT характеризуется самой высокой износостойкостью среди всех рельсовых сталей с желобками. Это приводит к максимально долгому сроку службы без необходимости в ремонтной сварке калибровочных углов.

Направляющие HSH® Premium

voestalpine ofrece una amplia gama de aceros para carriles de primera calidad en funcionamiento en vías de trafico mixto, metro y ferrocarril ligero durante décadas. El tratamiento especial HSH® да lugar finas microestructuras del carril, lo que se traduce directamente en un buen rendimiento de la via.

Собственное производство рельсов позволяет изготавливать нестандартные марки и профили для высокоэффективных решений для железнодорожных и стрелочных переводов:

Железнодорожное производство

Железнодорожное производство

Предварительная гибка рельсов

Предварительная гибка рельсов

Обработка рельсов

Обработка рельсов

Часто задаваемые вопросы (FAQ) о рельсах:

Чем мы можем вам помочь?

Если у вас есть вопросы или пожелания, свяжитесь с нами. Мы будем рады помочь!

КОНТАКТЫ

Рельсы и стальные рельсы – IspatGuru

Рельсы и стальные рельсы

• Satyendra
• 5 мая 2013 г.
• 1 Комментарий
• Ось нагрузки, Bainite, Brittle Raw, Carbon Mangenese Steel, Head Creatsing, Pearlite, Rail Profity, Rolling Fatigue, Hastille Risp,
0115. Рельсы и рельсовая сталь

Рельс, как наиболее важный компонент верхнего строения пути, представляет собой поверхность катания, несущую и направляющую часть для подвижных вагонов. Это определяющая черта и наиболее важный компонент рельсового пути. Рельсовая сталь используется для изготовления рельсов для рельсового пути, а также путей для движущегося оборудования, такого как краны, передаточные вагоны, загрузочные и толкающие вагоны в коксовой батарее, а также погрузочно-разгрузочного оборудования (штабелеры, реклаймеры, гибочные реклаймеры) и т. д.

Профиль рельса — это форма поперечного сечения рельса, перпендикулярная его длине. Вес рельса на единицу длины является важным фактором, определяющим прочность рельса и, следовательно, нагрузки на ось и скорость. Вес измеряется в фунтах на ярд или в килограммах на метр. Сечения рельсов IRS 52 кг/м и UIC 60 кг/м приведены на рис. 1.

Рис. 1 Сечения рельсов IRS 52 кг/м и UIC 60 кг/м Ранее деревянные рельсы использовались на конных повозках. К 1760-м годам вошли в обиход ленточные железные рельсы, которые состояли из тонких полосок чугуна, закрепленных на деревянных рельсах. На смену им пришли чугунные рельсы с фланцами (то есть L-образной формы) и плоскими колесами телеги. В 1789 г., были введены краевые рельсы, на которых шли колеса, и со временем стало понятно, что эта комбинация работает лучше. Самыми ранними из используемых рельсов этого типа были чугунные рельсы «рыбий живот», которые были названы так из-за их формы. Рельсы из чугуна были хрупкими и легко ломались. Их можно было делать только короткой длины, которая вскоре стала бы неровной. В 1820 году по мере совершенствования техники прокатки были введены рельсы из кованого железа, которые заменили рельсы из чугуна. Эти рельсы внесли значительный вклад в бурный рост железных дорог в период 1825-40 гг. Поперечное сечение этих рельсов сильно варьировалось от одной линии к другой линии. Параллельное поперечное сечение, появившееся в последующие годы, получило название Bullhead.

Когда Генри Бессемер открыл процесс производства стали в промышленных масштабах в 1850-х годах, вскоре стало экономически целесообразным использовать сталь для строительства железных дорог. Первые стальные рельсы, используемые где-либо в мире, были проложены на станции Дерби на Мидлендской железной дороге в 1857 году. Сталь — гораздо более прочный материал, который постепенно заменял железо для использования в производстве рельсов и позволял прокатывать рельсы гораздо большей длины. С тех пор, в принципе, все материалы рельсовых путей изготавливаются из стали. Твердость и износостойкость рельсовых сталей за последнее столетие неуклонно повышались по мере совершенствования методов производства стали, а также повышения уровня углерода, избранных легирующих добавок и усовершенствованных процессов ускоренного охлаждения.

Свойства рельсовой стали достигаются за счет контроля содержания углерода и марганца. Содержание углерода в рельсовой стали может достигать максимум 0,82 %, а содержание марганца — максимум 1,7 %. Обычные рельсы изготавливаются из стали, содержащей 0,7 % углерода и 1 % марганца, которая называется углеродисто-марганцевой рельсовой сталью

В настоящее время рельсы в основном производятся методом непрерывного литья с последующей многоступенчатой ​​обработкой на прокатных станах. Обычно они изготавливаются из углеродисто-марганцевой стали с перлитной или бейнитной микроструктурой. Рельсы не должны иметь внутренних трещин, вызванных водородом, попавшим в жидкую сталь при ее охлаждении. Водород необходимо удалить либо путем вакуумной дегазации жидкой стали перед ее разливкой, либо путем очень медленного охлаждения горячих рельсов. Рельсовая сталь также должна быть устойчивой к усталости или поверхностному растрескиванию, чтобы она могла иметь длительный усталостный срок службы. Для этого рельсовая сталь нуждается в повышенной чистоте.

Некоторые из основных особенностей рафинирования, используемого для изготовления рельсовой стали, включают (i) очень точный контроль химического состава рельсовой стали с углеродом и марганцем на оптимальном уровне, (ii) контроль на низких уровнях потенциально охрупчивающих соединений, таких как как сера, фосфор, азот и водород и т. д., и (iii) сталь становится чище с меньшим количеством включений, концентрирующих напряжения, захваченных в процессе производства стали и литья.

