NOUVELLES EXIGENCES POUR LA QUALITÉ DES RAILS EN ACIER
Abstrait
Les rails sont une partie importante de l’infrastructure ferroviaire. La qualité des rails a une incidence directe sur la fonctionnalité du trafic ferroviaire. Augmentation de la vitesse des trains, La fréquence élevée du trafic et des wagons et locomotives à essieu est directement liée à la qualité des rails. Les voies de qualité caractéristiques sont des normes prescrites par les chemins de fer de l’Union internationale (publié UIC et EN 13674).
Afin d’accroître la compétitivité du transport ferroviaire par rapport à d’autres formes de transport et la mise en place d’un système ferroviaire interopérable de l’Union européenne, est tenu d’établir la qualité de la gestion du système conformément à l’ISO 9001. Également nouvelle norme EN 13674 établir d’autres types d’aciers de rails (Sept types d’aciers perlites) et introduit une nouvelle philosophie dans la composition micro et macro de l’acier pour rails.
Introduction
L’infrastructure ferroviaire est une voie avec toutes les installations appropriées plantes et autres dispositifs, qui sont en fonction au trafic ferroviaire.
Les rails en tant que partie importante de l’infrastructure ferroviaire ont exactement le niveau de qualité. En Europe, La qualité des rails est prescrite par les normes internationales, l’Union européenne des chemins de fer UIC 860 et EN13674.
Dans d’autres parties vitales de l’infrastructure ferroviaire afin de: augmenter la vitesse des trains, augmenter les charges par essieu de la traction des trains et des locomotives et augmenter la densité du trafic et augmenter la résistance aux influences néfastes de l’environnement (Aspects environnementaux), requis et améliorer la qualité des rails.
Les normes de l’Union européenne pour les chemins de fer (UIC) ont convenu des normes nationales de différents pays.
La qualité des pistes, Les mesures et les tolérances sont prescrites par les normes SRPS. C.K1.020 et SRPS. C.K1.021.
Ces normes clarifient en détail les composants les plus importants des pistes de qualité, Production d’acier pour rails, et de contrôler la livraison finale des nouveaux rails.
En fonction des rails de charge en service sont fixés des niveaux de voies de qualité, avec l’aspect résistance à la traction et propriétés ductiles. Selon le degré d’exploitation des rails de charge, Les rails sont divisés en deux groupes principaux, nommément:
– rail et qualité normale
– Rails résistants à l’usure (Rails à haute résistance à l’abrasion).
Exigences pour des rails de qualité, Entrée métallique pendant la production de rails en acier, L’accent est mis sur l’ajustement suivant de la production de rails:
– Augmentation de la masse du rail grâce au compteur 45 À 77 Kg / m. Maintenant les rails les plus utilisés avec une masse 60 (Figue. 1) le poids prescrit de 60,34 Kg / m, représenté par l’ancien profil ferroviaire 49 Kg / m poids prescrit 49,43 Kg / m (Figue. 2).
– Augmenter la valeur de la résistance à la traction de 700 À 1300 Mpa.
– Augmenter la pureté de l’acier, en particulier du soufre et du phosphore, par rapport au maximum précédent de 0,050 À 0,030%.
Production de rails longs jusqu’à 120 m de longueur (Diminution du nombre de joints soudés et d’espaces de dilatation). [1], [4]
Macrostructure i. e. la consistance du matériau est vérifiée par le test de Baumann.
Pour le test de Baumann, on peut voir le niveau de macro-ségrégation exprimée, qui est en corrélation directe avec la disposition des microconstituants peu solubles (Figue 3).
Figue. 3 Bloc de forte ségrégation à l’intersection des rails
Propriétés prescrites pour l’acier des rails
Exigences de l’UIC 860 V
Pour une sélection de différents types de rails, Les exigences correspondantes en matière de composition chimique et de propriétés mécaniques sont présentées dans (Table 1) selon la norme UlC 860 – 1.
D’après le tableau, il est évident que, en cas d’usure – Rails résistants, augmentation du carbone (C) et manganèse (Mn) Le contenu est responsable de l’amélioration des propriétés mécaniques. L’augmentation de la résistance à l’usure est basée sur une théorie de l’influence mutuelle de certains éléments. Le carbone influence les propriétés mécaniques à travers la fraction volumique de la cémentite et la teneur en perlite. Le manganèse influence la diminution de température de la réaction eutectoïde et la finesse des lamelles perlites, C’est, la réduction de la distance interlamellaire. Comme illustration de l’influence des éléments d’alliage, tels que le carbone, Manganèse et silicium, sur la vitesse d’usure d’une structure en perlite.
où:
W – représente la vitesse d’usure exprimée en perte de volume par unité de trajectoire sur laquelle le glissement se produit, C, Mn, Si – représentent les teneurs en pourcentage de carbone, manganèse et silicium respectivement.
Pour tous les types de rails, les valeurs appropriées des propriétés mécaniques sont également fixées et contrôlées par la norme (Table 1).
