Sliežu tērauds. Sliežu tērauds un sliežu marķējums No kāda materiāla ir izgatavotas sliedes?

Ievads

Sliežu tērauds ir oglekļa leģēts tērauds, kas ir leģēts ar silīciju un mangānu. Ogleklis nodrošina tērauda īpašības, piemēram, cietību un nodilumizturību. Mangāns palielina šīs īpašības un palielina viskozitāti. Silīcijs arī padara sliežu tēraudu cietāku un nodilumizturīgāku. Sliežu tērauds var kļūt vēl labāks, izmantojot mikrosakausēšanas piedevas: vanādiju, titānu un cirkoniju.

Plašs prasību loks dzelzceļa sliežu kvalitātei šajā sakarā prasa tehnoloģisko procesu pilnveidošanu, jaunu tehnoloģiju izstrādi, testēšanu un ieviešanu un progresīvu procesu izmantošanu sliežu ražošanas jomā.

Dzelzceļa sliežu ražošanas tehnoloģija, kas darbojas vietējās metalurģijas rūpnīcās, nodrošina nepieciešamo izstrādājumu kvalitāti un izturību. Tomēr vairāku iemeslu dēļ sliežu tērauds tiek izmantots Krievijas Federācija kausēts martena krāsnīs, kas ierobežo metalurgu tehnoloģiskās iespējas būtiski un krasi uzlabot sliežu ražošanā izmantotā tērauda kvalitāti.

Galvenais iemesls sliežu ražošanas no elektrotērauda zemajai izplatībai ir modernu elektrotēraudkausēšanas cehu ar lieljaudas krāsnīm būvniecības mērķorientācija reģionālo metāllūžņu resursu izmantošanai un reģionu nodrošināšana ar metāla izstrādājumiem. rūpnieciskiem un celtniecības nolūkiem. Vienlaikus tiek panākta pietiekami augsta ekonomiskā efektivitāte un konkurētspēja.

Sliežu tēraudu vispārīgie raksturlielumi

Sliežu ražošana mūsu valstī ir aptuveni 3,5% no kopējās gatavās velmēšanas produkcijas, un dzelzceļa kravu pārvadājumu intensitāte ir 5 reizes lielāka nekā ASV un 8-12 reizes lielāka nekā uz citu attīstīto kapitālistisko valstu ceļiem. . Tas izvirza īpaši augstas prasības attiecībā uz sliežu un to ražošanā izmantotā tērauda kvalitāti.

Sliedes ir sadalītas:

Pēc tipiem P50, P65, P65K (izliektu sliežu ceļu posmu ārējām vītnēm), P75;

Skrūvju caurumu pieejamība: ar caurumiem abos galos, bez caurumiem;

Tērauda kausēšanas metode: M - no martena tērauda, K - no konvertora tērauda, E - no elektrotērauda;

Sākotnējo sagatavju tips: no lietņiem, no nepārtraukti lietiem sagatavēm (CWB);

Pretpārslu apstrādes metode: no evakuēta tērauda, pēc kontrolētas dzesēšanas, pēc izotermiskas noturēšanas.

Sliežu tēraudu ķīmiskais sastāvs norādīts 1. tabulā pa tērauda markām, burti M, K un E norāda tērauda kausēšanas metodi, cipari norāda oglekļa vidējo masas daļu, burti F, C, X, T norāda uz tēraudu. sakausēšana ar attiecīgi vanādiju, silīciju, hromu un titānu.

1. tabula. Sliežu tēraudu ķīmiskais sastāvs (GOST 51685 - 2000)

R75 un R65 tipa platsliežu dzelzceļa sliedes tiek ražotas saskaņā ar GOST 24182-80 no martena tērauda M76 (0,71 ... 0,82% C; 0,75 ... 1,05% Mn; 0,18 ... 0,40% Si ;< 0,035 % Р и < 0,045 % S), и более легкие типа Р50 - из стали М74 (0,69...0,80 % С). После горячей прокатки все рельсы подвергают изотермической обработке для удаления водорода с целью устранения возможности образования флокенов. Рельсы поставляют для эксплуатации на железных дорогах незакаленными (сырыми) по всей длине и термоупрочненными по всей длине. Концы сырых рельсов подвергают поверхностной закалке с прокатного нагрева или с нагрева ТВЧ. Длина закаленного слоя от торца рельса 50...80 мм, а твердость закаленной части IIB 311...401. Сырые рельсы из стали М76 должны иметь ов >Ј 900 MPa un 5 > 4%. Sliežu ražošanas tehnoloģijai ir jāgarantē, ka nav nemetālisku ieslēgumu (alumīnija oksīda) līniju, kas izstieptas gar rites virzienu, kas garākas par 2 mm (I grupa) un vairāk nekā 8 mm (II grupa), jo šādas līnijas kalpo kā avots kontakta noguruma plaisu rašanās darbības laikā.

Dzelzceļa lielais satiksmes blīvums ir novedis pie tā, ka neapstrādātu, termiski nenostiprinātu sliežu veiktspēja vairs neatbilst dzelzceļa tīkla smagā darba prasībām.

Termiski rūdīto sliežu kalpošanas laika turpmāku pagarinājumu var panākt, leģējot sliežu tēraudu. Daudzsološi ir leģēt oglekļa sliedes tēraudu ar nelielām vanādija piedevām (-0,05%), izmantot leģētus tēraudus, piemēram, 75GST, 75KhGMF utt., kā arī izmantot termomehānisko apstrādi.

Sliedes ir profilēti dzelzs izstrādājumi sloksņu veidā, kas piestiprināti ar sijām un paredzēti dzelzceļu un metro ritošā sastāva, tramvaju, vilcienu un mīnu transporta un monosliežu sliežu ratu, kā arī vispār jebkuru pārvietojamu, pagriežamu un rotējošu konstrukciju kustībai.