Рельсы асимметричной формы. Самая тонкая часть отрезка рельса после его прокатки в прокатном стане остывает быстрее всего. Поскольку головка рельса имеет большую массу, она сохраняет тепло в большей степени. Следовательно, сжатие в головке меньше, чем на гребне рельса, в результате чего при охлаждении после прокатки рельс естественным образом изгибается или тянется к основанию, вызывая изгиб рельса, что делает его чрезвычайно громоздким для дальнейшей обработки. . Чтобы преодолеть это условие, рельсам придают предварительный изгиб в противоположном направлении, пока они горячие, чтобы в процессе охлаждения рельсы выпрямлялись.

Основной функцией рельса является обеспечение гладкой и непрерывной ровной поверхности для движения и обеспечение направления в поперечном направлении для движения колес. При этом он передает нагрузку от колес на структуру гусеницы, расположенную ниже. Рельсы подвергаются нагрузкам. Чтобы выдерживать эти функции, рельсы и рельсовая сталь должны соответствовать требованиям (i) высокой износостойкости, (ii) высокой стойкости к деформации, вызванной сжатием, (iii) высокой усталостной прочности, (iv) высокому пределу текучести. , ударная вязкость / прочность на растяжение и твердость, (v) высокое сопротивление хрупкому разрушению, (vi) хорошая свариваемость, (vii) высокая степень чистоты стали и хорошая текстура, (vii) ровность профиля и точность размеров при проверке и приемке, и (viii) низкие остаточные напряжения после изготовления и правки. Некоторые из этих требований противоречат друг другу, что затрудняет выбор профиля рельса и марки рельсовой стали.

Сталь — универсальный материал. Если сделаны подходящие легирующие добавки или выбрана правильная термическая обработка, то можно производить желаемые стальные конструкции. Рельсовая сталь должна противостоять пластической деформации, износу, усталости при контакте качения, напряжению при изгибе и термическому напряжению в процессе сварки рельсов и восстановления поверхности рельсов.

Комбинации легирования и термической обработки возможны в рельсовой стали, поэтому может быть произведен ряд марок. В случае рельсовой стали прочность на растяжение и ударная вязкость могут быть повышены путем термической обработки. Термическая обработка может применяться либо ко всему поперечному сечению, либо только к головке рельса, обеспечивая очень высокую износостойкость. Рельсы для упрочнения головки обычно используются на тяжелонагруженных путях, на крутых поворотах и ​​в элементах стрелочных переводов.

В наши дни железнодорожная система подвергается интенсивному использованию со скоростными поездами и большими осевыми нагрузками. Существует множество критериев, определяющих пригодность стали для рельсовых путей. Основным требованием является структурная целостность, которая может быть нарушена различными механизмами усталости, недостаточной устойчивостью к хрупкому разрушению, локальной пластичностью и чрезмерным износом. Все это зависит от взаимодействия между техническими параметрами, свойствами материалов и окружающей средой. Материал пути должен быть пригоден для изготовления рельсов с высокими стандартами прямолинейности и плоскостности, чтобы избежать поверхностных и внутренних дефектов, которые могут привести к выходу из строя. Установка гусеницы требует, чтобы сталь поддавалась сварке, и чтобы были разработаны процедуры, обеспечивающие ее техническое обслуживание и ремонт. Успех рельсовой стали оценивается по стоимости материала и срока службы.

Рельсы подвержены очень высоким нагрузкам и изготовлены из стали очень высокого качества. Железнодорожное колесо, катящееся по рельсу, создает высокие поверхностные напряжения в обычно эллиптической зоне контакта между колесом и рельсом. Помимо вертикальной составляющей напряжения, тяговая нагрузка локально создает дополнительные поперечные напряжения под катанием колеса и поверхностью катания рельса соответственно. Такие напряжения приводят к локальным пластическим деформациям материалов в приповерхностной зоне при превышении предела текучести рельсовой стали. Повторяющаяся пластическая деформация поверхности рельса вызывает остаточные сжимающие усилия. Пластическая деформация вызывает деформационное упрочнение поверхности, причем локальное повышение предела текучести. В результате материал изначально способен поглощать дальнейшие деформации чисто упругими средствами.

Рельсы не только изнашиваются, но и ломаются. Присущая рельсовой стали ударная вязкость низкая из-за присутствия хрупкой карбидной фазы. Разрушение может произойти из-за относительно незначительных концентраций напряжений внутри рельса или на поверхности из-за производственного брака или повреждения при обращении. Поломка рельса имеет высокую стоимость замены и может быть очень разрушительной для железнодорожной сети.

Существует несколько видов нагрузок, которые могут неблагоприятно повлиять на срок службы рельсов. К ним относятся износ и пластическая деформация, вызванные контактными напряжениями, которые в совокупности могут вызвать неприемлемые изменения профиля головки рельса. Система контактных напряжений зависит от относительных движений колеса и рельса в пределах небольшой контактной зоны площадью около одного квадратного сантиметра. Движения приводят к поперечному и продольному поверхностному натяжению и крутящему моменту. Скорость деградации рельсов зависит также от места, где эрозия головки рельса максимальна в областях, где рельсы изгибаются.

В последние годы по железнодорожным путям курсируют поезда с большей нагрузкой на ось, с большей скоростью, а вагоны имеют другие характеристики. Таким образом, требования к рельсовой стали заключаются в том, чтобы сделать рельсы более прочными и устойчивыми к износу и дефектам, чтобы минимизировать затраты на техническое обслуживание рельсов и максимально увеличить срок службы активов. Повышение прочности рельсовой стали необходимо в основном для того, чтобы выдерживать большие нагрузки на ось. Рельсовая сталь с пределом прочности от 1300 до 1400 МПа в настоящее время используется в больших количествах. Эта сталь находит все более широкое применение в условиях крутого изгиба / сильного износа. Эта высокая прочность достигается за счет уменьшения расстояния между пластинами перлита за счет контроля скорости роста перлита. Рельсы также должны отвечать требованиям безопасности пути и высокой эксплуатационной готовности железнодорожного пути.

