A vasúti acél egy speciális anyag, nem a lágyacél
A sín egy melegen{0}}hengerelt acélprofil, amely hordozza a kerékterhelést, vezeti a vonatot és biztosítja a futófelületet, és mindezt úgy teszi, hogy minden kerék alatt egy gigapascalnál nagyobb érintkezési nyomásnak van kitéve, és évente milliónyi terhelési ciklusnak van kitéve. A közönséges szerkezeti acél nem bírja ezt a feladatot: túl puha a kopáshoz és túl gyenge a kifáradáshoz a gördülési érintkezési feszültséghez. A sínacél ezért nagy-széntartalmú acél, általában 0,60-0,82 százalékos széntartalmú, finom, váltakozó ferrit- és cementitlamellákból álló perlites mikroszerkezettel. A perlit adja azt a kombinációt, ami számít: nagy keménység a kopásállóságért és megfelelő szívósság a repedések továbbterjedésének megakadályozására. A széntartalom a sínacélt egyértelműen az építőacélok fölé helyezi, az összetételt pedig szigorúan ellenőrzik, mert minden 0,1 százalék szén, mangán vagy szilícium eltolja a sín kopási sebességét, kifáradási szilárdságát és hegeszthetőségét.
Kémia a fő szabványrendszerekben
A sín fokozatokat a vásárló ország szabványrendszere határozza meg, és ugyanaz a névleges sín több nemzeti változatban is létezhet. Az alábbi táblázat összefoglalja a széles körben forgalmazott minőségeket, jellemző szén- és mangántartományukkal.
| Fokozat | Szabványos rendszer | Szén-százalék | Mangán százalék | Ötvözés vagy kezelés | Tipikus használat |
|---|---|---|---|---|---|
| U71Mn | GB/T 2585, TB/T 2344 | 0.65-0.76 | 1.10-1.40 | Mangán | Fővezeték és darusínek |
| U75V | GB/T 2585, TB/T 2344 | 0.71-0.80 | 0.70-1.05 | Vanádium | Nagy{0}}sebességű vonalak, ívek |
| U77MnCr | TB/T 2344 | 0.72-0.82 | 0.90-1.30 | mangán-króm | Nehéz-szállítás és nagy{1}}keménységű szolgáltatás |
| U78CrV | TB/T 2344 | 0.74-0.82 | 0.90-1.30 | Króm{0}}vanádium | 75 kg/m nehéz -vonósín |
| R260 | EN 13674-1, UIC 860 | 0.62-0.80 | 0.70-1.20 | Egyik sem | Hagyományos fővezeték |
| R350HT | EN 13674-1 | 0.70-0.82 | 0.60-1.25 | Fej{0}}edzett | Nehéz-fogás, éles ívek, nagy kopási zónák |
| 900A | UIC 860 | 0.60-0.80 | 0.80-1.30 | Egyik sem | Teherszállítás és vegyes{0}}forgalmi vonalak |
Két család kiemelkedik. Az U-sorozatú kínai sínacélok: az U71Mn az igásló, az U75V vanádiumot ad hozzá a nagyobb szilárdság érdekében a gyors vonalakon, a króm és vanádium minőségek pedig nehéz-szállítási és nagyon magas keménységi követelményeket szolgálnak ki. Az EN 13674-1 család az R jelölést használja a keménység vagy a szilárdság nevében: az R260 a szabványos minőség, a fejedzett minőségek, például az R350HT és az R370CrHT pedig a 350–390 HBW tartományba tolják a felületi keménységet a súlyos kopási körülményekhez.
Hőkezelt és ötvözött sínek-
Ha a kopási igény meghaladja a sima perlit minőséget, a válasz a fejedzés vagy az ötvözés, vagy mindkettő. A fejedzés a sínfej hengerlés utáni in-soros hőkezelése: a fejet gyorsan lehűtik, hogy finom perlitet képezzenek, amelynek felületi keménysége 350-390 HBW az olyan minőségeknél, mint az R350HT, míg a szövedék és az alap szívósabb, hegeszthetőbb szerkezetet tart fenn. Ez pontosan oda koncentrálja a keménységet, ahol a kopás megtörténik, és a sín többi részét alakíthatóvá és hegeszthetővé teszi, ezért a fejedzett sínek dominálnak a nehéz-vontatási vonalakon és a súlyos ívekben. Az ötvözés együtt működik: a vanádium és a króm finomítja a perlitet és növeli a szilárdságot, a nióbium-mikro{9}}ötvözet pedig javítja a szívósságot. A legnehezebb vonalakon használt nagyon nagy szilárdsági fokozatok, mint például a most megjelenő króm-molibdén és bainites sínek, a keménységet és a szívósságot a perlit határon túlra növelik, de továbbra is ugyanazok a szabványok határozzák meg őket, és ugyanazok a tesztek igazolják: szakítószilárdság, felületi és magkeménység, ütési energia és ütésállóság.
