NEW REQUIREMENTS FOR THE QUALITY OF STEEL RAILS
Abstract
Rails are an important part of the railway infrastructure. Quality of rails have direct affect for the functionality of railway traffic. Increasing speed of trains, high frequency of traffic and axle load wagons and locomotives is directly related to the quality of rails. The characteristic quality tracks are prescribed standards of the International Union Railway (published UIC and EN 13674).
In order to increase the competitiveness of rail transport compared to other forms of transport and establishment of interoperable railway system of the European Union, is obligate to establish system management quality in according to ISO 9001. Also new standard EN 13674 establish other types steels of rails (seven types pearlite steels) and introduces a new philosophy in the micro and macro composition of steel for rails.
ভূমিকা
The railway infrastructure is a tracks with all the appropriate facilities plants and other devices, which are in function at the railway traffic.
Rails as an important part of the railway infrastructure have exactly level of quality. In Europe, the quality of rails is prescribed by international standards, the European Union of Railways UIC 860 and EN13674.
In other vital parts of railway infrastructure in order to: increase the speed of trains, increasing the axles loads of trains and locomotives traction and increasing the density of traffic and increase resistance to harmful influences of the environment (environmental aspects), required and improve the quality of rails.
The European Union standards for railways (ইউআইসি) have agreed national standards of different countries.
The quality of tracks, measures and tolerances are prescribed standards SRPS.C.K1.020 and SRPS.C.K1.021.
These standards clarify in detail the most important components of quality tracks, production of steel for rails, and to control the final delivery of new rails.
Depending on load rails in service are set levels of quality tracks, with the aspect tensile strength and ductile properties. Depending on the degree exploitation load rails, rails are divided into two main groups, namely:
– rail and normal quality
– wear resistant rails (rails with high resistance to abrasion).
Demands for quality rails, metal-in during production steel rails, emphasis given to the following adjustment in the production of rails:
– Increased the mass of the rail due to the meter 45 করতে 77 কেজি / m. Now the most used rails with a mass 60 (Fig. 1) the prescribed weight of 60,34 কেজি / m, represented by former rail profile 49 কেজি / m prescribed weight 49,43 কেজি / m (Fig. 2).
– Increase the value of tensile strength from 700 করতে 1300 এমপিএ.
– Increasing the purity of steel especially sulfur and phosphorus from the previous maximum of 0,050 করতে 0,030%.
Production of long rails up to 120 m in length (decreasing the number of welded joints and dilatation spaces). [1], [4]
Macrostructure i. e. the consistency of the material is checked by Baumann test.
For Baumann test can be seen the level of expressed macro segregation, which is in direct correlation with low soluble micro constituents layout (Fig 3).
Fig. 3 Strong segregation block at the intersection of rails
Prescribed properties for steel of rails
Requirements of UIC 860 V
For a selection of different types of rails, the corresponding chemical composition and mechanical property requirements are presented in (সারণী 1) according to standard UlC 860 – 1.
From the Table it is obvious that, in the case of wear – resistant rails, increased carbon (C) and manganese (Mn) content is responsible for the improved mechanical properties. The increase in wear resistance is based on a theory of the mutual influence of certain elements. Carbon influences the mechanical properties through the volume fraction of cementite and the content of pearlite. Manganese influences the temperature decrease of the eutectoid reaction and the fineness of pearlite lamellae, এটা হল, the reduction in the interlamellar distance. As an illustration of the influence of alloying elements, যেমন কার্বন, manganese and silicon, on wear speed for a pearlite structure.
where:
W – represents the speed of wear expressed as volume loss per unit of path over which sliding occurs, C, Mn, Si – represent the percentage contents of carbon, manganese and silicon respectively.
For all rail types, the appropriate values of mechanical properties are also laid down and controlled by the Standard (সারণী 1).
In pearlitic steels, the structure of which is depicted in (Fig. 4). The mechanical properties are largely governed by the distance between the cementite (Fe3C) lamellae, their thickness and by the grain size. The influence of the interlamellar spacing on yield point, tensile strength and reduction of area is demonstrated by the structures shown in (Fig. 5). These examples display microstructures of the same steel subjected to different cooling rates. The same effect can be achieved by controlling the diffusion rate via the alloying contents. [1]
The new European standard EN 13674, which deals with issues of quality rail, takes into account the increasing demands for safety and economy of railway traffic.
European standard EN 13674 includes symmetrical rails with wide rate of mass ≥46 kg/m.
This standard was developed by the European Committee for Standardization CEN (European Committee for Standardization) of the National Committee of the 19 countries. This standard has built a modern approach to the issue of quality tracks with the recommendation that manufacturers should be required tracks have introduced quality management system in accordance with the requirements of ISO 9001 মান.