Для обеспечения более быстрой железнодорожной перевозки тяжелых грузов с более короткими интервалами обслуживания большое значение имеет использование рельсов с повышенной износостойкостью. В развитии рельсов наблюдается постоянная тенденция к повышению износостойкости. Это основано на знании того, что износостойкость рельсов с естественной прокатной твердостью напрямую связана с их прочностью. Существенно более высокие значения прочности, чем 1100 МПа, недостижимы в рельсах с естественной прокатной твердостью, так как рельсы должны иметь перлитную структуру во всех частях и ни при каких обстоятельствах не должно образовываться мартенсита. В случае легированных рельсов химический состав стали подобран таким образом, чтобы при самоохлаждении рельса на охлаждающей платформе не образовывался мартенсит даже в шейке и основании рельсов. Следовательно, существует ограничение прочности, достигаемой таким образом в головке рельса.

Рельсовая сталь с более высокой прочностью также обладает более высоким сопротивлением контактной усталости качения. Для перлитных рельсовых сталей это возможно либо за счет уменьшения межпластинчатого промежутка в перлите за счет термической обработки (рельс с головной закалкой), либо за счет добавления легирующих элементов, либо за счет повышения содержания углерода в стали (заэвтектоидные стали). Все эти меры приводят к увеличению прочности материала и, следовательно, сопротивления износу и контактной усталости качения. Одной из альтернатив, применяемых в последние годы, является использование бейнитных рельсовых сталей. В сочетании с соответствующими легирующими добавками и, при необходимости, подходящей формой термической обработки эти стали могут достигать еще большей прочности, чем перлитные стали.

Помимо износостойкости, все рельсы с перлитным покрытием со временем подвержены поверхностным повреждениям при больших осевых нагрузках. Это повреждение поверхности является формой «холодной обработки», при которой перлитная микроструктура деформируется и выравнивается параллельно рабочей поверхности. Чем выше твердость и прочность, тем более устойчив рельс к такому холодному рабочему состоянию. Эта неглубокая область в конечном итоге расслаивается, и происходит поверхностное растрескивание. Это явление называется контактной усталостью качения. Если этот слой не удалить шлифованием, он начинает скалываться и образовывать более глубокие трещины, которые могут перерасти в поперечные дефекты. По этой причине железные дороги смазывают рельсы на поворотах, а также периодически осматривают и шлифуют рельсы, чтобы удалить поверхностные повреждения.

С появлением процессов закалки головки за последние 50 лет производители рельсов теперь могут повысить твердость и прочность рельсов намного выше, чем у стандартных рельсов с воздушным охлаждением, сохраняя при этом достаточную пластичность. В настоящее время упрочненные головкой рельсы обычно изготавливают с применением дополнительной термической обработки. После повторного нагрева головки рельса (обычно индукционным нагревом) используется ускоренное охлаждение смесью воды и воздуха. С помощью этого процесса, в принципе, достигаются хорошие результаты в отношении структуры, прочности и характеристик износа. Однако по экономическим причинам предпочтительна термообработка непосредственно от температуры прокатки. Таким образом, процесс закалки головки осуществляется на установке для закалки головки, которая обычно находится на одной линии с рельсопрокатным станом. Это означает, что горячие рельсы после прокатки направляются непосредственно на установку для поддержания рельса в аустенитном состоянии.

Система для закалки с помощью распылительной головки идеально подходит для получения улучшенной перлитной микроструктуры и свойств. Оказавшись в установке для закалки головок, рельсы отслеживаются пирометрами, где поддерживается точный контроль пути охлаждения. Охлаждение достигается путем регулировки расхода воды на распылительные форсунки в независимо контролируемых зонах. Регулировка потока воды в этих зонах (i) позволяет быстро охладить рельс, чтобы начать перлитное превращение при самой низкой температуре, возможной для тонкодисперсного перлита, (ii) продолжить перлитное превращение при этой низкой температуре, (iii) удалить дополнительные нежелательные частицы. тепло трансформации за счет дополнительного охлаждения и (iv) продолжение охлаждения для получения большей глубины твердости в головке рельса. После выхода из объекта рельсы с закаленной головкой обычно отправляются на упаковочный слой, где они впоследствии помещаются в контрольные холодильные камеры для дальнейшего снижения уровня водорода.

Предписанные требования для этого: (i) термическая обработка рельсов должна происходить непосредственно от температуры прокатки, не вызывая загрязнения. (ii) необходимо получить мелкоперлитную структуру по возможности во всей области головки, но не менее чем на глубину 20 мм, (iii) необходимо, чтобы охлаждающая жидкость оказывала однородное действие по всей длине рельсы, оставаясь незатронутыми загрязнениями установки, (iv) они не должны быть токсичными или легковоспламеняющимися, и (v) химический состав материала рельсов должен обеспечивать идеальную свариваемость.

Микроструктура рельсовой стали (рис. 2) полностью состоит из перлита, состоящего из смеси относительно мягкого феррита и твердого, хрупкого карбида железа, называемого цементитом. Феррит и цементит имеют форму примерно параллельных пластин пластинчатой ​​структуры. Благодаря такой структуре рельсовая сталь обладает хорошей износостойкостью благодаря твердому карбиду и некоторой прочности благодаря способности феррита течь эластично/пластично. Твердость и предел прочности стали определяются долей перлита в ее микроструктуре. Они также определяются «мелкостью» перлитной структуры. Тонкость перлитной структуры (межпластинчатое расстояние) рельсовой стали определяется скоростью охлаждения горячего рельса. Существуют методы термической обработки для контроля скорости охлаждения и контроля микроструктуры, которая, в свою очередь, контролирует твердость и прочность рельсовой стали.

