เหล็กชนิดใดที่ใช้ในราง? อธิบายเกรดเหล็กราง

รางเหล็กเป็นกระดูกสันหลังของรางรถไฟ และรางเกือบทั้งหมดที่ให้บริการในปัจจุบันทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนเพิร์ลไลติกสูง- บทความนี้จะอธิบายว่าเหล็กชนิดใดที่ใช้ในราง เกรดแตกต่างกันอย่างไร และองค์ประกอบของโลหะผสมแต่ละชนิดมีส่วนช่วยอย่างไร

ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับเหล็กราง: เหล็กคาร์บอนเพิร์ลลิติก-สูง

เหล็กรางเป็นเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาที่มีปริมาณคาร์บอนประมาณ 0.65 ถึง 0.82 เปอร์เซ็นต์ ในสภาวะรีดร้อน- โครงสร้างจุลภาคเป็นแบบเพิร์ลไลติก ซึ่งให้ความแข็งแรง ความแข็ง และความต้านทานการสึกหรอได้ดี เนื่องจากรางต้องรับน้ำหนักของเพลาสูง ต้านทานการสึกหรอของส่วนหัว และรับมือกับรอบการโค้งงอซ้ำๆ เหล็กจึงถูกกำหนดให้มีความต้านทานแรงดึงขั้นต่ำ ความแข็งขั้นต่ำ และข้อจำกัดที่เข้มงวดเกี่ยวกับองค์ประกอบที่เป็นอันตราย

เกรดเหล็กรางมาตรฐาน

ภูมิภาคต่างๆ ใช้ระบบเกรดที่แตกต่างกันเพื่อจุดประสงค์ทางวิศวกรรมเดียวกัน ในยุโรป EN 13674-1 กำหนดรางตามความแข็ง เช่น R260 ที่มีความต้านทานแรงดึงขั้นต่ำประมาณ 880 MPa และ R350HT ประมาณ 1175 MPa ในประเทศจีน เกรด GB/T 2585 เช่น U71Mn และ U75V เป็นเกรดทั่วไป โดยที่ U75V มีความต้านทานแรงดึงขั้นต่ำ 980 MPa ในสภาวะรีดร้อน-และค่าที่สูงกว่าหลังจากการชุบแข็งส่วนหัว ในอเมริกาเหนือ AREMA บทที่ 4 กำหนดเกรดคาร์บอนมาตรฐานและเกรดรางที่มีความแข็งแรงสูงสำหรับช่วงส่วน 100RE ถึง 141RE

องค์ประกอบโลหะผสมทำอะไร

ประสิทธิภาพของเหล็กรางขึ้นอยู่กับองค์ประกอบโลหะผสมจำนวนเล็กน้อย คาร์บอนช่วยเพิ่มความแข็งแรง ความแข็ง และความทนทานต่อการสึกหรอ แมงกานีสช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความเหนียว และขจัดออกไซด์และซัลไฟด์ที่เป็นอันตราย ซิลิคอนช่วยเพิ่มความแข็งและความต้านทานต่อการสึกหรอ และช่วยกำจัดออกซิไดซ์ของเหล็ก ทองแดงในปริมาณเล็กน้อยจะช่วยเพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อน ในขณะที่ฟอสฟอรัสและซัลเฟอร์จะถูกเก็บไว้ต่ำมากเพราะจะทำให้เหล็กเปราะและอาจทำให้เกิดรอยแตกระหว่างการรีดได้

รางหนัก รางไฟ และรางเครน

รางมักจะจำแนกตามน้ำหนักเชิงเส้น รางไฟขนาด 8 ถึง 30 กก./ม. ใช้สำหรับรางเหมือง แนวโรงงาน และทางรถรางไฟฟ้า รางหนักตั้งแต่ 38 ถึง 75 กก./ม. เช่น P38, P43, P50, P60 และ P75 ใช้สำหรับรางรถไฟสายหลัก รางเครน เช่น QU70 ถึง QU120 ยังคงหนักกว่า โดยสูงถึงประมาณ 118 กก./ม. และได้รับการออกแบบสำหรับการบรรทุกล้อแบบรวมของเครนเหนือศีรษะและเครนโครงสำหรับตั้งสิ่งของ

วิธีการเลือกเหล็กรางที่ถูกต้อง

เลือกเกรดตามสภาพการจราจร ความเร็ว และทางโค้ง สำหรับเส้นทางจราจรผสม-ที่มีความเร็วปานกลาง โดยทั่วไปเกรดคาร์บอนมาตรฐานก็เพียงพอแล้ว สำหรับทางเดินลากจูงหนัก- ทางลาดชัน และทางโค้งหักศอก เกรด-ที่ผ่านการอบด้วยความร้อน เช่น R350HT, -ส่วนหัวที่แข็งตัว U75V หรือเกรดโลหะผสมที่เทียบเท่าจะช่วยยืดอายุการใช้งานของรางโดยการปรับปรุงความแข็งและความต้านทานต่อการสึกหรอ ตรวจสอบค่าความต้านทานแรงดึงขั้นต่ำ ช่วงความแข็ง และความคลาดเคลื่อนของขนาดที่กำหนดโดยเทียบกับมาตรฐานที่ควบคุมเสมอก่อนสั่งซื้อ

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: วัสดุหลักของรางรถไฟคืออะไร?ตอบ: รางรถไฟทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนเพิร์ลไลติกสูง- โดยปกติจะมีคาร์บอน 0.65 ถึง 0.82 เปอร์เซ็นต์ โดยเติมแมงกานีส ซิลิคอน และบางครั้งก็มีโครเมียมหรือวาเนเดียมเล็กน้อย

ถาม: สแตนเลสใช้สำหรับรางหรือไม่?ตอบ: ไม่ สเตนเลสมีราคาแพงเกินไปและไม่มีคุณสมบัติการสึกหรอตามที่กำหนด รางใช้คาร์บอนและเหล็กกล้าเพิร์ลไลติกโลหะผสมต่ำ-

ถาม: R350HT หมายถึงอะไรตอบ: R350HT เป็นเกรดราง EN 13674-1 ที่มีความแข็งขั้นต่ำ 350 HBW ผ่านการอบชุบด้วยความร้อนเพื่อเพิ่มความแข็งแรงสูง โดยมีความต้านทานแรงดึงขั้นต่ำประมาณ 1175 MPa

ถาม: เหตุใดจึงเติมแมงกานีสลงในเหล็กรางตอบ: แมงกานีสช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความเหนียว ขจัดการรวมตัวของออกไซด์และซัลไฟด์ที่เป็นอันตราย และเพิ่มความต้านทานต่อการสึกหรอ

ถาม: U71Mn และ U75V แตกต่างกันอย่างไรตอบ: U75V มีวาเนเดียมและมีความแข็งแรงและทนทานต่อการสึกหรอสูงกว่า U71Mn ทำให้เหมาะสำหรับสายลากจูงหนัก-และ-ความเร็วสูง