Рельсы сделаны из какого металла: из какой марки металла делают железнодорожные рельсы

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

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 его при температуре от 1500 до 2150 F. Если будет слишком холодно, он треснет, если 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 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 скользить по металлу, а не вгрызаться в него.

Если вы планируете провести 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!

Критическая роль стали в железнодорожных путях

 Информация о категориях

12 января 2022 г.

Тот факт, что железнодорожные пути могут быть повторно использованы различными способами, может удивить некоторых, но тех, кто понимает критическую роль этой стали принимал участие в разработке железнодорожных путей и знает, что это одна из самых прочных доступных сталей.

Железнодорожные пути не всегда были стальными, они даже не были металлическими. Рельсы для первых поездов были деревянными, но они были настолько ненадежны, что их быстро заменили. Деревянные гусеницы иногда покрывали железом, но вскоре и от него отказались в пользу стали.

Несмотря на то, что стальные железнодорожные пути используются с 1870-х годов, процессы, используемые для очистки и производства этой стали, улучшались на протяжении последних десятилетий. Есть три типа стальных железнодорожных путей, с которыми вы можете столкнуться.

Углеродистая сталь

Большинство современных железнодорожных путей изготавливаются из горячекатаной стали марки 1084 или выше. Это среднеуглеродистая сталь, изготовленная путем прокатки рельсовой стали с природным железным рудом. Это обычно создает смесь стали с содержанием углерода от 0,7% до 0,8% и марганца от 07,% до 1%, что позволяет выдерживать большее количество вредных воздействий, чем катаная сталь сама по себе.

Хотя это наиболее распространенная смесь, некоторые стали могут содержать большее или меньшее количество этих элементов. Чем больше углерода и марганца добавлено в железную руду, тем прочнее сталь после ковки.

Рельсы из углеродистой стали являются наиболее часто встречающимся и повторно используемым типом железнодорожных путей. Углеродистая сталь была следующим естественным шагом в цепочке усовершенствований, и поэтому она очень распространена. Это также один из самых простых типов сталей для работы при ковке новых изделий.

Легированная сталь

Железнодорожные пути, которые должны нести дополнительный вес или двигаться с большей скоростью, нуждаются в более прочных стальных рельсах. Некоторые сплавы, такие как титан, хром, олово и ванадий, могут значительно повысить твердость и прочность стального рельса.

Хотя легированная сталь может принимать различные формы в зависимости от добавленных элементов, все стальные сплавы изготавливаются одинаковым образом. После того, как элементы добавляются к природной железной руде, все, как обычно, прокатывается со сталью, чтобы создать более прочную и эластичную гусеницу.

Термически обработанная сталь может быть углеродистой или легированной

Термообработанные стальные рельсы отличаются не составом самой стали, а способом ковки стального рельса.