Vrchnú konštrukciu koľaje tvoria koľajnice, upevnenia, podpery koľajníc (najčastejšie vo forme podvalov); predradník a prídavné prvky vo forme tyčí proti krádeži, spojok a iných častí. Okrem toho horná stavba zahŕňa výhybky, mostovku a rad špeciálne zariadenia, ako sú cestné zvodidlá.

V akejkoľvek klimatickými zónami a v každom ročnom období musí byť konštrukcia zvršku trate pevná, stabilná, odolná proti opotrebovaniu, hospodárna, zabezpečujúca bezpečný a plynulý pohyb vlakov pri vysokých rýchlostiach.

Koľajnice sú najdrahším a najdôležitejším prvkom zvršku trate. Na koľajnice sú kladené mnohé požiadavky. Aby kolesá koľajových vozidiel mali menší odpor voči pohybu, musia byť koľajnice hladké. Na druhej strane, aby lokomotíva realizovala maximálnu ťažnú silu, je žiaduce zvýšiť priľnavosť jej kolies ku koľajniciam, t.j. koľajnice musia mať drsný povrch. V tejto súvislosti sa v nevyhnutných prípadoch dodáva piesok zo špeciálnych zariadení (pieskovísk) pod kolesá lokomotívy na koľajnice.

Aby sa znížilo opotrebovanie, koľajnice by mali byť vyrobené z tvrdej ocele. Veľmi tvrdá oceľ však môže byť krehká, čím sa zvyšuje riziko lomu. Koľajnice teda musia byť tvrdé aj tvárne. Tento rozpor sa rieši na základe racionálneho výberu chemického zloženia ocele a pomocou tepelného spracovania. Koľajnica musí byť dostatočne tuhá, aby lepšie odolávala ohýbaniu pod kolesami. Zároveň sa pri vysokej tuhosti koľajníc zvýšia takzvané dynamické sily od kolies (t.j. sily pri pohybe). Tento rozpor sa snažia vyriešiť racionálnym výberom tvaru a veľkosti koľajnice.

Netreba zabúdať, že koľajnice sú sériovo vyrábaný produkt, takže musia byť dosť lacné.

Tvar modernej koľajnice pripomína I-nosník, ktorý lepšie ako iné odoláva ohybu vo vertikálnej rovine.

V ruštine železnice Prvá norma pre koľajnice bola prijatá v rokoch 1903 - 1907. Schválené boli štyri typy: 1-a, 2-a, 3-a a 4-a s hmotnosťou 43,57; 38,42; 33,48; 30,89 kg na 1 m V roku 1947 a nasledujúcich rokoch boli schválené nové normy stanovujúce tieto typy koľajníc: P43, P50, P65 a P75 s hmotnosťou 44,65; 51,67; 64,72; 74,41 kg v 1 m. Písmeno P znamená slovo „koľajnica“ a číslo udáva približnú hmotnosť 1 m koľajnice. Koľajnice typu P43 sa v súčasnosti valcujú len pre trate priemyselnej dopravy, ako aj na žiadosť Ministerstva železníc pre jednotlivé výmeny koľajníc P43 ležiacich na trati a pre výhybky.

Priečne profily moderných štandardných koľajníc (obr. 2.1) sa v mnohom líšia od koľajníc prvých štandardov prijatých na začiatku tohto storočia.

Hlava koľajnice je načrtnutá pozdĺž skriňovej krivky (t. j. krivky s premenlivým zakrivením), v dôsledku čoho sa dosiahne centrálnosť prenosu síl od kolies a dostatočná šírka ich kontaktnej značky. Predpokladá sa, že polomer oblúka v mieste prechodu z vrcholu koľajnice na jej bočné čelo je 15 mm, čo je blízko k zaobleniu na kolese na začiatku hrebeňa. To sťažuje posúvanie kolesa na koľajnicu. Bočné okraje hlavy sú naklonené (1:20), čo rozširuje hlavu zospodu a zväčšuje opornú plochu pre podložky. Krk koľajnice je tvarovaný pozdĺž krivky s premenlivým polomerom, aby sa vytvorilo zhrubnutie pri prechode do hlavy a chodidla. Podrážka je vyrobená pevnejšie ako staré štandardné koľajnice, aby sa eliminovalo riziko zlomenia pri ohýbaní.