Рис. 2 Микроструктура рельсовой стали

Хорошо известно, что существует обратная зависимость между межпластинчатым расстоянием перлита и твердостью рельса. Чем меньше межпластинчатое расстояние, тем выше твердость, износостойкость и предел прочности рельсовой стали. Твердость увеличивается по мере уменьшения межпластинчатого расстояния или увеличения доли цементита в перлите. Перлит предположительно обладает высокой износостойкостью благодаря твердому цементиту и его сдерживанию более пластичным ферритом. Сами частицы цементита, которые придают твердость, также являются хрупкими. Ситуация усугубляется тем, что каждая колония перлита представляет собой бикристалл. Именно размер колонии, а не межпластиночное расстояние, определяет масштаб длины перелома.

В дополнение к зазорам между перлитами, легирующие добавки к упрочняющей головке рельсовой стали способствуют повышению твердости и прочности. Кремний способствует упрочнению твердого раствора, а ванадий способствует дисперсионному твердению феррита в перлите. Ванадий добавляют вместе с хромом (0,2 % ro 0,25 %) в головную закалку рельсовых сталей. В рельсовую сталь добавляются легирующие элементы для улучшения свойств. В качестве альтернативы рельс можно быстро охладить, чтобы сократить время, необходимое для диффузии. Рельс также может подвергаться термообработке. Возможно сочетание легирования и термической обработки, и может быть произведен ряд марок.

Перлитные стали непрочные. Разрушение может произойти из-за относительно незначительных элементов концентрации напряжений внутри рельса или на его поверхности в результате производственного или последующего повреждения при обращении. Хотя такие переломы редко бывают опасными при активном лечении, они влекут за собой высокую стоимость замещения и могут разрушить железнодорожную сеть.

Рельсы с перлитной микроструктурой обеспечивают наилучшую износостойкость при жестком взаимодействии колеса с рельсом при перевозке тяжелых грузов. Фаза твердого карбида железа (цементит) перлитной микроструктуры, встроенная в фазу мягкого железа (феррит), является причиной этого особого свойства. Однако контроль за расстоянием между фазами карбида железа в пластинчатой ​​микроструктуре перлита и минимизация образования сетей границ зерен феррита или избыточного цементита имеет решающее значение для поддержания баланса между твердостью и пластичностью рельса (безопасность).

Уровень содержания углерода в головке рельса от 0,86 % до 1 % делает сталь заэвтектоидной. В заэвтектоидных рельсовых сталях во время охлаждения может образовываться непрерывный или полунепрерывный цементит на границах предшествующих аустенитных зерен. Непрерывные цементитные сетки теоретически снижают пластичность и трещиностойкость рельса. Однако сочетание добавок кремния и ванадия в закаленной головке рельса в сочетании с путем охлаждения во время закалки головки приводит к тому, что отложений цементита на границах зерен примерно на 40 % меньше, чем в других широко используемых заэвтектоидных рельсовых сталях

Как новое поколение рельсов, рельсы из бейнитной стали привлекли большое внимание. Благодаря особому сплаву рельсы из бейнитной стали обладают большей прочностью, чем рельсы из термообработанной перлитной стали. Соответственно, рельсы из бейнитной стали могут обеспечить уникальные характеристики, отличные от тех, которые ожидаются при разработке обычных рельсов из перлитной стали. Бейнитная структура обычно имеет более высокий износ, чем перлитная структура, потому что перлитная структура состоит из частиц карбида, тонко распределенных по матрице тонкой ферритной структуры. Карбид вызывает отслаивание частиц от ферритной матрицы при наезде на бейнитные рельсы. Этот ускоренный износ удаляет поверхностный слой, поврежденный усталостью, с верхней части рельса. Прокат из низколегированной рельсовой стали с бейнитной структурой имеет нижний предел прочности из-за закрепленной ферритной матрицы и грубодисперсных частиц карбидов.

Для аналогичных уровней твердости бейнитная марка показывает снижение скорости износа рельсового пути, а также уменьшение износа колеса. Кроме того, в настоящее время образование очень мелких поверхностных трещин в результате явления контактной усталости качения   вызывает все большую озабоченность. В этом отношении новая рельсовая сталь с бейнитным классом продемонстрировала значительные улучшения по сравнению с традиционным перлитным рельсом. Испытание всего колеса/рельса, проведенное на двух типах рельсовой стали, показало зарождение трещины при двухстах двадцати тысячах циклов на перлитном рельсе, тогда как после одного миллиона циклов бейнитная рельсовая сталь не имела трещин, когда испытание было прекращено. Бейнитная сталь обладает значительным потенциалом с точки зрения срока службы пути, снижения затрат на техническое обслуживание, повышения безопасности и ожидаемого снижения количества трещин в рельсах.

Однако бейнитные стали с соответствующим химическим составом и соответствующей термомеханической обработкой считаются материалами, применимыми для рельсов с большой нагрузкой. Проблемы с износом бейнитных сталей могут быть решены путем производства рельсов бейнитной структуры, приготовленных с добавлением повышенного содержания хрома или других легирующих элементов, которые могут обеспечить требуемую высокую прочность. Легирующие элементы не только дороги, но и образуют в сварных швах и посадочных поверхностях рельсов твердую и хрупкую мартенситную структуру. Общие явления, наблюдаемые при сравнении характеристик рельсов из бейнитной стали и рельсов из перлитной стали, резюмируются следующим образом: (i) в целом рельсы из перлитной стали имеют более высокую износостойкость, чем рельсы из бейнитной стали, (ii) рельсы из бейнитной стали имеют более высокую усталостную прочность, чем рельсы из перлитной стали. , (iii) рельсы из бейнитной стали обладают вязкостью разрушения почти в два раза больше, чем рельсы из перлитной стали, и (iv) между рельсами из бейнитной стали и рельсами из перлитной стали не наблюдается существенной разницы в характере распространения усталостной трещины.