Dans les aciers perlitiques, dont la structure est représentée dans (Figue. 4). Les propriétés mécaniques sont largement régies par la distance entre la cémentite (Fe3C) Lamelles, leur épaisseur et par la granulométrie. L’influence de l’espacement interlamellaire sur la limite d’élasticité, La résistance à la traction et la réduction de la surface sont démontrées par les structures indiquées dans (Figue. 5). Ces exemples montrent des microstructures d’un même acier soumises à des vitesses de refroidissement différentes. Le même effet peut être obtenu en contrôlant le taux de diffusion via les teneurs d’alliage. [1]
La nouvelle norme européenne EN 13674, qui traite des questions de qualité ferroviaire, tient compte des exigences croissantes en matière de sécurité et d’économie du trafic ferroviaire.
Norme européenne EN 13674 comprend des rails symétriques avec un large taux de masse ≥46 kg/m.
Cette norme a été élaborée par le Comité européen de normalisation CEN (Comité européen de normalisation) du Comité national de la 19 pays. Cette norme a construit une approche moderne de la question des pistes de qualité avec la recommandation que les fabricants devraient être tenus de suivre les pistes ont introduit un système de management de la qualité conformément aux exigences de l’ISO 9001 Normes.
Norme EN 13674 – 1:2003 se compose de deux parties principales:
− test de qualification et
− essais d’acceptation
Les tests de qualification sont d’autres tests qui ont été effectués précédemment, comme par exemple, ténacité à la rupture. Les essais d’acceptation caractérisent les propriétés des essais prescrits, qui assurent la production de rails de haute qualité, et les exigences d’essai de l’administration ferroviaire (Table 2) et (Table 3).
La qualité des rails est basée sur les valeurs mesurées de dureté, par lequel ils ont introduit de nouvelles étiquettes pour les rails en acier.
Tests de qualification
Les essais de qualification doivent être effectués au moins un tous les cinq ans et les principaux changements technologiques, rails de production. Des essais supplémentaires sur les contraintes résiduelles sont effectuées sur tous les types de rails en acier tous les deux ans maximum, à condition que la vitesse de déformation longitudinale dans les rails puisse atteindre jusqu’à 250 Mpa.
L’examen de qualification prescrit est le suivant ::
− ténacité à la rupture
− taux de croissance des fissures de fatigue
− essais de fatigue
− contrainte résiduelle dans le pied de rail
− variation de la ligne médiane
− résistance à la traction et allongement
− ségrégation
− autres exigences en matière de qualification
Tests d’acceptation
Dans le cadre des tests d’acceptation est effectuée une série de tests de laboratoire tels que:
− composition chimique (le contenu maximal des éléments suivants: H, O, Al,
V, N et oligo éléments)
− microstructure (augmentant x 500)
− degré de décarburation de la couche carbonisée (autorisé jusqu’à 0.25 mm)
− pureté de l’acier (en particulier la présence d’oxyde)
− macrostructure (Test de Baumann)
− dureté
− résistance à la traction
D’autres rails d’essai d’acceptation sont:
− tolérances de dimension
− critères (modèle de contrôle)
− exigences en matière d’inspection / tolérances pour la qualité interne et la qualité de surface
L’état interne est examiné échographie dans un contrôle continu du processus, et
comprend au moins 70% de la tête et au moins 60% Web.
Table 2. Composition chimique/propriétés mécaniques (selon les normes EN
13674-1:2003)
Conclusions
Basé sur un aperçu des documents internationaux nationaux actuels qui réglementent
la qualité des voies et l’accès à la situation existante dans les chemins de fer serbes peuvent
Concluez ce qui suit:
– Afin d’augmenter la fonctionnalité, et la sécurité du trafic ferroviaire, les rails dans le cadre de la
Infrastructure ferroviaire, font l’objet d’une attention particulière à l’aspect de la continuité
amélioration de leur qualité.
– Norme de l’UIC 860 V: 1996 – prescrit quatre types de rails en acier Pearlite dans la gamme
de résistance à la traction à partir de 700 À 1300 Mpa.
– Norme EN 13674 – 2003, fournit sept types de dureté en acier perlite dans la gamme
200 À 390 VHB, types d’acier conformément à la norme EN 13674, basé sur les valeurs de
dureté (R 200, R 220, R 260, R 260 Mn, 320 Cr, 350 HT, 350 LHT).
– Selon les exigences des nouvelles normes européennes pour les rails, rail
Le fabricant est tenu d’harmoniser ses procédures avec la procédure
exigences de la norme EN ISO 9001: 2000.
– Selon la norme EN 13674 est introduire des tests de qualification en raison de la vérification de
Fabricants
– Les essais de réception apparaissent de nouvelles exigences pour la qualité des chenilles telles que:
- ténacité à la rupture
- Mesure de la propagation des fissures
- Mécanique de la rupture
- Rails de commande à ultrasons continus (70% têtes et 60% Web)
- Les supports de résistance à la traction et de dureté plus élevées des rails sont chimiques
Éléments: carbone, Manganèse et chrome, et a également prescrit le
Valeur maximale des éléments résiduels dans l’acier, qui réduisent considérablement la ductile
Propriétés.