Je potrebné zdôrazniť, že šírka podošvy a výška ramena¹ sú rovnaké pre koľajnice typu P65 a P75. To je veľmi výhodné pri údržbe koľajových zariadení, pretože to umožňuje použiť rovnaké medziľahlé a tupé upevnenia pre oba typy koľajníc.

Kvalita koľajníc je veľmi dobrá veľký význam pri zabezpečovaní dlhej životnosti a bezpečnosti vlakov. Ministerstvo železníc stanovilo pre hutníkov úlohu vyrábať koľajnice tak, aby pred výmenou uniesli náklad s hmotnosťou 1 200 - 1 500 miliónov ton brutto v priamych líniách a 500 miliónov ton v oblúkoch s malými polomermi (do 600 m). .

V hutníckych závodoch, kde sa valcujú koľajnice, sa oceľ varí buď v otvorených peciach (niekoľko hodín) alebo v konvertoroch (15-18 minút) metódou kyslíkového konvertora. Oceľ sa naleje do foriem. Po ochladení sa vytvoria ingoty. Zahrievajú sa a privádzajú do kvitnutia, kde sa predlisujú. Výsledný predvalok sa potom posiela do valcovní. Oceľový pás postupne prechádza cez „prúdy“ mlyna a dostáva koľajnicový profil.

Oceľ s otvoreným ohniskom je lepšia ako konvertorová oceľ, pretože dlhý proces varenia ocele umožňuje lepšie regulovať jej zloženie, obsahuje menej fosforu a síry a menej škodlivých nečistôt.

Koľajnice vyrobené z ocele vyrobené metódou kyslíkového konvertora obsahujú vyššie percento fosforu a síry, a preto majú väčšiu krehkosť za studena a červenú (t. j. riziko lomu pri nízkych a vysoké teploty). Z tohto dôvodu sa koľajnice vyrobené touto metódou znovu nepokladajú na hlavné trate (používajú sa na priemyselných prístupových cestách).

Kvalita koľajníc je kontrolovaná chemickým zložením, mikro- a makroštruktúrou kovu, pevnosťou, priamosťou² a ďalšími ukazovateľmi (pevnosť sa zvyčajne hodnotí podľa hodnoty pevnosti v ťahu vzorky pri jej naťahovaní).

Okrem železa obsahuje koľajnicová oceľ: chemické prvky: uhlík³ (0,67 – 0,82 %), mangán (0,75 – 1,05 %), kremík (0,13 – 0,28 %), fosfor (do 0,035 %), síra (do 0,045 %).

Uhlík pomáha zvyšovať tvrdosť, teda odolnosť ocele voči opotrebovaniu. Aj malé zvýšenie obsahu uhlíka z 0,42 na 0,62 % = vedie k zvýšeniu odolnosti ocele proti opotrebeniu takmer 2 krát.

Mangán je veľmi užitočná prísada, ktorá zvyšuje odolnosť proti opotrebovaniu a húževnatosť (t. j. poskytuje nízku krehkosť). Kremík je prísada, ktorá zvyšuje tvrdosť a tým aj odolnosť ocele proti opotrebovaniu. Fosfor a síra sú škodlivé prísady. Ich prítomnosť je spôsobená tým, že sú obsiahnuté v prírodnom železné rudy. Koľajnice vyrábané Ždanovským hutníckym závodom Azovstal obsahujú arzén (0,15 %) na báze Kerčských rúd. Jeho prítomnosť v takýchto veľkostiach neznehodnocuje oceľ.

