NOWE WYMAGANIA DOTYCZĄCE JAKOŚCI SZYN STALOWYCH
Abstrakt
Szyny są ważną częścią infrastruktury kolejowej. Jakość szyn ma bezpośredni wpływ na funkcjonowanie ruchu kolejowego. Zwiększanie prędkości pociągów, Duża częstotliwość ruchu i ładowność wagonów i lokomotyw jest bezpośrednio związana z jakością szyn. Charakterystyczne tory wysokiej jakości są normami określonymi przez Międzynarodową Unię Kolejową (opublikowano UIC i EN 13674).
W celu zwiększenia konkurencyjności transportu kolejowego w stosunku do innych form transportu oraz stworzenia interoperacyjnego systemu kolejowego Unii Europejskiej, jest zobowiązane do zapewnienia jakości zarządzania systemem zgodnie z normą ISO 9001. Również nowa norma EN 13674 Ustal inne rodzaje stali szyn (Siedem rodzajów stali perlitowych) i wprowadza nową filozofię w mikro i makro składzie stali na szyny.
Wprowadzenie
Infrastruktura kolejowa to tory ze wszystkimi odpowiednimi urządzeniami, zakładami i innymi urządzeniami, które funkcjonują w ruchu kolejowym.
Szyny jako ważny element infrastruktury kolejowej mają dokładnie taki sam poziom jakości. W Europie, Jakość szyn jest wymagana przez międzynarodowe normy, Europejski Związek Kolei UIC 860 oraz EN13674.
W innych istotnych częściach infrastruktury kolejowej w celu: Zwiększ prędkość pociągów, zwiększenie nacisków osi pociągów i lokomotyw oraz zwiększenie natężenia ruchu i zwiększenie odporności na szkodliwe wpływy środowiska (Aspekty środowiskowe), wymagane i poprawić jakość szyn.
Normy Unii Europejskiej dla kolei (UIC) uzgodniły normy krajowe różnych krajów.
Jakość utworów, miary i tolerancje są zalecanymi normami SRPS. C.K1.020 oraz SRPS. C.K1.021.
Normy te szczegółowo wyjaśniają najważniejsze elementy ścieżek jakości, produkcja stali na szyny, oraz kontrola końcowej dostawy nowych szyn.
W zależności od eksploatowanych szyn nośnych ustalane są poziomy jakości torów, z aspektem wytrzymałości na rozciąganie i ciągliwości. W zależności od stopnia eksploatacji szyn nośnych, Szyny dzielą się na dwie główne grupy, mianowicie:
– szyna i normalna jakość
– szyny odporne na ścieranie (szyny o wysokiej odporności na ścieranie).
Wymagania dotyczące wysokiej jakości szyn, metalowanie podczas produkcji szyn stalowych, Nacisk kładziony jest na następujące dostosowanie w produkcji szyn:
– Zwiększono masę szyny ze względu na metr 45 do 77 Kg / m. Teraz najczęściej używane szyny z masą 60 (Figa. 1) zalecana masa 60,34 Kg / m, reprezentowany przez dawny profil szynowy 49 Kg / m zalecana waga 49,43 Kg / m (Figa. 2).
– Zwiększ wartość wytrzymałości na rozciąganie z 700 do 1300 Mpa.
– Zwiększenie czystości stali, zwłaszcza siarki i fosforu, w stosunku do poprzedniego maksimum 0,050 do 0,030%.
Produkcja długich szyn do 120 m długości (zmniejszenie liczby złączy spawanych i przestrzeni dylatacyjnych). [1], [4]
Makrostruktura i. e. konsystencja materiału jest sprawdzana za pomocą testu Baumanna.
W teście Baumanna można zaobserwować poziom wyrażonej makrosegregacji, co jest w bezpośredniej korelacji z układem słabo rozpuszczalnych mikroskładników (Figa 3).
Figa. 3 Mocny blok segregacyjny na skrzyżowaniu szyn
Zalecane właściwości stali szyn
Wymagania UIC 860 V
Do wyboru różnych typów szyn, Odpowiednie wymagania dotyczące składu chemicznego i właściwości mechanicznych przedstawiono w (Stół 1) zgodnie z normą UlC 860 – 1.
Z tabeli wynika, że, w przypadku zużycia – Wytrzymałe szyny, Zwiększona zawartość węgla (C) i mangan (Mn) odpowiada za poprawę właściwości mechanicznych. Wzrost odporności na zużycie opiera się na teorii wzajemnego wpływu niektórych elementów. Węgiel wpływa na właściwości mechaniczne poprzez udział objętościowy cementytu i zawartość perlitu. Mangan wpływa na spadek temperatury reakcji eutektoidalnej i rozdrobnienie blaszek perlitowych, Czyli, zmniejszenie odległości międzypłytkowej. Jako ilustracja wpływu pierwiastków stopowych, takich jak węgiel, mangan i krzem, na szybkość zużycia dla struktury perlitowej.
gdzie:
W – oznacza prędkość zużycia wyrażoną jako strata objętości na jednostkę drogi, po której następuje poślizg, C, Mn, Si – reprezentują procentową zawartość węgla, odpowiednio mangan i krzem.
Do wszystkich typów szyn, odpowiednie wartości właściwości mechanicznych są również określone i kontrolowane przez normę (Stół 1).