Инновации в рельсовой стали

Инновации в рельсовой стали

«Этот новый низкоуглеродистый бейнитный сплав был разработан в сотрудничестве с Кембриджским университетом и запатентован во всем мире» Эта статья была первоначально опубликована в Наука в парламенте . Воспроизведено с разрешения. Эта презентация была адаптирована для всемирной паутины и улучшена в учебных целях. Подробнее о рельсовой стали.

Первые стальные рельсы, использовавшиеся в мире, были уложены на станции Дерби на Мидлендской железной дороге в 1857 году. Металлургическая структура этих рельсов была практически такой же, как у рельсовой стали, используемой до сих пор, — перлитная структура на основе углеродно-марганцевый состав.

Перлит состоит из смеси относительно мягкого феррита и твердого, хрупкого карбида железа, называемого цементитом, в форме примерно параллельных пластин. Он обеспечивает хорошую износостойкость благодаря твердому карбиду и некоторую степень ударной вязкости в результате способности феррита течь эластично/пластично.

Микроструктура рельсовой стали PEARLITIC. Межламеллярное расстояние составляет около 0,3 мкм. Это улучшенное цветное изображение в в котором цементит светло-голубой, а феррит черный.

Все, что производитель рельсов сделал за последние 140 лет, — это усовершенствование некоторых основных характеристик фундаментальной конструкции:

• химический контроль очень точный, с углеродом и марганцем на оптимальном уровне,
• потенциально охрупчивающие элементы, такие как сера, фосфор, азот и водород, контролируются на низких уровнях,
• сталь «чище», с меньшим количеством включений, концентрирующих напряжения, захваченных в процессе производства стали и литья.

Первым британским стандартом для производства рельсовой стали был BS11, выпущенный в 1903 году, который требовал минимальной прочности на растяжение 618 Н мм ^-2 . (Интересно отметить, что четыре из первых одиннадцати написанных британских стандартов относились к рельсам или железным дорогам, что указывает на их важность для промышленного развития страны на рубеже веков). С тех пор было внесено двенадцать изменений, приведших к нынешним 1985 издание. Требования к прочности теперь составляют 710 Н мм ^-2 для «Нормального» класса и 880 Н мм ^-2 для так называемого «Износостойкого» класса.

Высокопрочные рельсы

За последние 20 лет произошло дальнейшее увеличение прочности, в основном для того, чтобы выдержать большие нагрузки на оси Северной Америки и рельсы «Премиум» около 1300/1400 Н мм ^-2 прочность на растяжение, (1 Н = 0,102 кг силы) в настоящее время используются в больших количествах. Они находят все более широкое применение на европейских железных дорогах в условиях крутого поворота/высокого износа. Эти высокие прочностные характеристики достигаются за счет уменьшения расстояния между пластинами перлита за счет контроля скорости роста перлита.

Легирующие элементы, такие как хром и никель, могут быть добавлены в некоторые рельсовые стали для улучшения свойств. В качестве альтернативы рельс можно быстро охладить, чтобы сократить время, необходимое для диффузии. Рельс также может подвергаться термообработке. Прокатный завод British Steels в Уоркингтоне стал первым европейским производителем рельсов, внедрившим процесс термообработки в 1985 году.

Возможны комбинации легирования и термической обработки, поэтому может производиться ряд марок. На рис. 1 они показаны с точки зрения свойств твердости и соответствующей износостойкости. Железная дорога выбирает марку рельса с учетом условий движения и пути, и может быть достигнут превосходный срок службы, особенно если используются современные методы смазки и шлифования головок рельсов.

Рисунок 1: График скорости износа (мг м -1 ) в зависимости от твердости (HV) рельсовой стали. Твердость — это способность материала сопротивляться проникновению определенного индентора.

Потребность в новых рельсовых сталях

Рельсы не только изнашиваются, но и ломаются. Присущая им ударная вязкость низкая из-за присутствия хрупкой карбидной фазы. Разрушение может произойти из-за относительно незначительных элементов концентрации напряжений внутри рельса или на поверхности в результате производственного или последующего повреждения при обращении. По крайней мере, на одной европейской железнодорожной сети ежегодно происходит почти 4000 переломов рельсов. Они редко бывают опасными, так как современные системы путевой сигнализации и плановые проверки обнаружат большинство из них. Однако они имеют высокую стоимость замены и могут быть очень разрушительными для сети.

Перлитные рельсы

были разработаны практически на пределе своих возможностей, и поэтому компания British Steel как крупный поставщик на мировой рынок задалась вопросом: «Какие другие структуры доступны? Есть ли какие-либо из них с лучшими свойствами?» Ответ «да».

«Сталь» — чрезвычайно универсальный материал. Если сделать подходящую серию небольших легирующих добавок или выбрать правильную термообработку, то могут быть получены другие типы структур.

Правильный выбор сплавов и промежуточная скорость охлаждения могут привести к получению бейнитной структуры. Эта структура, как и перлит, обычно содержит феррит и карбид, но в этом случае феррит является полукогерентным с высокотемпературной аустенитной фазой, из которой он образовался.

Микроструктура рельсовой стали BAINITIC. Ширина красных слоев около 0,8 микрометры. Это оптическая микрофотография, не раскрывает истинной тонкой структуры бейнит, содержащий пластины, размеры которых менее 0,2 мкм (более высокое разрешение доступна трансмиссионная электронная микрофотография показывая эти прекрасные пластины с промежуточными аустенитные пленки Рисунок .).

Легирующие добавки предотвращают образование карбидов, в результате чего между ферритовыми пластинами остаются очень тонкие межреберные пленки аустенита. Структура состоит в основном из низкоуглеродистого бейнита, не содержащего карбидов, с некоторым количеством остаточного аустенита. Рисунок .

Этот новый низкоуглеродистый бейнитный сплав был разработан в сотрудничестве с Кембриджским университетом и запатентован во всем мире.

Преимущество новой стали состоит в том, что она образует желаемую структуру в нормальных условиях после прокатки рельса.