Sliedes - ceļa augšējās konstrukcijas daļas, kas uzliktas uz balstiem un piestiprinātas pie tiem un viena pie otras veido sliežu ceļu. Sliedes tieši uzņem ritošā sastāva riteņu spiedienu.

Mēs pārstāvam Novokuzņeckas metalurģijas rūpnīcas ražotās dzelzceļa sliedes ar šādiem nosaukumiem:

Dzelzceļa sliedes - sliedes, kas paredzētas dzelzceļu savienojuma un bezšuvju sliežu ceļam un pārmiju izgatavošanai, tiek ražotas saskaņā ar GOST R 51685-2000.

Sliedes ir sadalītas tipos: P50, P65 (ceļa izliektu posmu ārējām vītnēm, GOST 8161-75) un P75.

Dzelzceļa sliedes ir izgatavotas no tērauda markām K78HSF, E76, E78HSF, M76F, K76F, E76F, K76T, M76T, E76T, M76, K76.

Sliežu apzīmējumu shēma: sliežu tips, kvalitātes grupa, tērauda marka, sliedes garums, skrūvju caurumu klātbūtne, šī standarta apzīmējums.

Sliedes rūpnieciskajiem dzelzceļa sliežu ceļiem - platsliežu sliedes, kas paredzētas dzelzceļa sliežu ceļiem un rūpniecības uzņēmumu pārmijām, tiek ražotas saskaņā ar GOST R 51045-97 un tiek iedalītas 3 veidos: PP50, RP65 un RP75.

Šāda veida sliedes ir izgatavotas no 76. klases oglekļa tērauda un speciāla oglekļa mikroleģētā tērauda markas 76T, 76F un 76Ts.

Sliežu apzīmējumu shēma: sliežu tips, sliedes garums, skrūvju rievas (2 - abos galos, 0 - bez caurumiem), sliežu rūdījums (T - termiski stiprināts, H - termiski nestiprināts), tērauda marka, standarta apzīmējums.

Platsliežu dzelzceļa sliedes, kas izgatavotas no martena tērauda - P75, P65 un P50 tipa platsliežu dzelzceļa sliedes no martena tērauda tiek ražotas saskaņā ar GOST 24182-80. Sliežu dizains un izmēri tiek ņemti vērā saskaņā ar GOST 7174-75, GOST 8161-75 un GOST 16210-77.

Tiek ražotas 2 precizitātes grupu sliedes:

1. grupa: sliedes ir izgatavotas no mierīga martena tērauda, kas deoksidēts ar kompleksiem deoksidētājiem, neizmantojot alumīniju. Šādas sliedes ir marķētas zilā krāsā.

Sliedes R75, R65 tiek iegūtas no tērauda M76V, M76T, M76VT, M76Ts;

R50 sliedes - no tērauda M74T, M74Ts.

2. grupa: sliedes ir izgatavotas no mierīga martena tērauda, kas deoksidēts ar alumīniju vai, kā to bieži sauc, mangāna-alumīnija sakausējumu. Šādas sliedes ir marķētas ar baltiem marķējumiem.

Sliežu R75, R65 ražošanai tiek izmantots tērauds M76;

R50 sliedēm tiek izmantots M74 tērauds.

Sliežu garums ir 24,92; 24,84; 12.42; 12,46 metri.

Dzelzceļa sliedes, termiski apstrādātas ar lielapjoma rūdīšanu eļļā - P50, P65, P75 sliedes izgatavotas no martena augstas oglekļa tērauda. Šādas sliedes tiek pakļautas termiskai apstrādei saskaņā ar GOST 18267-82 visā garumā ar lielapjoma rūdīšanu eļļā, kam seko rūdīšana krāsnī. Šādu sliežu diapazons un ķīmiskais sastāvs ir norādīts GOST 24182-80.

Rūdītas sliedes iedala pirmajā un otrajā pakāpē. 1. klases sliedes tiek sadalītas pirmās 1. un 2. klašu grupas un otrās 1. un 2. klašu grupas sliedēs. Sliedes tiek sakārtotas grupās un pakāpēs saskaņā ar GOST 24182-80.

Pamatojoties uz materiāliem no vietnes http://www.corunamet.ru/produkcia/relsi/

VSP elementu ilgstoša un bez traucējumiem darbība iespējama tikai tad, ja tie ir izgatavoti no piemērota materiāla. Un šodien mēs redzēsim, no kāda tērauda dzelzceļa sliedes ir izgatavotas, kāpēc izvēlēts tieši šis metāls, kādas tam piemīt īpašības. Informācija palīdzēs izvēlēties pareizos velmētos izstrādājumus tiešai sliežu ceļa būvniecībai.

Ir svarīgi ņemt vērā mūsdienīguma specifiku. Gandrīz 100 gadu laikā dzelzceļa transporta kravnesība ir palielinājusies 8-10 reizes, un tā kustības ātrums pa sliežu ceļu ir palielinājies 5 reizes. Izrādās, ka nesošās konstrukcijas piedzīvo pilnīgi dažādas slodzes. Tāpēc ir nepieciešams, lai tie būtu stiprāki, cietāki un nodilumizturīgāki nekā pirms gadsimta.

Sliežu tērauds

Tajā vienlaikus ir apvienoti vairāku veidu līdzīgi metāli, līdzīgi pēc pielietojuma - izmanto VSP elementu (sliežu ceļa virsbūves) ražošanai. Smalkais adatu perlīts veido fāzes struktūras pamatu visiem variantiem, kas tiek kausēti pārveidotāja vai loka krāsnīs. Pēc termiskās apstrādes tas kļūst pēc iespējas viendabīgāks, iegūstot viskozitāti, pietiekamu cietību un augstu nodilumizturību.