W stalach perlitycznych, których struktura jest przedstawiona w (Figa. 4). Właściwości mechaniczne w dużej mierze zależą od odległości między cementytem (Fe3C) lamele, ich grubość i wielkość ziarna. Wpływ rozstawu międzypłytkowego na granicę plastyczności, wytrzymałość na rozciąganie i zmniejszenie powierzchni są wykazane przez struktury pokazane na (Figa. 5). Przykłady te pokazują mikrostruktury tej samej stali poddane różnym szybkościom chłodzenia. Ten sam efekt można osiągnąć poprzez kontrolowanie szybkości dyfuzji za pomocą zawartości stopu. [1]
Nowa norma europejska EN 13674, , który zajmuje się kwestiami jakości kolei, uwzględnia rosnące wymagania w zakresie bezpieczeństwa i ekonomii ruchu kolejowego.
Norma europejska EN 13674 zawiera symetryczne szyny o szerokim współczynniku masy ≥46 kg/m.
Norma ta została opracowana przez Europejski Komitet Normalizacyjny CEN (Europejski Komitet Normalizacyjny) Komitetu Krajowego 19 Krajach. Norma ta zbudowała nowoczesne podejście do problematyki torów jakościowych z zaleceniem, że producenci powinni być zobowiązani do wprowadzenia systemu zarządzania jakością zgodnego z wymaganiami ISO 9001 Standardów.
Norma EN 13674 – 1:2003 składa się z dwóch głównych części:
− test kwalifikacyjny oraz
− badania akceptacyjne
Testy kwalifikacyjne to kilka innych testów, które zostały wcześniej przeprowadzone, jak na przykład, odporność na pękanie. Testy akceptacyjne charakteryzują właściwości zalecanych testów, które zapewniają produkcję wysokiej jakości szyn, oraz wymagania testowe administracji kolejowej (Stół 2) i (Stół 3).
Jakość szyn opiera się na zmierzonych wartościach twardości, przez co wprowadzili nowe etykiety na szyny stalowe.
Testy kwalifikacyjne
Badania kwalifikacyjne muszą być przeprowadzane co najmniej raz na pięć lat, a główne zmiany technologiczne, szyny produkcyjne. Dodatkowe badania naprężeń szczątkowych przeprowadza się na wszystkich typach szyn stalowych maksymalnie co dwa lata, pod warunkiem że prędkość odkształcania wzdłużnego w szynach może wynosić do 250 Mpa.
Zalecany egzamin kwalifikacyjny jest następujący::
− odporność na pękanie
− szybkość wzrostu pęknięć zmęczeniowych
− badania zmęczeniowe
− naprężenia szczątkowe w stopie szyny
− zmienność linii środkowej
− wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie
− segregacja
− inne wymogi kwalifikacyjne
Testy akceptacyjne
W ramach badań akceptacyjnych przeprowadzana jest seria badań laboratoryjnych, takich jak::
− skład chemiczny (maksymalna zawartość następujących elementów: H, O, Al,
V, N i elementy oligo)
− mikrostruktura (zwiększenie x 500)
− stopień odwęglenia zwęglonej warstwy (dozwolone do 0.25 Mm)
− czystość stali (zwłaszcza obecność tlenku)
− makrostruktura (Test Baumanna)
− twardość
− wytrzymałość na rozciąganie
Inne szyny do testowania akceptacyjnego to:
− tolerancje wymiarowe
− kryteria (szablon kontrolny)
− wymogi kontrolne / tolerancje na jakość wewnętrzną i jakość powierzchni
Stan wewnętrzny jest badany ultradźwiękami w ciągłej kontroli procesu, i
obejmuje co najmniej 70% głowy i co najmniej 60% sieć.
Stół 2. Skład chemiczny/właściwości mechaniczne (zgodnie z normami EN
13674-1:2003)
Wnioski
Na podstawie wglądu w aktualne krajowe dokumenty międzynarodowe, które regulują
jakość torów i dostęp do istniejącej sytuacji w Kolejach Serbskich
stwierdza się, co następuje:
– W celu zwiększenia funkcjonalności, i bezpieczeństwa ruchu kolejowego, szyny jako część
infrastruktura kolejowa, zwraca się szczególną uwagę na aspekt ciągłego
poprawa ich jakości.
– Standard of UIC 860 V: 1996 – Zalecane cztery rodzaje szyn ze stali perlitowej w asortymencie
wytrzymałości na rozciąganie od 700 do 1300 Mpa.
– Norma EN 13674 – 2003, zapewnia siedem rodzajów twardości stali perlitowej w asortymencie
200 do 390 HBV, rodzaje stali zgodnie z EN 13674, w oparciu o wartości
twardość (R 200, R 220, R 260, R 260 Mn, 320 Cr, 350 HT, 350 LHT).
– Zgodnie z wymaganiami nowych norm europejskich dotyczących szyn, szyna
producent jest zobowiązany do zharmonizowania swoich procedur z procedurami
wymagania normy EN ISO 9001: 2000.
– Zgodnie z normą EN 13674 wprowadza badania kwalifikacyjne w związku ze sprawdzeniem
Producentów
– W testach akceptacyjnych pojawiają się nowe wymagania dotyczące jakości torów, takie jak:
- odporność na pękanie
- pomiar propagacji pęknięć
- Mechanika pękania
- Ciągłe szyny sterujące ultradźwiękami (70% głowice i 60% sieć)
- Uchwyty o wyższej wytrzymałości na rozciąganie i twardości szyn są chemiczne
pierwiastki: węgiel, mangan i chrom, a także przepisał
maksymalna wartość pierwiastków resztkowych w stali, które znacznie zmniejszają ciągliwość
Właściwości.