Könnyűsínek és darusínek
Nem minden sín fővonali sín. A 8-30 kg/m súlyú, bányafuvarozáshoz, könnyűipari vágányokhoz és ideiglenes vonalakhoz használt könnyűsíneket GB/T 11264-re hengerelték lágyabb minőségekkel, mint például 55Q és Q235, mert feladatuk az alacsony sebesség és az alacsony tengelyterhelés, ahol a kopásállóság kevésbé számít, mint a gazdaságosság és a megmunkálhatóság. Darusíneket, a QU sorozat QU70-től QU120-ig, portál- és felső darupályákon használják; a darusín specifikációjának megfelelően széles, lapos fejjel hengerelték őket, amelyet a daruk lapos kerekeihez terveztek, és a kínai QU síneket általában U71Mn-ben szállítják, és a keménységi és egyenességi követelményeket a darusín szabvány határozza meg, nem pedig a fővonali gyakorlat. A megkülönböztetés a beszerzésnél számít: egy fővonali R260-as sín nem helyettesíthető egyszerűen daruspályává vagy bányavillamosúttá, mert eltérő a profil, a keménység és a rögzítési rendszer.
A projekt osztályzatának kiválasztása
Az osztályzat kiválasztása a projektszabványból indul ki, nem a névtáblázatból. A szabályozó bemenetek a tengelyterhelés, az éves űrtartalom, a maximális sebesség, a kanyar súlyossága és az éghajlat. A nagy éves űrtartalommal és éles ívekkel rendelkező nehéz-vonósorok a legmagasabb keménységi fokozatot választják, legyen az edzett-vagy króm-ötvözet, mert a kopás, nem pedig a fáradás határozza meg a sín élettartamát. A nagy sebességű utasszállító vonalak nagy fáradtságállósággal és állandó keménységgel rendelkező minőségeket választanak, mint például az U75V Kínában vagy az R260 Európában, szigorított felületminőségi követelmények mellett. A hagyományos vegyes{10}}forgalmi vonalakat jól kiszolgálják az R260 vagy U71Mn szabványos fokozatok. A hideg -területvonalak növelik az energiaigényt a minimális üzemi hőmérsékleten, a korrozív környezet pedig az ötvözési vagy bevonatolási követelményeket. A vevőnek minden esetben meg kell adnia a profilt, a minőséget és az irányadó szabványt, pl. 60 kg/m U75V - GB/T 2585 vagy 60E1 R260 az EN 13674-1 szerint, és kérnie kell a malomvizsgálati tanúsítványt, hogy a szállított kémiai és mechanikai értékeket ellenőrizni lehessen a minőségi határértékekkel.
Gyakran Ismételt Kérdések
1. kérdés: A sínacél csak magas{1}}szénacél?
Magas széntartalmú acél, 0,60–0,82 százalékos széntartalmú, de a mangán, a szilícium és a maradékanyag is ellenőrzött, precíz profilra hengerelve, keménységre, szakítószilárdságra és kifáradásra tesztelték. A minőség és a szabvány együttesen határozza meg az anyagot.
2. kérdés: Mi a különbség az R260 és az R350HT között?
Az R260 a szabványos perlit minőség, amelynek minimális szakítószilárdsága 880 MPa. Az R350HT ugyanaz a család, de a 350-390 HBW felületi keménységre{4}}edzett, nagy-fuvarok és nagy-kopás esetén használható.
Q3: Mit jelent az U az U71Mn-ben?
Az U előtag a sínacél kínai jelölése. Az U71Mn egy mangán sínacél, amely 0,65-0,76 százalék szén- és 1,10-1,40 százalék mangánt tartalmaz GB/T 2585-önként.
4. kérdés: Miért használnak{1}}fejes edzett síneket az íveken?
Mivel a görbék generálják a legmagasabb kopási arányt. A fejedzés pontosan 350-390 HBW keménységet tesz a futófelületre, többszörösen meghosszabbítva a sín élettartamát az ugyanazon az íven lévő szabványos minőséghez képest.
5. kérdés: Használhatók-e a darusínek a vasútvonalakon?
Nem. A darusínek eltérő fejprofillal, keménységgel és rögzítési rendszerrel rendelkeznek, lapos darukerekekhez és alacsony sebességekhez tervezve. A vasútvonalak megkövetelik az irányadó szabvány vasúti profilját és fokozatát.
6. kérdés: Hogyan ellenőrizhető a leszállított minőség?
A hőszámmal ellátott malomvizsgálati tanúsítvánnyal, üstelemzési és mechanikai tesztekkel, valamint a kémiai összetételnek a szabvány szerinti minőségi határértékek szerinti ellenőrzésével. A keménység a sínfejen ellenőrizhető egy hordozható teszterrel szállításkor.