Per què s'utilitza l'enduriment del cap de ferrocarril
A les corbes, els desnivells i les línies de transport pesades-, el capçal del rail es desgasta pel contacte de les rodes- i pateix fatiga per contacte rodant (RCF) com ara esquinçaments, esquats i desgast ondulat. L'enduriment del capçal augmenta la duresa superficial del rail de manera que es controla el desgast i el RCF, mantenint el rail en servei durant més temps. La pràctica xinesa es caracteritza pel grau d'enduriment del cap-U75VH cobert per TB/T 2344, i la pràctica europea pels graus R350HT i R400HT de la norma EN 13674-1.
Common Railhead Quenching Processes
| Procés | Calefacció i refrigeració | Profunditat endurida | Ús típic |
|---|---|---|---|
| Escalfament per inducció | La bobina d'inducció d'alta freqüència -escalfa el cap a uns 850 a 900 graus centígrads i, a continuació, l'esprai d'aigua el refreda | 8 a 12 mm, uniforme | Línia-principal i carrils-de transport pesat |
| Extinció de la flama | Escalfament de flama d'acetilè-oxigen | De 5 a 8 mm, menys profund | Línies amb poc volum de trànsit |
| Escalfament de contacte (elèctrode). | Els elèctrodes escalfen el cap directament | Controlable, però l'equip és complex | Poques vegades s'utilitza en la pràctica moderna |
Requisits de duresa i-capa endurida
Els rails-endurits de capçal s'especifiquen normalment per la duresa de la superfície: els rails U75VH aconsegueixen uns HB 341 a 400, i els graus premium tenen com a objectiu HB 380 a 420, comparable amb el grau R400HT. La duresa no ha de caure sobtadament per sota de la superfície: el gradient de duresa a la capa endurida ha de ser suau, amb una caiguda de duresa de no més d'uns 20 HB per mil·límetre de superfície a nucli, per evitar la concentració d'estrès. La zona de transició entre el carril apagat i el carril no tret ha de tenir almenys 50 mm de llarg perquè les forces de la roda-canviïn sense problemes. La profunditat de la-capa endurida en rails-de transport pesat ha de ser d'almenys 10 mm.
Efecte sobre la resistència al desgast i la vida útil
Normalment, l'enduriment del capçal per inducció millora la resistència al desgast del carril de dues a tres vegades a la línia plana: els carrils endurits del cap{0}}serven de 10 a 15 anys amb trànsit normal, on els carrils no endurits duren entre 5 i 8 anys. La capa endurida també resisteix la fatiga del contacte de la -roda, reduint l'escallada del cap i el desgast ondulat. Els rails apagats amb flama-, amb la seva capa menys profunda, ofereixen una millora d'aproximadament 1,5 vegades i s'adapten a línies de trànsit mitjà-en què l'enduriment total per inducció no és econòmic.
Assaig de qualitat de la capa endurida
Duresa: mesura la duresa de la superfície amb un tester Brinell o Rockwell en posicions definides, normalment tres punts per metre de rail, i pren la mitjana.
Estructura: examinar metalogràficament la capa endurida; el requisit és una estructura perlítica fina (almenys un 90 per cent de perlita fina) - La martensita no és acceptable perquè és massa fràgil per al contacte rodant.
Profunditat: verifiqueu la profunditat de la-capa endurida mitjançant proves ultrasòniques o examen de la secció, amb la desviació controlada a més/menys 1 mm del valor del disseny.
Selecció del procés per volum de trànsit
Línies de transport pesat- amb trànsit anual superior a 50 milions de tones brutes: enduriment per inducció, profunditat d'enduriment d'almenys 10 mm.
Ferrocarrils troncals amb entre 20 i 50 milions de tones brutes anuals: enduriment per inducció (8 a 10 mm) o extinció de flama d'alta-qualitat.
Sucursals per sota dels 20 milions de tones brutes: l'extinció de flama (de 5 a 8 mm) equilibra el cost i el rendiment.
PMF
P: Per què cal que la capa endurida sigui d'almenys 10 mm a les línies de transport pesades-?
R: Perquè les tensions de contacte entre rodes-rails penetren diversos mil·límetres; una capa més profunda manté el material de suport dur sota la zona de contacte a mesura que la superfície es desgasta.
P: És acceptable la martensita en un capçal de rail endurit?
R: Cap - capçal de rail endurit hauria de tenir una estructura perlítica fina; La martensita és fràgil i es forma sota diferents pràctiques de refrigeració, la qual cosa condueix a esquinçar-se sota el trànsit.
P: Com es relaciona la duresa amb la resistència al desgast?
R: Dins dels acers de ferrocarril perlític, la taxa de desgast disminueix a mesura que augmenta la duresa, per això els ferrocarrils de transport pesat-especifiquen HB 340 o superior a les corbes.
P: Es poden soldar-rails endurits de capçal?
R: Sí, amb procediments de soldadura qualificats per al grau; la duresa del capçal s'ha de restaurar o acceptar segons l'especificació de soldadura, i les zones afectades per la calor de la soldadura-s'inspeccionen en conseqüència.
P: Com puc confirmar la qualitat de lliurament dels-rails endurits del capçal?
R: Comproveu els resultats de duresa del certificat del molí, els registres de profunditat de-capa endurida i els informes de proves d'ultrasons, i comproveu-los amb l'estàndard vigent.