Свойства новой стали

Первые изготовленные отливки были нацелены на прочность, аналогичную обычным термообработанным рельсам. Новый сплав демонстрирует резкое скачкообразное изменение прочности. Новый класс демонстрирует резкое изменение прочности. Рисунок 2 иллюстрирует улучшение во всем диапазоне температур, с которыми сталкиваются железные дороги мира. Например, при низких температурах, когда рельсы наиболее подвержены разрушению, свойства улучшаются в 5–1 раз при 0 °C.

График ударной вязкости бейнитных и перлитных рельсов. Большее значение Шарпи указывает на большую способность выдерживать ударную деформацию и меньшую чувствительность к концентрации напряжения.

Более современные испытания на вязкость разрушения, которые обычно группируют все перлитные рельсы в одном нижнем диапазоне, показывают значительное улучшение. Это улучшение ударной вязкости значительно увеличивает размер трещины, которую можно допустить в эксплуатации, не вызывая разрушения, до 2,7 раз, что облегчает обнаружение дефектов и контролируемую замену рельсов.




Таблица, показывающая вязкость разрушения перлитных и бейнитных рельсовых сталей. Чем выше ударная вязкость, тем больший размер трещин можно допустить без разрушения.

Структура	Прочность на излом
Pearlitic	30-35 МПа M 0,5
Bainitic	50-60 МПа M 0,5

для аналогичных уровней твердости. Скалы Bainitic Показы. лаборатории и лишь немногим меньше в более сложных условиях трассы. Кроме того, лабораторные испытания указывают на потенциальные преимущества снижения износа кругов для нового бейнитного класса. В настоящее время проводятся полноразмерные испытания на износ колес.

Образование очень мелких поверхностных трещин в результате явления контактной усталости при качении вызывает все большую озабоченность у европейских железных дорог. В отдельных испытаниях в Великобритании и в признанном европейском железнодорожном испытательном центре для полномасштабных испытаний новая бейнитная сталь показала значительные улучшения по сравнению с традиционным перлитным рельсом. Полное испытание колеса/рельса показало зарождение трещины при двухстах двадцати тысячах циклов на традиционном перлитном рельсе премиум-класса, тогда как после одного миллиона циклов новая рельсовая сталь не имела трещин, когда испытание было прекращено, чтобы можно было провести дальнейшие испытания.

Новая сталь используется на промышленных гусеницах British Steel Scunthorpe Works с обычными (25 тонн) и тяжелыми (50 тонн) осевыми нагрузками и работает так, как показали лабораторные испытания.

Таким образом, новая сталь демонстрирует значительный потенциал с точки зрения срока службы пути, снижения затрат на техническое обслуживание, повышения безопасности и ожидаемого снижения количества трещин в рельсах. Испытания, начатые в 1995 году в промышленных условиях, будут расширены в конце этого года на испытательном полигоне FAST США в Пуэбло, штат Колорадо. После ожидаемых успешных результатов на FAST весной 19 года будут проведены испытания на выбранных железных дорогах.97.

Г-н Дж. К. Йейтс


Менеджер по разработке продуктов и технической поддержке
British Steel Track Products

---

Стандартные технические условия на деформированные стержни из рельсовой стали и осевой стали для армирования бетона

Лицензионное соглашение ASTM

ВАЖНО — ВНИМАТЕЛЬНО ПРОЧИТАЙТЕ ЭТИ УСЛОВИЯ ПЕРЕД ВХОДОМ В ЭТОТ ПРОДУКТ ASTM.
Приобретая подписку и нажимая на это соглашение, вы вступаете в контракт, и подтверждаете, что прочитали настоящее Лицензионное соглашение, что вы понимаете его и соглашаетесь соблюдать его условия. Если вы не согласны с условиями настоящего Лицензионного соглашения, немедленно покиньте эту страницу, не входя в продукт ASTM.

1. Право собственности:
Этот продукт защищен авторским правом как компиляции и в виде отдельных стандартов, статей и/или документов («Документы») ASTM («ASTM»), 100 Barr Harbour Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959 USA, за исключением случаев, когда прямо указано в тексте отдельных документов. Все права защищены. Ты (Лицензиат) не имеет прав собственности или иных прав на Продукт ASTM или Документы. Это не продажа; все права, право собственности и интерес к продукту или документам ASTM (как в электронном, так и в печатном виде) принадлежат ASTM. Вы не можете удалять или скрывать уведомление об авторских правах или другое уведомление, содержащееся в Продукте или Документах ASTM.

2. Определения.

A. Типы лицензиатов:

(i) Индивидуальный пользователь:
один уникальный компьютер с индивидуальным IP-адресом;

(ii) Одноместный:
одно географическое местоположение или несколько объекты в пределах одного города, входящие в состав единой организационной единицы, управляемой централизованно; например, разные кампусы одного и того же университета в одном городе управляются централизованно.

(iii) Multi-Site:
организация или компания с независимое управление несколькими точками в одном городе; или организация или компания, расположенная более чем в одном городе, штате или стране, с центральным управлением для всех местоположений.

B. Авторизованные пользователи:
любое лицо, подписавшееся к этому Продукту; если Site License также включает зарегистрированных студентов, преподавателей или сотрудников, или сотрудник Лицензиата на Одном или Множественном Сайте.

3. Ограниченная лицензия.
ASTM предоставляет Лицензиату ограниченное, отзывная, неисключительная, непередаваемая лицензия на доступ посредством одного или нескольких авторизованные IP-адреса и в соответствии с условиями настоящего Соглашения использовать разрешенных и описанных ниже, каждого Продукта ASTM, на который Лицензиат подписался.