Pri výrobe ocele dochádza k čiastočnému vyhoreniu nečistôt z liatiny. Spolu s nečistotami horí aj železo, ktoré sa mení na oxid, ktorý sa v tekutom kove rozpúšťa a môže byť nevhodný na ďalšie spracovanie. Preto pred naliatím do foriem musí byť kov „deoxidovaný“, teda zbavený oxidu železitého pridaním špeciálnych dezoxidátorov, ktorými sú Al, SiCa atď.

Deoxidátory reagujú s kyslíkom za vzniku oxidov, ktorých hlavná časť sa odstraňuje s troskou. Zvyšky oxidov deoxidantov tvoria nekovové inklúzie (napríklad oxid hlinitý), ktoré pri valcovaní v smere valcovania vytvárajú stopy alebo čiary. Tieto inklúzie sa vyznačujú vysokou tvrdosťou (rádovo vyššou ako základný materiál), preto sú pri páde do zóny maximálneho napätia zdrojom vzniku únavových trhlín.

Výskum v posledných rokoch ukázali, že vylúčenie hliníka z deoxidačných činidiel môže výrazne znížiť dĺžku línie nekovových inklúzií. Preto bol od 1. júla 1981 na koľajniciach zavedený nový GOST 24182 - 80, ktorého charakteristickým znakom je, že odteraz sú nové koľajnice rozdelené do 1 a 2 skupín. Koľajnice skupiny 1 sú vyrobené z ocele s otvoreným ohniskom, dezoxidovanej v panve s komplexnými dezoxidačnými činidlami bez použitia dezoxidačných činidiel, ktoré tvoria pruhované nekovové inklúzie v oceli. Najlepšie z nich sú v súčasnosti železo-vanádovo-kremíkovo-vápenaté dezoxidanty, ktoré používa Kuzneck metalurgický závod. Je tiež možné použiť kremíkovo-horčíkovo-titánové deoxidátory.

Koľajnice skupiny 2 sú vyrobené z marcovej ocele, dezoxidovanej hliníkom alebo mangánovo-hliníkovou zliatinou.

Použitie komplexných deoxidačných činidiel na výrobu koľajníc skupiny 1 umožňuje znížiť dĺžku radov nekovových vtrúsenín z 8 mm (v skupine 2) na 2 mm (v skupine 1). V tomto ohľade sa životnosť a spoľahlivosť koľajníc zvyšuje približne o 20 - 30%.

Na ďalšie zlepšenie chemického zloženia koľajovej ocele sa uskutočňovali experimenty so zavádzaním legujúcich prísad, ako je chróm, do nej, čo viedlo k zvýšeniu odolnosti koľajníc proti opotrebovaniu, ale neprinieslo významný účinok proti výskytu kontaktu. únavové poškodenie. Experimenty s oceľou so zvýšeným percentom kremíka (0,49 – 0,64 %) ukázali, že vlnovité opotrebenie takýchto koľajníc (pozri odsek 2.3 pre viac podrobností) je menšie ako u koľajníc štandardnej výroby.

Ak vyrežete vzorku koľajnicovej ocele, rozdrvte ju, namočte ju roztokom kyselina dusičná v alkohole a potom preskúmajte tento „rez“ mikroskopom, bude viditeľná jeho mikroštruktúra. Môže to byť rôzne: buď rovnomerné alebo nerovnomerné rozloženie čiernych a bielych škvŕn, alebo nejaký druh ihličkovitej štruktúry atď. V tomto prípade sa rozlišujú štruktúry: austenit, martenzit, sorbit atď. Ukazuje sa, že kvalita koľajníc sa po vytvrdnutí výrazne zvýši Najlepšie vlastnosti(odolnosť proti opotrebeniu a húževnatosť) majú sorbitolové tvrdnutie a tvrdnúce troostitové štruktúry.