Saskaņā ar deoksidētājiem to iedala 2 galvenajās grupās:

I - kaitīgie piemaisījumi tiek noņemti, izmantojot feromangānu vai ferosilīciju;

II - alumīnija ieslēgumi tiek izmantoti skābekļa atdalīšanai (tiek uzskatīti par vēlamāku to rakstura dēļ).

Pamatmateriāli sliežu izgatavošanai

Daudz kas ir atkarīgs no apgabala, kurā tiks izmantoti velmējumi. VSP elementi ir izgatavoti no pārveidotāja tērauda, kas ir ieklāts dzelzceļa sliežu ceļā un veido platu vai šauru sliežu ceļu. Bet celtņa nesošajām metāla konstrukcijām jau ir jāiztur pavisam citas slodzes, tāpēc to ražošanai rūpnīcas ņem sakausējumus ar augstu oglekļa saturu.

Pavisam cits gadījums ir tā sauktie kontakti, kas uzstādīti, lai izveidotu metro audeklu. Tie nepieņem milzīgus spriegumus, taču tiem efektīvi jānoņem strāva, tāpēc tie ir izgatavoti no salīdzinoši mīkstiem metāliem.

Ķīmiskais sastāvs un tā priekšrocības

Dzelzceļa sliežu galvenajām tērauda kategorijām to regulē GOST R 554 97-2013. Šis starpvalstu standarts nosaka, ka galvenā sastāvdaļa ir dzelzs, bet papildus tam sakausējumā jāiekļauj arī vairāki elementi - šādās masas daļās:

Ogleklis (ogleklis) - no 0,71 līdz 0,82%, uzlabo mehāniskās īpašības apmēram uz pusi. Tās daļiņas saista feromolekulas, pārvēršot tās par karbīdiem, kas ir daudz stiprāki un lielāki. Un augstas temperatūras ietekme kļūst ne tik kritiska.
Mangāns - no 0,25 līdz 1,05%, uzlabo triecienizturību (par ceturtdaļu līdz trešdaļai), kā arī nodilumizturību un cietību. Turklāt plastika nepasliktinās, kas vispozitīvāk ietekmē gatavā velmējuma izgatavojamību.
Silīcijs - no 0,18 līdz 0,4%, ir nepieciešams, lai noņemtu skābekļa piemaisījumus un tādējādi optimizētu materiāla iekšējo kristālisko struktūru. Ar šādu piedevu ievērojami samazinās segregācijas plankumu parādīšanās iespējamība, un noturība palielinās apmēram 1,4 reizes.
Vanādijs - no 0,012 līdz 0,08%, atkarībā no konkrētās tērauda markas sliežu ražošanai. Ir svarīgi nodrošināt pietiekamu kontakta stiprumu. Kombinācijā ar oglekli tas veido karbīdus, kas palielina izturības robežu (proti, tās apakšējo slieksni).

Atsevišķi jāizvērtē nevēlamie vai pat kaitīgie piemaisījumi, kas ar moderno tehnoloģiju palīdzību vēl nav pilnībā izolēti. Tas:

Slāpeklis - no 0,03 līdz 0,07%, slikts, jo neitralizē sakausējuma efektu. Tā dēļ profila biezumā veidojas nitrīdi, kas nav pakļauti termiskai sacietēšanai, kas nozīmē, ka tie samazina gatavo VSP elementu mehāniskās īpašības.
Sērs - līdz 0,045%. Tās ieslēgumi neļauj sakausējumam būt kaļamam karstās apstrādes laikā zem spiediena. Rezultātā pēc velmēšanas var iegūt produktu, kam ir nosliece uz plaisāšanu, un tas būs nekavējoties jānoraida.
Fosfors - līdz 0,035. Tas arī palielina metāla konstrukcijas trauslumu. Ar to ātri uzkrājas nogurums, kas izraisa ātru atslāņošanos un lūzumus.

Maksimālas skaidrības labad mēs piedāvājam populāro dzelzceļa sliedēm paredzēto tērauda marku ķīmisko sastāvu šādā kopsavilkuma tabulā:

tērauda marka	Elementu masas daļa %
	Ogleklis	Mangāns	Silīcijs	Vanādijs	Titāns	Chromium	Fosfors	Sērs	Alumīnijs
							Vairāk ne
K78HSF	0,76-0,82	0,75-1,05	0,40-0,80	0,05-0,15		0,040-0,60	0,025	0,025	0,005
E78HSF
M76F	0,71-0,82		0,25-0,45	0,03-0,15			0,035	0,040	0,020
K76F							0,030	0,035
E76F							0,025	0,030
M76T					0,007-0,025		0,035	0,040
K76T							0,030	0,035
E76T							0,025	0,030
M76							0,035	0,040	0,025
K76							0,030	0,035
E76							0,025	0,030
Piezīmes: Tērauda kategorijās burti M, K, E - norāda tērauda kausēšanas metodi, cipari - oglekļa vidējo masas daļu, burti F, C, X, T - tērauda sakausējumu ar vanādiju, silīciju, hromu un titānu, attiecīgi. Ir atļauta atlikušo elementu masas daļa - hroms (T1, T2, H kategorijas sliedēs), niķelis un varš katrs ne vairāk kā 0,15%, ar kopējo masas daļu ne vairāk kā 0,40%. R65K ķīmiskajam sastāvam jāatbilst norādītajam, izņemot oglekļa masas daļu, kurai jābūt 0,83–0,87%. Šajā gadījumā tērauda markas skaitļi tiek aizstāti ar 85.