A. Специальные лицензии:

(i) Индивидуальный пользователь:

(a) право просматривать, искать, извлекать, отображать и просматривать Продукт;

(b) право скачивать, хранить или распечатывать отдельные копии отдельных Документов или частей таких Документов исключительно для собственного использования Лицензиатом. То есть Лицензиат может получить доступ к электронному файлу Документа (или его части) и загрузить его. Документа) для временного хранения на одном компьютере в целях просмотра и/или печать одной копии документа для личного пользования. Ни электронный файл, ни единственный печатный отпечаток может быть воспроизведен в любом случае. Кроме того, электронный файл не может распространяться где-либо еще по компьютерным сетям или иным образом. Это электронный файл нельзя отправить по электронной почте, загрузить на диск, скопировать на другой жесткий диск или в противном случае разделены. Одна печатная копия может быть распространена среди других только для их внутреннее использование в вашей организации; его нельзя копировать. Индивидуальный загруженный документ иным образом не может быть продана или перепродана, сдана в аренду, сдана в аренду, одолжена или сублицензирована.

(ii) Односайтовые и многосайтовые лицензии:

(a) право просматривать, искать, извлекать, отображать и просматривать Продукт;

(b) право скачивать, хранить или распечатывать отдельные копии отдельных Документов или частей таких Документов для личных целей Авторизованного пользователя. использовать и передавать такие копии другим Авторизованным пользователям Лицензиата в компьютерной сети Лицензиата;

(c) если образовательное учреждение, Лицензиату разрешается предоставлять печатная копия отдельных Документов отдельным учащимся (Авторизованные пользователи) в классе по месту нахождения Лицензиата;

(d) право отображать, загружать и распространять печатные копии Документов для обучения Авторизованных пользователей или групп Авторизованных пользователей.

(e) Лицензиат проведет всю необходимую аутентификацию и процессы проверки, чтобы гарантировать, что только авторизованные пользователи могут получить доступ к продукту ASTM.

(f) Лицензиат предоставит ASTM список авторизованных IP-адреса (числовые IP-адреса домена) и, если многосайтовый, список авторизованных сайтов.

B. Запрещенное использование.

(i) Настоящая Лицензия описывает все разрешенные виды использования. Любой другой использование запрещено, является нарушением настоящего Соглашения и может привести к немедленному прекращению действия настоящей Лицензии.

(ii) Авторизованный пользователь не может производить этот Продукт, или Документы, доступные любому, кроме другого Авторизованного Пользователя, будь то по интернет-ссылке, или разрешив доступ через его или ее терминал или компьютер; или другими подобными или отличными средствами или договоренностями.

(iii) В частности, никто не имеет права передавать, копировать, или распространять любой Документ любым способом и с любой целью, за исключением случаев, описанных в Разделе 3 настоящей Лицензии без предварительного письменного разрешения ASTM. Особенно, за исключением случаев, описанных в Разделе 3, никто не может без предварительного письменного разрешения ASTM: (a) распространять или пересылать копию (электронную или иную) любой статьи, файла, или материал, полученный из любого продукта или документа ASTM; (b) воспроизводить или фотокопировать любые стандарт, статья, файл или материал из любого продукта ASTM; в) изменять, видоизменять, приспосабливать, или переводить любой стандарт, статью, файл или материал, полученный из любого продукта ASTM; (d) включать любой стандарт, статью, файл или материал, полученный из любого продукта ASTM или Документировать в других произведениях или иным образом создавать любые производные работы на основе любых материалов. получено из любого продукта или документа ASTM; (e) взимать плату за копию (электронную или иным образом) любого стандарта, статьи, файла или материала, полученного из любого продукта ASTM или Документ, за исключением обычных расходов на печать/копирование, если такое воспроизведение разрешено по разделу 3; или (f) систематически загружать, архивировать или централизованно хранить существенные части стандартов, статей, файлов или материалов, полученных из любого продукта ASTM или Документ. Включение печатных или электронных копий в пакеты курсов или электронные резервы, или для использования в дистанционном обучении, не разрешено настоящей Лицензией и запрещено без Предварительное письменное разрешение ASTM.

(iv) Лицензиат не может использовать Продукт или доступ к Продукт в коммерческих целях, включая, помимо прочего, продажу Документов, материалы, платное использование Продукта или массовое воспроизведение или распространение Документов в любой форме; а также Лицензиат не может взимать с Авторизованных пользователей специальные сборы за использование Продукт сверх разумных расходов на печать или административные расходы.

C. Уведомление об авторских правах . Все копии материала из ASTM Продукт должен иметь надлежащее уведомление об авторских правах от имени ASTM, как показано на начальной странице. каждого стандарта, статьи, файла или материала. Сокрытие, удаление или изменение уведомление об авторских правах не допускается.

4. Обнаружение запрещенного использования.

A. Лицензиат несет ответственность за принятие разумных мер для предотвращения запрещенного использования и незамедлительного уведомления ASTM о любых нарушениях авторских прав или запрещенное использование, о котором Лицензиату стало известно. Лицензиат будет сотрудничать с ASTM при расследовании любого такого запрещенного использования и предпримет разумные шаги для обеспечения прекращение такой деятельности и предотвращение ее повторения.

B. Лицензиат должен приложить все разумные усилия для защиты Продукт от любого использования, не разрешенного настоящим Соглашением, и уведомляет ASTM о любом использовании, о котором стало известно или о котором было сообщено.

5. Постоянный доступ к продукту.
ASTM резервирует право прекратить действие настоящей Лицензии после письменного уведомления, если Лицензиат существенно нарушит условия настоящего Соглашения. Если Лицензиат не оплачивает ASTM какую-либо лицензию или абонентской платы в установленный срок, ASTM предоставит Лицензиату 30-дневный период в течение что бы вылечить такое нарушение. Для существенных нарушений период устранения не предоставляется связанные с нарушениями Раздела 3 или любыми другими нарушениями, которые могут привести к непоправимым последствиям ASTM. вред. Если подписка Лицензиата на Продукт ASTM прекращается, дальнейший доступ к онлайн-база данных будет отклонена. Если Лицензиат или Авторизованные пользователи существенно нарушают настоящую Лицензию или запрещать использование материалов в любом продукте ASTM, ASTM оставляет за собой право право отказать Лицензиату в любом доступе к Продукту ASTM по собственному усмотрению ASTM.