Po mnoho rokov sa experimentálne kalenie koľajníc vykonávalo iba na koncoch a potom po celej dĺžke. Najväčší úspech dosiahli v Hutnom závode Nižný Tagil, kde sa používa objemové kalenie, teda kalenie celej koľajnice (ohrev v peciach a následné chladenie v oleji). Životnosť takto kalených koľajníc sa v porovnaní s nekalenými zvýšila takmer 1,5 krát. Dobré výsledky boli dosiahnuté v závode Azovstal, kde sa po ohreve vysokofrekvenčnými prúdmi používa povrchové kalenie hlavy koľajnice zmesou voda-vzduch. Kalenie koľajníc z ohrevu pecí vodou sa používa aj v Dneperskom metalurgickom závode pomenovanom po F. E. Dzeržinskom.

Uskutočňuje sa výskum technologických možností na vytvorenie obzvlášť pevných koľajníc, najmä výroba koľajníc, pri ktorých je hlava tvrdšia ako krk a podošva (pomocou špeciálnej metódy kalenia). Tvrdosť je charakterizovaná Brinellovými jednotkami. Takže ak krk a podošva majú 331 388 jednotiek, potom hlava má 450 jednotiek. Plánujú sa experimenty na vytvorenie tepelne spevnených koľajníc z hypereutektoidnej ocele (oceľ obsahujúca viac ako 0,82 % uhlíka), ako aj bimetalových koľajníc, t.j. odlišné typy ocele

Kvalita koľajníc sa posudzuje aj na základe makroštruktúry ocele. Túto štruktúru je možné vidieť na „úseku“ koľajnice voľným okom. Dobrá makroštruktúra zahŕňa jemnozrnnú štruktúru, v ktorej nie sú žiadne škrupiny, trosky, filmy, chĺpky alebo nekovové inklúzie. Je obzvlášť dôležité, aby oceľ nemala vločky (malé vnútorné dutiny, ktoré vznikajú v dôsledku uvoľňovania vodíka pri ochladzovaní ocele).

Na zlepšenie prevádzkových podmienok železníc ministerstvo železníc systematicky zvyšuje priemernú hmotnosť koľajníc na železničnej sieti. Prečo je to výhodné, je možné vidieť z nasledujúcich obrázkov. Napríklad koľajnice typu P65 sú o 26,3 % ťažšie ako koľajnice typu P50 a ich životnosť je o 43 % dlhšia. Položenie koľajníc P65 namiesto koľajníc P50 šetrí kov o 15 %. Súčasná údržba trate s koľajnicami P65 je o 15 - 20 % lacnejšia ako s koľajnicami P50 a s koľajnicami P75 je o 20 - 25 % lacnejšia ako s koľajnicami P65. Jednorazové odstránenie defektov koľajníc P75 je o 30 – 40 % menej ako pri koľajniciach P65.

Dlhé roky bola štandardná dĺžka koľajníc na našich železniciach 12,5 m.. Je zrejmé, že čím dlhšie koľajnice, tým menej spojov na každom kilometri trate. Vzhľadom na to, že križovatka je zložitým a namáhaným miestom na trati, už dlho existuje snaha o zväčšovanie dĺžky koľajníc. V súčasnosti je štandardná dĺžka koľajníc 25 m. Na koľaje sú kladené koľajnice v dĺžke 25 m, vyrábané aj zvarené z koľajníc dĺžky 12,5 m a iných dĺžok.

Koľajnice s dĺžkou 12,5 sa používajú len v týchto prípadoch: ako inventár pri ukladaní koľajnicovo-pražcového roštu so železobetónovými podvalmi (s následnou výmenou za výplety priebežnej koľaje), pre výhybky a ako vyrovnávacie koľajnice na priebežnej koľaji.

V zakrivených úsekoch trate sú potrebné skrátené koľajnice (pozri odsek 4.9

). V tomto smere sú špeciálne vyrábané koľajnice s dĺžkou 24,84 a 24,92 m pre 25-metrové koľajnice a 12,42 a 12,46 m pre 12,5-metrové koľajnice.