Kā redzat, papildus ir norādītas vēl divas sastāvdaļas - titāns un hroms. Mēs tos iepriekš neaprakstījām sīkāk, jo tie ne vienmēr ir klāt, bet pirmais no tiem ir noderīgs piemaisījums, kura pozitīvā ietekme ir stiprības palielināšana, bet otrais ir atlikušais elements. Ir vērts pievērst uzmanību arī alumīnija klātbūtnei, kas palīdz samazināt svaru, neapdraudot citus kvalitātes rādītājus.

Mehāniskās īpašības

Triecienizturība - ar piedevām leģētā materiāla cietība pēc tilpuma sacietēšanas sasniedz 60 HRC pēc Rokvela skalas, viskozitāte ir 2,5 kg / cm2. Sakarā ar to jau ieklātās metāla konstrukcijas ir grūti nejauši sabojāt.
Izturība pret cikliskām slodzēm - dzelzceļa velmētais metāls ir izgatavots no tērauda, jo tā stiepes izturība sasniedz 1000 MPa. Mūsu platuma grādu klimatiskajos apstākļos tie nedeformējas gadu desmitiem (it īpaši ar pienācīgu aprūpi).
Mērena plastiskums - karsti velmēts izstrādājums ražošanas laikā var tikt uzkarsēts līdz 1000 grādiem pēc Celsija. Tās relatīvā sašaurināšanās rādītājs nepārsniegs 25%. Izrādās profils bez tukšumiem un nelieliem defektiem, kas darbības laikā var ātri pārvērsties par nopietniem trūkumiem.

Šādu praktisko īpašību kombinācija nosaka arī attiecīgā sakausējuma I-staru vadotņu pastāvīgo popularitāti un plašo izmantošanu.

Sliežu tērauda pielietojums un markas

Galvenā metāla izmantošanas joma (kas ir skaidrs no tā nosaukuma) ir velmētu izstrādājumu ražošana VSP ieklāšanai.

Tagad apsveriet populārākās sakausējumu variācijas:

76 ir vispopulārākais. No tā izgatavoti P50 un P65 sērijas profili, kas veido 3/4 no visām platsliežu dzelzceļa sliežu ceļa nesošajām konstrukcijām.
76F - jau pastiprināts ar vanādiju, ar palielinātu resursu. Tāpēc to izmanto velmēto izstrādājumu ražošanai, kas vēlāk tiks likti līnijās ātrgaitas lokomotīvēm un citam ātrajam transportam.
K63 - leģēts ar niķeli (līdz 0,3%), ar iespaidīgu cietību un labāku izturību pret koroziju. No tā ir izgatavotas celtņa sliedes, tērauda marka ļauj izturēt slodzes, kas citos gadījumos ir kļuvušas kritiskas.
K63F - ar volframa piedevām, kas nozīmē ar vēl lielāku ciklisko izturību.
M54 - bagātināts ar mangānu, un tāpēc tam ir laba viskozitāte. Tas ir atradis savu pielietojumu krustojumu un pārmju pārklājumu ražošanā.
M68 - attiecas uz konkrētu sliežu ceļa virsbūves elementu izgatavošanu.

Nepieciešamība pēc mehāniskajām īpašībām dažādās kombinācijās noteica tik dažādas iespējas. Ja tam pievieno salīdzinoši zemo svaru un zemās izmaksas, jūs iegūsit ļoti praktisku dizainu transporta līniju un krustojumu izbūvei.

Sliežu tērauda veids ir norādīts uz marķējuma, kas var būt gan pastāvīgs, gan īslaicīgs. Pirmajā gadījumā tas tiek uzklāts ar zīmolu, otrajā - ar krāsu. Starp citiem apzīmējumiem ir velmētā izstrādājuma atbilstība GOST, kā arī tā papildu funkcijas (saīsināts garums, pakāpe, tehnisko caurumu atrašanās vieta utt.).

Profilus var darbināt līdz ražotāja norādītā darbības laika beigām, ko aprēķina pēc nokavētās tonnāžas. Iespējama arī priekšlaicīga ESP elementu atteice, ko izraisa defektu parādīšanās. Pēc tam tie ir jānomaina vai jālabo. Jūs varat lasīt par dažāda veida defektiem.

Tātad, mēs noskaidrojām, ka dzelzceļa sliežu ceļam tērauda marka ir 76 un 76F, ar augstu oglekļa saturu un ar vanādija piedevām (otrajā gadījumā). To kausē pārveidotāja un loka krāsnīs ar ferosilīcija un alumīnija deoksidāciju, kam seko defosforizācija un izdedžu atjaunošana, ar vakuumu un termisko apstrādi. Izmantojot šo pieeju, gatavajam velmējamajam produktam ir raksturīga augsta tīrības pakāpe un zema tendence uz defektiem.

Līdzīgā veidā ražotnēs tiek ražotas ne tikai rullīšu veidošanas struktūras, bet arī citi svarīgi elementi, ko izmanto dzelzceļa objektos. Apskatīsim tos tuvāk.

Riteņu tēraudi - dzelzceļa riteņiem

Transporta kustīgo daļu lokiem vienkārši jābūt nodilumizturīgiem (pretējā gadījumā visas sliežu ceļa augšējās konstrukcijas stiprības priekšrocības tiks samazinātas līdz nullei). Tāpēc tie ir izgatavoti no tiem metāla veidiem, kurus mēs apsveram un kas ir bagātināti ar karbīdiem. Tad tie piedzīvo retāk neveiksmes, kas nozīmē, ka tie izraisa mazāk ārkārtas situāciju, un ilgtermiņā tie samazina arī lokomotīvju un vagonu ekspluatācijas izmaksas.