6. Форматы доставки и услуги.

A. Некоторые продукты ASTM используют стандартный интернет-формат HTML. ASTM оставляет за собой право изменить такой формат с уведомлением Лицензиата за три [3] месяца, хотя ASTM приложит разумные усилия для использования общедоступных форматов. Лицензиат и Авторизованные пользователи несут ответственность за получение за свой счет подходящие подключения к Интернету, веб-браузеры и лицензии на любое необходимое программное обеспечение для просмотра продуктов ASTM.

B. Продукты ASTM также доступны в Adobe Acrobat. (PDF) Лицензиату и его Авторизованным пользователям, которые несут единоличную ответственность за установку и настройка соответствующего программного обеспечения Adobe Acrobat Reader.

C. ASTM приложит разумные усилия для обеспечения онлайн-доступа доступны на постоянной основе. Доступность будет зависеть от периодического перерывы и простои для обслуживания сервера, установки или тестирования программного обеспечения, загрузка новых файлов и причины, не зависящие от ASTM. ASTM не гарантирует доступ, и не несет ответственности за ущерб или возврат средств, если Продукт временно недоступен, или если доступ становится медленным или неполным из-за процедур резервного копирования системы, объем трафика, апгрейды, перегрузка запросов к серверам, общие сбои сети или задержки, или любая другая причина, которая может время от времени делать продукт недоступным для Лицензиата или Авторизованных пользователей Лицензиата.

7. Условия и стоимость.

A. Срок действия настоящего Соглашения _____________ («Период подписки»). Доступ к Продукту предоставляется только на Период Подписки. Настоящее Соглашение останется в силе после этого для последовательных Периодов подписки при условии, что ежегодная абонентская плата, как таковая, может меняются время от времени, оплачиваются. Лицензиат и/или ASTM имеют право расторгнуть настоящее Соглашение. в конце Периода подписки путем письменного уведомления, направленного не менее чем за 30 дней.

B. Сборы:

8. Проверка.
ASTM имеет право проверять соответствие с настоящим Соглашением, за свой счет и в любое время в ходе обычной деятельности часы. Для этого ASTM привлечет независимого консультанта при соблюдении конфиденциальности. соглашение, для проверки использования Лицензиатом Продукта и/или Документов ASTM. Лицензиат соглашается разрешить доступ к своей информации и компьютерным системам для этой цели. Проверка состоится после уведомления не менее чем за 15 дней, в обычные рабочие часы и в таким образом, чтобы не создавать необоснованного вмешательства в деятельность Лицензиата. Если проверка выявляет нелицензионное или запрещенное использование продуктов или документов ASTM, Лицензиат соглашается возместить ASTM расходы, понесенные при проверке и возмещении ASTM для любого нелицензированного/запрещенного использования. Применяя эту процедуру, ASTM не отказывается от любое из своих прав на обеспечение соблюдения настоящего Соглашения или на защиту своей интеллектуальной собственности путем любым другим способом, разрешенным законом. Лицензиат признает и соглашается с тем, что ASTM может внедрять определенная идентифицирующая или отслеживающая информация в продуктах ASTM, доступных на Портале.

9. Пароли:
Лицензиат должен немедленно уведомить ASTM о любом известном или предполагаемом несанкционированном использовании(ях) своего пароля(ей) или о любом известном или предполагаемом нарушение безопасности, включая утерю, кражу, несанкционированное раскрытие такого пароля или любой несанкционированный доступ или использование Продукта ASTM. Лицензиат несет исключительную ответственность для сохранения конфиденциальности своего пароля (паролей) и для обеспечения авторизованного доступ и использование Продукта ASTM. Личные учетные записи/пароли не могут быть переданы.

10. Отказ от гарантии:
Если не указано иное в настоящем Соглашении, все явные или подразумеваемые условия, заверения и гарантии, включая любые подразумеваемые гарантия товарного состояния, пригодности для определенной цели или ненарушения прав отказываются от ответственности, за исключением случаев, когда такие отказы признаются юридически недействительными.

11. Ограничение ответственности:
В пределах, не запрещенных законом, ни при каких обстоятельствах ASTM не несет ответственности за любые потери, повреждения, потерю данных или за особые, косвенные, косвенные или штрафные убытки, независимо от теории ответственности, возникающие в результате или в связи с использованием продукта ASTM или загрузкой документов ASTM. Ни при каких обстоятельствах ответственность ASTM не будет превышать сумму, уплаченную Лицензиатом по настоящему Лицензионному соглашению.

12. Общие.


A. Прекращение действия:
Настоящее Соглашение действует до прекращено. Лицензиат может расторгнуть настоящее Соглашение в любое время, уничтожив все копии (на бумажном, цифровом или любом носителе) Документов ASTM и прекращении любого доступа к Продукту ASTM.

B. Применимое право, место проведения и юрисдикция:
Это Соглашение должно толковаться и толковаться в соответствии с законодательством Содружество Пенсильвании. Лицензиат соглашается подчиняться юрисдикции и месту проведения в суды штата и федеральные суды Пенсильвании по любому спору, который может возникнуть в соответствии с настоящим Соглашение. Лицензиат также соглашается отказаться от любых претензий на неприкосновенность, которыми он может обладать.

C. Интеграция:
Настоящее Соглашение представляет собой полное соглашение между Лицензиатом и ASTM в отношении его предмета. Он заменяет все предыдущие или одновременные устные или письменные сообщения, предложения, заверения и гарантии и имеет преимущественную силу над любыми противоречащими или дополнительными условиями любой цитаты, заказа, подтверждения, или другое сообщение между сторонами, относящееся к его предмету в течение срока действия настоящего Соглашения.