1. Què distingeix els rails endurits-cap dels rails estàndard?
Els rails endurits de capçal-se sotmeten a un tractament tèrmic especialitzat aconseguint: 1) Duresa superficial de 340-380HB (en comparació amb 260HB per a l'estàndard), 2) Vida útil un 50% més llarga a les corbes, 3) Resistència millorada al desgranatge i a l'escallada. El procés consisteix a apagar l'aigua del capçal del rail després de la laminació en calent, creant una microestructura martensítica a 15 mm de profunditat. Aquests rails costen un 25-30% més, però són rendibles per als passadissos de transport pesat.
2. Com seleccionen els enginyers els rails per a línies de gran-transport i per a línies d'alta-velocitat?
Els ferrocarrils de transport pesat-(càrregues per eix de 40-tones) requereixen: 1) Duresa més alta (qualitat R350HT), 2) Seccions-transversals més grans (70kg/m+), 3) Tractament endurit-cap. Les línies-d'alta velocitat (300 km/h+) es prioritzen: 1) Toleràncies geomètriques precises (±0,3 mm), 2) Acer resistent a la fatiga, 3) Carril soldat continu (CWR) amb gestió de l'estrès. Ambdues aplicacions exigeixen una freqüència d'inspecció per ultrasons cada 50 MGT.
3. Què causa l'ondulació del carril i com es mitiga?
La corrugació (longitud d'ona 30-300 mm) resulta de: 1) Vibració de lliscament-entre roda/rail, 2) Mecanismes de desgast diferencial, 3) Efectes de ressonància. Les contramesures inclouen: 1) Perfils de rodes optimitzats (conicitat 1:40), 2) Modificadors de fricció, 3) Mòlta regular abans que l'ondulació superi els 0,1 mm de profunditat. Les noves solucions inclouen aliatges resistents al desgast de revestiment làser en àrees problemàtiques.
4. Compara els perfils de carril UIC60 i AREMA 115RE
Diferències clau: 1) UIC60 té un pes lineal de 60 kg/m enfront dels 56,9 kg/m de 115RE, 2) L'amplada del cap difereix (72 mm enfront de 66 mm), 3) El gruix de la web varia (16,5 mm enfront de 15,1 mm). El perfil 115RE s'adapta a les tradicions de les vies articulades nord-americanes, mentre que UIC60 està dissenyat per a ferrocarril soldat continu. Tots dos compleixen diferents requisits de prova d'impacte (UIC: -20 graus, AREMA: -40 graus).
5. Com es proveen les juntes de ferro-termites soldades?
La verificació posterior a la-soldadura inclou: 1) Proves d'ultrasons per manca-de-defectes de fusió, 2) Mapeig de duresa (ha de coincidir amb el carril principal dins de 20HB), 3) Proves de tracció a 900 MPa com a mínim, 4) Gravat de macro-per examinar les zones de transició de la microestructura. Les pràctiques modernes afegeixen UT de matriu-fase per detectar defectes sub-mil·límetres. Les soldadures han de suportar 2 milions de cicles de càrrega en proves de fatiga.