Ogleklis riteņu tēraudos

Analizējot ķīmisko sastāvu, secinājām, ka oglekļa ieslēgumi palielina metāla nodilumizturību, bet arī palielina jutīgumu pret kritiskajām temperatūrām. Attiecībā uz diskiem īpaši svarīgi ir padarīt tos izturīgus pret termiskiem bojājumiem. Jāatceras, ka priekšlaicīga nolietošanās (īpaši ar neuzmanīgu apkopi) var novest pie tā, ka iespaidīgā ātrumā braucošie transportlīdzekļi apmaldīsies.

Tāpēc nav jēgas koncentrēties tikai uz sakausējumiem ar augstu oglekļa saturu - to spēks šajā gadījumā var nodarīt kaitējumu. Riteņu izlaišanai parastais sliežu tērauds var nebūt piemērots; to ražošanas zīmolam jāatbilst šādiem standartiem:

AAR M-107 / M-208 — amerikāņu;
EN 13262 - Eiropas;
JIS E 5402-1 - japāņu;
GOST 10791-2011 - starpnozaru.

Īpašu uzmanību ir pelnījuši Uzlecošās saules zemes dizaina risinājumi. Dzelzceļa sakari tur ir diezgan labi attīstīti un šodien ir tādā modernā līmenī, kam vajadzētu pielīdzināties ne tikai NVS valstīm. Lokomotīves tur ir progresīvas un pārvietojas iespaidīgā ātrumā. Kā šī transporta kustīgās daļas var izturēt visnopietnākās slodzes? Mēģināsim to izdomāt.

Japāņu riteņu tēraudi

Apmēram pirms 90 gadiem tur saskārās inženieri un celtnieki globāla problēma: eksperti konstatēja, ka viņu transportlīdzekļu riteņi nolietojas priekšlaicīgi, lai gan resurss tika aprēķināts gadiem ilgi.

Izskaidrojums tika atrasts un izrādījās vienkāršs: sakausējums metāla elementu ražošanai, kas izgatavots pēc aizgūtām Eiropas tehnoloģijām, saturēja tikai 0,5% oglekļa. Ar šādu masas daļu acīmredzami nepietika, lai nodrošinātu nepieciešamo nodilumizturību.

Zinātnieki no Japānas saprata, ka oglekļa procentuālā daudzuma palielināšanās profila biezumā var izraisīt arī negatīvas sekas (jo īpaši, lai parādītos tendence uz termiskiem bojājumiem). Tāpēc tika uzsākti liela mēroga pētījumi, kuru mērķis bija atrast optimālo piedevas koncentrāciju, saglabājot visu noderīgas īpašības. Rezultātā mēs nokārtojām atzīmi 0,6-0,75%, kas atbilst JIS E 5402-1 standartam.

Vairāk oglekļa riteņos nozīmē mazāku sliežu nodilumu

Pārmeklējumi ļāva izdarīt vēl vienu svarīgu secinājumu: ar piemaisījumu un parastā metāla līdzsvaru ilgāk tiek darbinātas ne tikai transporta kustīgās daļas, bet arī tie VSP elementi, pa kuriem tie pārvietojas.

Šim efektam tika atrasts arī skaidrojums: no riteņiem atraujas mazākās daļiņas, nosēžas saskares vietā un iznāk abrazīvā iedarbība uz protektora virsmu. Tā rezultātā uz galvas parādās skrāpējumi, laika gaitā plaisas.

Šie rezultāti mudināja inženierus eksperimentāli palielināt oglekļa saturu — līdz līmenim, ar kādu tagad var lepoties JIS E 5402-1 tērauda marka (tas ir, līdz 0,75%).

Japāņu riteņi uz Vācijas dzelzceļa

Vācijas dzelzceļa komunikācijā radās problēma: vietējo vilcienu (ICE) kustīgās daļas ātri deformējās, kas izraisīja to atteici, sajūga kvalitātes zudumu un avārijas situācijas. Kad Deutsche Bann uzzināja, ka Shinkan-sen lokomotīvēm no Uzlecošās saules zemes nav šādas problēmas, pat braucot ar maksimālo pieļaujamo ātrumu, viņi vēlējās veikt salīdzinošu pārbaudi.

Vācu vilcieni tika aprīkoti gan ar Eiropas riteņiem, kas izgatavoti no ER7 sakausējuma (ar oglekļa masas daļu līdz 0,52%), gan ar japāņu riteņiem, kas izgatavoti pēc JIS E 5402-1 standarta. Pēc 6 gadu neatkarīgas pārbaudes, no 2003. gada līdz 2009. gadam, otrā iespēja parādīja, ka tā iztur nodilumu 1,5 reizes efektīvāk.

Paralēli tam regulāri tika pārbaudītas trasē ieklātās metāla konstrukcijas. Izrādījās, ka arī tie tiek dzēsti lēnāk - tieši 1,5 reizes. Uz saskares virsmas paliek mazāk abrazīvu daļiņu. Materiāla bagātināšana ar oglekli dod labu darbības resursu pieaugumu - paldies japāņiem par šo atklājumu.

Dzelzceļa sliežu priekšrocības

Mūsdienu to šķirnēm ir šādas priekšrocības (un tāds materiāls kā sliežu tērauds palīdz uzsvērt šīs praktiskās priekšrocības):

vienmērīgi sadaliet pārbaudītās slodzes visā audekla garumā;
nodrošināt uzticamu virsmu transportlīdzekļu riteņiem, palīdzot attīstīt un uzturēt lielu kustības ātrumu;
ir ievērojams resurss (vairāk nekā 50 gadus), kura laikā tie var izturēt nopietnu slodzi un efektīvi izturēt nodilumu.

