Full de ruta tecnològic d'actualització i enduriment del material ferroviari
Per a quins tipus de línies ferroviàries són adequats els materials ferroviaris nacionals principals U71Mn, U75V i U78CrV?
U71Mn és un carril perlític comú, amb força moderada i processos de fabricació madurs. S'utilitza àmpliament en ferrocarrils convencionals, vies d'estació i línies secundàries pel seu baix cost, facilitat de soldadura i facilitat de manteniment. L'U75V és un carril perlític-d'alta resistència amb una resistència a la tracció i al desgast significativament millorades. És adequat per a línies principals-d'alta velocitat, línies troncals de gran-transport, pendents llargs i seccions amb corbes denses, i actualment és el material més habitual per a línies troncals d'alta-velocitat i convencionals a la Xina. U78CrV és un rail reforçat de microaliatge, amb l'addició d'elements com el crom i el vanadi per refinar el gra, millorant encara més la seva resistència, duresa, resistència a la fatiga i resistència a la corrugació. És adequat per a ferrocarrils de-transport pesat, corbes de-radi petit, trams d'alt-desgast, ponts llargs i trams de túnels.
Quins són els mitjans tècnics bàsics per reforçar i endurir els rails?
Una és la microaliatge, que utilitza oligoelements com el vanadi, el niobi, el titani i el crom per refinar el gra, millorar la resistència i la tenacitat i, alhora, garantir la soldabilitat. En segon lloc, el rodatge i el refredament controlats són crucials. El control precís de la temperatura, la deformació i la velocitat de refredament durant el rodatge optimitza l'espai lamel·lar de perlita, donant lloc a una estructura interna uniforme i una tensió residual raonable al rail. En tercer lloc, l'apagat i el tremp de longitud-complet endureixen profundament el capçal del rail, millorant la duresa de la superfície i la resistència al desgast alhora que garanteixen la duresa del nucli i prevenen la fractura fràgil. En quart lloc, les tècniques d'enfortiment de superfícies, com ara l'extinció del capçal del carril-de longitud completa, l'enfortiment del recobriment i la implantació d'ions, milloren la resistència al desgast, la resistència a la peladura i la resistència a la fatiga de contacte. En cinquè lloc, la fosa d'acer neta redueix el sofre, el fòsfor, els gasos i les inclusions, minimitzant els defectes interns i millorant la vida a la fatiga.
Per què les línies de transport pesats-han d'utilitzar rails resistents al desgast-de gran-resistencia?
Els trens de transport pesat-tenen eixos pesats, una gran densitat de trànsit i una tensió de contacte entre les rodes-roda i el ferrocarril que supera amb escreix la de les línies normals. Els rails normals són propensos a defectes com ara l'aixafament del capçal del rail, el desgast lateral, l'ondulació, la peladura i les esquerdes de fatiga. Els rails resistents al desgast-alta resistència- tenen una duresa més alta, una estructura més estable i una resistència més forta a la fatiga de contacte, reduint significativament la taxa de desgast, allargant els cicles de mòlta i reduint la freqüència de substitució del carril, reduint així molt el cost del cicle de vida-total de la línia. Mentrestant, a les seccions de frenada, arrencada i desnivell, els rails d'alta -resistència poden suportar forces de cisalla i longitudinals més grans, reduint el risc d'aixafament de l'extrem del carril i deformació plàstica.
Quines són les formes de dany per fatiga per contacte ferroviari i quines són les mesures de prevenció i control?
La fatiga de contacte es manifesta principalment com a esquerdes de peixos-esquerdes, esquinçaments i danys al nucli a la superfície del capçal del rail, causats per una tensió elevada repetida a la roda i el rail. La propagació d'esquerdes condueix fàcilment a la fractura del carril. Les mesures de prevenció i control inclouen: seleccionar baranes-resistents al desgast-alta; millorar la suavitat del carril i reduir la concentració local d'estrès; implementar un rectificat preventiu per eliminar les micro-esquerdes superficials i els punts de concentració de tensió; controlar la diferència de diàmetre de la roda i la poligonalitat de la roda per reduir l'impacte-de la roda; millorar la combinació de l'elasticitat i la rigidesa de la pista per reduir l'estrès dinàmic; i reforçar la detecció de defectes per detectar i tractar els danys interns del nucli aviat.
Quin impacte té la millora dels materials ferroviaris en els components de suport?
L'augment de la força, la duresa i la rigidesa del rail canviarà l'estat d'estrès dels elements de fixació, coixinets i travesses. Normalment, es requereixen actualitzacions simultànies: elements de subjecció amb una força de subjecció més alta, clips de molla amb més resistència a la fatiga, coixinets de rails amb una gran capacitat de càrrega-i resistència a l'impacte, sistemes d'ancoratge reforçats i cargols i peixetes d'unió-de major resistència. Si els rails s'actualitzen però els accessoris no, es produirà una cadena de fallades, com ara trencament de fixació, aixafament de coixinets, afluixament de cargols i danys a la travessa. Per tant, els rails i els accessoris s'han d'actualitzar de manera sistemàtica i sincrònica.