স্ট্যান্ডার্ড EN 13674 – 1:2003 দুটি প্রধান অংশ নিয়ে গঠিত:
যোগ্যতা পরীক্ষা এবং
− গ্রহণযোগ্যতা পরীক্ষা
যোগ্যতা পরীক্ষা হল কিছু অন্যান্য পরীক্ষা যা পূর্বে সঞ্চালিত হয়েছিল, যেমন ধরুন, ফ্র্যাকচার বলিষ্ঠতা. স্বীকৃতি পরীক্ষাগুলি নির্ধারিত পরীক্ষার বৈশিষ্ট্যগুলিকে চিহ্নিত করে, যা উচ্চ মানের রেল উৎপাদন নিশ্চিত করে, এবং রেলওয়ে প্রশাসনের পরীক্ষার প্রয়োজনীয়তা (সারণী 2) এবং (সারণী 3).
রেলগুলির গুণমান কঠোরতার পরিমাপ করা মানগুলির উপর ভিত্তি করে, যার মাধ্যমে তারা ইস্পাত রেলের জন্য নতুন লেবেল চালু করেছিল.
যোগ্যতা পরীক্ষা
Qualification testing must be conducted at least one in five years and the major changes in technology, উৎপাদন রেল. Additional testing residual stresses are carried out on all types of steel rails every two years maximum, provided that the longitudinal strain rate in the rails can amount to up to 250 এমপিএ.
নির্ধারিত যোগ্যতা পরীক্ষা টি নিম্নলিখিত:
− ফ্র্যাকচার বলিষ্ঠতা
− ক্লান্তি ক্র্যাক বৃদ্ধির হার
− ক্লান্তি পরীক্ষা
* রেল পায়ে অবশিষ্ট চাপ
• কেন্দ্র লাইনের প্রকরণ
− প্রসার্য শক্তি এবং প্রলম্বন
− বিচ্ছিন্নতা
− অন্যান্য যোগ্যতার প্রয়োজনীয়তা
গ্রহণযোগ্যতা পরীক্ষা
গ্রহণযোগ্যতা পরীক্ষার মধ্যে পরীক্ষাগার পরীক্ষার একটি সিরিজ সঞ্চালিত হয় যেমন:
− রাসায়নিক গঠন (নিম্নলিখিত উপাদানগুলির সর্বাধিক সামগ্রী: H, O, আল,
V, N এবং oligo উপাদান)
− মাইক্রোস্ট্রাকচার (x বৃদ্ধি 500)
− পোড়া স্তর decarburizing ডিগ্রী (পর্যন্ত অনুমোদিত 0.25 মিমি)
ইস্পাতের বিশুদ্ধতা (বিশেষ করে অক্সাইডের উপস্থিতি)
− ম্যাক্রোস্ট্রাকচার (Baumann পরীক্ষা)
− কঠোরতা
− প্রসার্য শক্তি
অন্যান্য গ্রহণযোগ্যতা পরীক্ষার রেলগুলি হল:
মাত্রা সহনশীলতা
− মানদণ্ড (নিয়ন্ত্রণ টেমপ্লেট)
− পরিদর্শন প্রয়োজনীয়তা / অভ্যন্তরীণ গুণমান এবং পৃষ্ঠের গুণমানের জন্য সহনশীলতা
অভ্যন্তরীণ অবস্থা একটি ক্রমাগত প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ আল্ট্রাসাউন্ড পরীক্ষা করা হয়, এবং
includes at least 70% মাথা এবং অন্তত 60% ওয়েব.
সারণী 2. Chemical composition/mechanical properties (according to the standards EN
13674-1:2003)
Conclusions
Based on insight into the current national international documents that regulate
the quality of tracks and access to the existing situation in the Serbian Railways can
conclude the following:
– In order to increase functionality, and safety of railway traffic, the rails as part of the
railway infrastructure, are paid special attention to the aspect of continuous
improvement of their quality.
– UIC এর মান 860 V: 1996 – prescribed four types pearlite steel rails in the range
of tensile strength from 700 করতে 1300 এমপিএ.
– স্ট্যান্ডার্ড EN 13674 – 2003, পরিসীমা মধ্যে সাত ধরনের pearlite ইস্পাত কঠোরতা উপলব্ধ করা হয়
200 করতে 390 HBV, EN অনুযায়ী ইস্পাত টাইপ 13674, based on the values of
কঠোরতা (R 200, R 220, R 260, R 260 Mn, 320 Cr, 350 HT, 350 LHT).
– According to the requirements of new European standards for rails, রেল
manufacturer is obliged to harmonize its procedures with the procedural
requirements of the standard EN ISO 9001: 2000.
– According to standard EN 13674 is introduce qualifying tests due to check of
manufacturers
– Acceptance test appear new requirements for the quality of tracks such as:
- ফ্র্যাকচার বলিষ্ঠতা
- measurement of crack propagation
- Fracture Mechanics
- continuous ultrasound control rails (70% heads and 60% ওয়েব)
- Holders of higher tensile strength and hardness of the rails are chemical
elements: কার্বন, manganese and chromium, and also prescribed the
maximum value of residual elements in steel, which greatly reduce ductile
properties.