Tādējādi tie palīdz tikt galā ar galveno uzdevumu – tie ir ātras un drošas pasažieru un preču pārvadāšanas atslēga.

___________________

Tagad, kad zināt, kāds materiāls tiek izmantots dzelzceļa velmētavas ražošanai, tā īpašības, ķīmiskais sastāvs un mehāniskās īpašības, būs vieglāk izvēlēties konkrētu zīmolu, kas ir vispiemērotākais dzelzceļa objekta sakārtošanai. Un uzņēmums PromPutSnabzhenie vienmēr palīdzēs jums ātri iegūt nepieciešamo metāla konstrukciju apjomu par pievilcīgu cenu - lūdzu, sazinieties ar mums, lai veiktu pasūtījumu.

Tēraudam ar oglekļa saturu 0,5 - 1,10% pēc termiskās apstrādes ir augsta izturība, augsta cietība un nodilumizturība. Šīs īpašības izmanto dzelzceļa transporta produktu un ritošā sastāva daļu, tērauda auklu, gultņu un citu izstrādājumu ražošanā. Tēraudu ar augstu oglekļa saturu ražo gan skābekļa pārveidotājos, gan loka tērauda krāsnīs. Šāda tērauda kausēšanas tehnoloģijai ir dažas atšķirības no metāla ar zemāku oglekļa saturu ražošanas tehnoloģijas.

sliežu tērauds, kas satur 0,60 - 0,80% C, un tai pēc sastāva līdzīgu auklu kausē skābekļa pārveidotājos un loka tērauda kausēšanas krāsnīs. Sarežģītākais uzdevums šo tērauda šķiru ražošanā ir iegūt zemu fosfora saturu metālā, kad pūšana tiek pārtraukta pie markas oglekļa satura.

Augšējos un kombinētajos sprādziena skābekļa pārveidotājos defosforizācija sākas no pirmajām pūšanas minūtēm. Taču pie aptuveni 0,6 - 0,9% oglekļa satura fosfora saturs metālā stabilizējas vai pat nedaudz palielinās. Tālāka fosfora koncentrācijas samazināšanās tiek novērota pie ievērojami zemāka oglekļa satura. Tāpēc ar augstu fosfora saturu čugunā un pūšanas pārtraukšanu pie augstas kvalitātes oglekļa satura, fosfora koncentrācija metālā parasti ir augstāka par nepieciešamo saturu tēraudā.

Lai iegūtu nepieciešamo fosfora saturu augsta oglekļa satura tēraudā, kas tiek kausēts ar pūšanas pārtraukšanu pie oglekļa satura, tiek izmantota izdedžu atjaunošana. Tajā pašā laikā samazinās tērauda kausēšanas iekārtu produktivitāte, palielinās izdedžu formēšanas un čuguna izmaksas.

Dažādās ražotnēs izdedžu novadīšanas pārveidotāja nolaišana tiek veikta pie oglekļa satura 1,2–2,5%. Ar fosfora saturu čugunā 0,20 - 0,30%, izdedžus divreiz atjauno ar oglekļa saturu 2,5 - 3,0% un 1,3 - 1,5%. Pēc izdedžu lejupielādes pārveidotājā tiek pievienots svaigi sadedzināts kaļķis. FeO saturs sārņos tiek uzturēts 12 - 18% robežās, mainot čaulas līmeni virs vannas. Lai sašķidrinātu izdedžus, pūšanas laikā pievieno fluoršpatu 5–10% no kaļķa svara. Šie pasākumi ļauj iegūt fosfora koncentrāciju ne vairāk kā 0,010 - 0,020% līdz brīdim, kad tiek pabeigta pūšana līdz oglekļa saturam tēraudā.

Pieskaršanās laikā metāls tiek deoksidēts kausā ar ferosilīciju un alumīniju. Šajā gadījumā obligāta darbība ir pārveidotāja izdedžu atslēgšana. Tā iekļūšana kausā izraisa metālu refosforizāciju deoksidācijas laikā un, jo īpaši, ārpus krāsns apstrādē reducējošos sārņos desulfurizācijai.

Metāla attīrīšana pārveidotājā līdz zemam oglekļa saturam nodrošina tā dziļu defosforizāciju. Šajā sakarā zināmu popularitāti ir ieguvusi sliežu un kordu tērauda kausēšanas tehnoloģija skābekļa pārveidotājos, kas nodrošina oglekļa oksidēšanu līdz 0,03 - 0,07% un sekojošu metāla karburizāciju kausā ar naftas koksu, antracītu utt. Šīs tehnoloģijas izmantošana prasa tīru kaitīgu piemaisījumu un karburatora gāzu klātbūtni. Tāpēc viņiem ir nepieciešama īpaša apmācība, kuras organizēšana var radīt ievērojamas grūtības.

Daži uzņēmumi izmanto sliežu un kordu tērauda ražošanas tehnoloģiju skābekļa pārveidotājos, kausējot metālu ar zemu oglekļa saturu un pēc tam karburējot to ar šķidru dzelzi, ko ielej tērauda liešanas kausā pirms kausējuma izsūknēšanas no pārveidotāja. Tā izmantošana paredz, ka čuguns ir pietiekami tīrs pēc fosfora satura. Lai iegūtu oglekļa saturu tēraudā vajadzīgajās robežās, deoksidētā metāla galīgo karburizāciju veic ar cietajiem karburatoriem vakuumapstrādes procesā.

