Miért nem rozsdamentes acélból készülnek a vasúti sínek?

Miért nem rozsdamentes acélból készülnek a vasúti sínek?

A vasúti sínek négy gyakorlati okból nem rozsdamentes acélból készülnek: keménység, szívósság, hegeszthetőség és költség. A sínnek el kell viselnie tengelyenként több tíz tonnás kerékterhelést, ellenállnia kell a kopásnak több évtizeden keresztül, el kell nyelnie az ütéseket a sínkötéseknél és ívekben, és a szerelés során hosszú, folyamatos hosszokra hegesztenie kell. A rozsdamentes acél túl puha a futófelülethez, drága a szükséges térfogatban, és nehéz megbízhatóan hegeszteni a terepen.

A szabványos sín acél szén{0}}mangán vagy ötvözött perlites acél, amely általában körülbelül 0,6-1,3% szenet és 0,8-1,4% mangánt tartalmaz, néha króm- vagy vanádium-adalékokkal. Ez az összetétel biztosítja azt a keménységet, kopásállóságot és kifáradási szilárdságot, amelyet a vasúti működés megkövetel. A szénsínacélon képződő felületi oxid védőréteg, amely lassítja a további korróziót; nem veszélyezteti a sín integritását ugyanúgy, mint a lyukkorrózió más alkalmazásokban.

Kohászati ​​okok

Keménység és kopásállóság: a sínek acélja ötvözve van, és gyakran edzett, hogy elérje a 240-390 HB-t a futófelületen, ami sokkal keményebb, mint a szokásos rozsdamentes minőségek (általában körülbelül 200 HB), ami megakadályozza a felület gyors kopását és deformációját a kerék érintkezése során.

Ütésállóság: a síneknek fel kell venniük a nehéz, gyors vonatok dinamikus terhelését. A szabályozott perlites mikroszerkezetű szén-mangánsínacélok biztosítják a rideg törés elkerüléséhez szükséges szívósságot, még hideg éghajlaton is.

Munkakeményedés: a mangántartalom lehetővé teszi a sínfelületnek, hogy a sín felülete -megkeményedjen üzem közben, így a futófelület a forgalom hatására keményebb lesz, nem pedig lágyabb.

Hegeszthetőség: a síneket villanó{0}}tompahegesztéssel és alumíniumtermikus hegesztéssel összekötik folyamatos hegesztett sínné. A szén-mangánsín-acél konzisztens hegesztése; a rozsdamentes acélt sokkal nehezebb és költségesebb ugyanolyan minőségű hegeszteni.

Költség: a rozsdamentes acél 10-20% krómot és egyéb ötvözőelemeket tartalmaz, így tonnánként többszörösen drágább, mint a sínacél. Egy fővonali vágány több ezer tonna acélt fogyaszt kilométerenként, így a költség a meghatározó.

Mit tartalmaz a vasúti acél

A sínacél elsősorban szén, szilícium és mangán, szigorúan korlátozott foszfor- és kéntartalommal. A szén növeli a keménységet és a szakítószilárdságot, a mangán javítja a szívósságot, a kopásállóságot és a keménységet, a szilícium pedig segíti a dezoxidációt és a szilárdságot. Vanádiumot, krómot vagy molibdént magasabb minőségben adnak hozzá a nagyobb szilárdság és a fáradtságállóság érdekében.

Common Rail acélminőségek világszerte

Acélsín szabványok áttekintése

GYIK

A rozsdamentes acél túl puha ahhoz, hogy sínként lehessen használni?

A közönséges ausztenites rozsdamentes acélok keménysége nagyjából 200 HB, míg a sínes acél 240-270 HB a szabványos minőségeknél és 350-390 HB a fejedzett minőségeknél. A rozsdamentes acél gyorsan elkopna a kerék érintkezésekor, és nagy tengelyterhelés hatására deformálódna.

A rozsda gyengíti az acélsíneket?

A szénsínacél felületi rozsdája stabil oxidréteget képez, amely lassítja a további korróziót. A síneket ennek figyelembevételével tervezték, és a rendszeres ellenőrzés és karbantartás ellenőrzi a helyi korróziót. Nem szükséges rozsdamentes acél a sín hosszú élettartamának eléréséhez.

Miért olyan fontos a hegeszthetőség a sínek számára?

A modern vágányok folyamatos hegesztett sínként épülnek fel, ahol 100 m-es vagy annál hosszabb szálakat hegesztenek össze a kötések eltávolítása érdekében. A rossz hegeszthetőség több kötést, több karbantartást és nagyobb hibakockázatot jelent, ezért a szén-mangánsínacélt részesítik előnyben a rozsdamentessel szemben.

Milyen acélt használnak{0}}nagysebességű vasúti sínekhez?

A nagy-sebességű vonalak jellemzően fejedzett-minőségeket, például R350HT-t (EN 13674-1) vagy vanádiummal mikroötvözött minőséget, például U75V-t használnak, amelyek egyesítik a nagy keménységet, a fáradtságállóságot és az egyenletes hegeszthetőséget.

A rozsdamentes acél bárhol használható a pályaépítésben?

Igen. Rozsdamentes acélt használnak a kiválasztott rögzítőelemekhez, sínkapcsokhoz és alkatrészekhez korrozív környezetekben, például alagutakban, tengerparti vonalakban és vegyi üzemekben, de magához a futósínhez nem használják.

Mi a sínacél jellemző széntartalma?

A legtöbb sínacél 0,6-0,85% szenet tartalmaz, a mangánt pedig 0,8% és 1,4% közötti. A magasabb széntartalmú minőségek, mint például az U75V és az R350HT mikroötvözetet és hőkezelést alkalmaznak, hogy elérjék a 980-1175 MPa szakítószilárdságot.