Loka tērauda kausēšanas krāsnīs sliežu un kordu tēraudu kausē pēc konvencionālās tehnoloģijas, izmantojot pasākumus fosfora intensīvai atdalīšanai no metāla - dzelzsrūdas piedevas lādiņā un īsa oksidācijas perioda sākumā ar nepārtrauktu izdedžu atdalīšanu un tā atjaunošana ar kaļķu piedevām. Tajā pašā laikā noteikti tiek izmantoti arī pasākumi, kuru mērķis ir novērst krāsns izdedžu iekļūšanu tērauda liešanas kausā.

Tā kā sliežu tēraudā ar augstu oglekļa saturu ir zems skābekļa saturs, var iegūt augstu tīrības pakāpi oksīdu ieslēgumu izteiksmē pat tad, ja netiek izmantoti tādi salīdzinoši sarežģīti ārpus krāsns apstrādes veidi kā vakuumapstrāde vai apstrāde ICD. . Parasti pietiek ar to, ka metālu kausā iztīra ar inertu gāzi. Tajā pašā laikā, lai izvairītos no metāla sekundāras oksidācijas, kausa izdedžiem jāsatur minimāls dzelzs un mangāna oksīdu daudzums.

Šim nolūkam, kausējot sliežu tēraudu loka tērauda kausēšanas krāsnīs, kuru konstrukcija neparedz metāla erkera izvadi, ieteicams veikt samazinātu kušanas atjaunošanās periodu. Lai to izdarītu, pēc vajadzīgā fosfora satura iegūšanas metālā, kušanas oksidācijas perioda izdedži tiek novadīti no krāsns. Tērauds tiek provizoriski deoksidēts ar silīciju un mangānu, kas tiek ievadīti krāsnī ferosilīcija un feromangāna vai silikomangāna veidā. Pēc tam krāsnī ievada jaunus izdedžus, kurus pirms kausējuma izdalīšanas deoksidē ar slīpētu koksu vai strūklu elektrodiem un granulētu alumīniju. Šim nolūkam ir iespējams izmantot arī ferosilīcija pulveri. Tērauda galīgā deoksidācija ar silīciju un alumīniju tiek veikta kausā izsitīšanas laikā. Pēc ievadīšanas kausā metāls tiek iztīrīts ar inertu gāzi, lai homogenizētu un galvenokārt noņemtu A12O3 uzkrājumus. Sliežu darbības laikā A1 2 O 3 uzkrāšanās rada sliežu galvas darba daļā atslāņošanos. Atslāņošanās sekas var būt pilnīga atslāņojušo plākšņu atdalīšanās uz sliedes galvas un tās priekšlaicīga atteice.

[Raksts] Sliežu tērauds un sliežu marķēšana

Sliežu tērauds un sliežu marķēšana

Sliežu tērauds

Sliežu materiāls ir sliežu tērauds. Sliedes ir izgatavotas no divām grupām: I grupa - no mierīga martena tērauda, deoksidēts kausā ar kompleksiem deoksidētājiem, neizmantojot alumīniju vai citus deoksidētājus, kas veido kaitīgus līniju nemetāliskus ieslēgumus tēraudā; II grupa - no mierīga martena tērauda, deoksidēts ar alumīniju vai mangāna-alumīnija sakausējumu.

Tērauda kvalitāti nosaka tā ķīmiskais sastāvs (1.2. tabula).

Palielinoties oglekļa C saturam tēraudā, palielinās sliežu kopējā lieces izturība, cietība un nodilumizturība. Mangāns Mn palielina sliežu tērauda cietību, nodilumizturību un stingrību, bet silīcijs Si palielina cietību un nodilumizturību. Fosfors P un sērs S ir kaitīgi piemaisījumi. Zemā temperatūrā sliedes ar augstu fosfora saturu kļūst trauslas, bet sērs - sarkani trauslas (sliežu velmēšanas laikā veidojas plaisas). Vanādijs, titāns un cirkonijs ir mikroleģējošas un modificējošas piedevas, kas uzlabo tērauda struktūru un kvalitāti.

Mūsdienu oglekļa sliedes tērauda makrostruktūra ir slāņveida perlīts ar nelielām ferīta vēnām perlīta graudu robežās. Oglekļa tēraudu ievērojama cietība, nodilumizturība un stingrība tiek panākta, piešķirot tiem viendabīgu sorbīta struktūru (izmantojot īpašu termisko apstrādi).

Tērauda mehāniskajām īpašībām I un II grupas sliedēm stiepes pārbaudēs jāatbilst tabulā norādītajiem datiem. 1.3.

Šie dati atbilst sliedēm, kas izgatavotas no atvērtā pavarda tērauda, kas nav rūdīts visā garumā.

Sliežu tēraudam jābūt ar tīru, viendabīgu, blīvu smalkgraudainu struktūru (makrostruktūru).

Sliežu ražošanas tehnoloģijai jāgarantē, ka tajās nav baru, kā arī vietējo nemetālisku ieslēgumu (alumīnija oksīds, titāna karbīdi un nitrīdi vai ar silikātiem cementēts alumīnija oksīds), kas gar rites virzienu izstiepti kāpurķēžu - līniju veidā.

Sliedes galvas virsma tās galos ir sacietējusi no velmēšanas vai indukcijas karsēšanas ar augstfrekvences strāvām.

Lai nodrošinātu lielāku nodilumizturību un izturību, sliedes ir izgatavotas no martena tērauda ar augstu oglekļa saturu (tipi R75, R65, R50), pakļaujot tās hermētiskai apstrādei visā garumā ar lielapjoma rūdīšanu eļļā, kam seko rūdīšana krāsnī (GOST). 18267-82). Sliedes galvas rūdītā metāla makrostruktūra ir rūdīts sorbīts. Brinela cietībai uz rūdīto sliežu galvas rites virsmas jābūt robežās no 341-388 HB, kakla un zoles - ne vairāk kā 388 HB.

Rūdīto sliežu mehāniskās īpašības jāraksturo ar vērtībām, kas nav mazākas par zemāk norādītajām:

Sliedes, kas pilnībā atbilst tehniskajām prasībām un standartiem, pieder pie 1. pakāpes. Sliedes ar ķīmiskā sastāva un mehānisko īpašību novirzēm pieder pie 2. pakāpes.

Tilpuma rūdītām sliedēm kalpošanas laiks ir 1,3-1,5 reizes lielāks nekā parastajām.

Sliežu ekspluatācijas apstākļi uz Sibīrijas un Tālo Austrumu ceļiem ir gandrīz divas reizes grūtāki nekā Krievijas Eiropas daļā. Līdz ar to šobrīd ir izveidotas zemas temperatūras uzticamības P65, tilpumrūdītas I grupas sliedes, kas ražotas no vanādiju-niobija-boru saturoša tērauda, izmantojot leģēšanai nitrētus ferosakausējumus. Šīm sliedēm tiek izmantots elektriskais tērauds, kura vārīšana tiek veikta loka krāsnīs.

Mīnus 60 °C temperatūrā no elektrotērauda izgatavotas sliedes iztur divreiz lielākas triecienslodzes nekā sliedes no martena tērauda.

Šobrīd Krievijas sliedes ir vienas no labākajām pasaulē. Taču Japānas, Francijas, Zviedrijas un Kanādas sliedēm ir ievērojami vairāk zems līmenis pašu spriegumi un lielāka sliežu tērauda tīrība, kā arī taisnums. Tāpēc tagad sākta to iepirkuma Krievijas dzelzceļu ātrgaitas satiksmes posmiem.

Marķējums, sliežu kalpošanas laiks un pasākumi tā pagarināšanai

Sliežu marķēšana tiek veikta, lai tās pareizi novietotu ceļā un noteiktu katras atsevišķas sliedes izgatavošanas vietu un laiku. To iedala galvenajā (pastāvīgā), veic velmēšanas laikā ar štancēšanu karstā un aukstā stāvoklī (1.2. att.) un papildu vai pagaidu, izgatavots ar krāsu. Galvenais rūpnīcas marķējums norāda uz sliežu atbilstību

standartu prasībām, un papildus iezīmē katras sliedes īpatnības (saīsinājums, pakāpe utt.).

Sliežu ražotne garantē pareizu sliežu apkalpošanu ceļā darbības laikā, rēķinot miljonos bruto tonnās nokavētās tonnāžas T. Sliedes tiek noņemtas no sliežu ceļa vai nu galvas nodiluma, vai defektu dēļ. Galvas vertikālais nodilums parasti nesasniedz robežvērtības pie darbības laika T ātruma, pie kura tiek veikta nepārtraukta sliežu maiņa, jo tās ierobežo atsevišķu defektu jaudu.

Šobrīd ir pieņemta sliežu defektu klasifikācija, kas dota tabulā. 1.4.

Atsevišķas sliežu izejas intensitāte ir atkarīga no to darbības laika (caur tiem izvadītās tonnāžas), sliežu ceļa konstrukcijas, sliedēm no cirkulējošā ritošā sastāva riteņpāriem, sliežu ceļa plāna un profila, sliežu veida, tērauda kvalitātes un citiem faktoriem. Uz att. 1.3 parāda vidējās pieauguma līknes bijušās PSRS tīklam vienreizējai termiski neapstrādātu sliežu izņemšanai taisnos un līdzenos līkumos atkarībā no nokavētās tonnāžas ar savienojuma sliežu ceļu uz koka gulšņiem.

Volumetriski rūdītām sliedēm ir ievērojami zemāka ražība, ko var redzēt, piemēram, grafikā att. 1,4 līnijai Sanktpēterburga - Maskava.

Lielākā vienreizējā bojāto sliežu noņemšana tiek veikta nepietiekamas metāla kontakta noguruma stiprības dēļ, pārmērīga galvas sānu nodiluma dēļ līkumos un sliedes zoles korozijas un korozijas noguruma plaisu dēļ (defekti 44, 17, 21, 14, 11 , 69 - skatīt 1.4. tabulu).

Sliežu kalpošanas laiks šobrīd tiek pagarināts, izmantojot resursus taupošas tehnoloģijas, jo īpaši labs līdzeklis sliežu ekspluatācijas īpašību atjaunošanai ir to periodiska slīpēšana pa ceļam vai veco sliežu asināšana sliežu metināšanas uzņēmumos. Sliežu slīpēšanai tiek izmantoti sliežu slīpēšanas mehānismi un sliežu slīpēšanas vilcieni ar abrazīviem diskiem.

Sliežu kvalitātes uzlabošana tiek veikta trīs galvenajos virzienos: sliežu tērauda tīrības uzlabošana; paaugstinot sliedes metāla cietību un uzlabojot tā struktūru; sliežu taisnuma palielināšana ražošanas laikā. Tiek izstrādāta arī R65sh sliede, kurai būs rezerve galvas augstumā (6 ... 7 mm) turpmākai slīpēšanai.

__________________

Reģistrēties lai lejupielādētu failus.
Uzmanību! Pirms grāmatu un dokumentu lejupielādes instalējiet grāmatu skatītāju no šejienes . Piedalieties dzelzceļa attīstībā wiki vārdnīca / ASI žurnāls tiešsaistē

Ja nevarat lejupielādēt failu... / Mūsu lietojumprogramma VKontakte / Mēs pērkam vilciena elektroniskās versijas. dokumentus

Kategorijas

Redaktora izvēle