Na koncoch každej koľajnice sú otvory. V koľajniciach predchádzajúcich noriem (1a - 4a) boli otvory oválne. Tento tvar nezoslaboval krk príliš na výšku a umožňoval koľajnici meniť svoju dĺžku s teplotnými zmenami.

Moderné koľajnice s veľkými veľkosťami hrdla majú okrúhle otvory: ľahšie sa vyrábajú a keďže majú priemer väčší ako priemer skrutky, nebránia teplotným zmenám v dĺžke koľajníc.

Pre koľajnice typu P75 a P65 sa predtým vyrábali len štvordierové podložky a pre koľajnice typu P50 - šesťdierové. Preto mali koľajnice P75 a P65 dva otvory na každom konci a koľajnice P50 mali tri. Avšak pre vyrovnávacie koľajnice, typy P65 a P75, položené na súvislú dráhu na koncoch prameňov, sa používajú zosilnené obklady s dĺžkou 1000 mm so šiestimi skrutkami, preto sú v súčasnosti na koncoch P65 a P75 vyvŕtané tri otvory. koľajnice. To zlepšuje teplotný výkon koľajníc v spojoch a pomáha udržiavať hladké krivky v pôdoryse.

Keď poznáte priemer skrutiek a otvorov pre skrutky (pozri obr. 2.1), môžete vypočítať, aká je najväčšia konštrukčná medzera medzi koľajnicami v spojoch. Pre koľajnice P50 je to 21 mm a pre koľajnice P65 je to 23 mm. Vlastná montáž medzier a sledovanie ich stavu sa vykonáva v súlade s Pokynom pre bežnú údržbu železničných tratí.

Aby sa znížilo riziko vzniku trhlín v otvore pre skrutku, skoste jeho okraje o 1 - 2 mm pod uhlom asi 45°.

————————

¹ Priestor medzi hlavou a podrážkou, v ktorom je vložka umiestnená.

² Magnetické zariadenie bolo vytvorené pre in-line kontrolu zakrivenia koľajnice.

³ V kalených koľajniciach až do 0,77 %.

Lopata je neoddeliteľnou súčasťou domáceho života. Rozsah použitia tohto nástroja je široký. A keďže sa tento nástroj používa často, kladú sa naň určité požiadavky.

Musí byť pevný, odolný, ľahko použiteľný, má vysokú odolnosť proti korózii a trvácnosť. Lopaty vyrobené z koľajnicovej ocele majú pre tieto predmety na trhu dobrú povesť.

1 Technológia tvorby

Hlavným materiálom pre takéto lopaty je koľajnicová oceľ nasýtená uhlíkom. Materiál sa vyznačuje vysokou pevnosťou a nízkou hmotnosťou, čo je najlepšia možnosť pre pracovný nástroj. Často sa na takéto účely používajú staré koľajnice alebo koľajnice, ktoré nespĺňajú potrebné podmienky. Výsledný kov je zabalený, po ktorom prechádza spracovaním.

1.1 Výrobný proces (video)

1.2 Výhody lopaty z koľajnicovej ocele

Medzi výhody lopatiek vyrobených z koľajovej ocele treba poznamenať:

Vysoká pevnosť a vyvážená elasticita. Tieto vlastnosti zabezpečuje odolný materiál a špeciálna metóda vytvrdzovania. Navyše elasticita kovovej základne umožňuje, aby sa lopata pri zaťažení mierne ohla a potom sa vrátila do pôvodnej polohy. To znamená, že takémuto nástroju nehrozí deformácia.

Nízka hmotnosť. Napriek pevnosti a hustote materiálu, vysoký obsah Vďaka uhlíku je lopata ľahšia ako nástroj z kovanej ocele. To zvyšuje komfort pri práci.

Odolné voči opotrebovaniu a korózii. Odolnosť voči koróznym procesom je zabezpečená nielen špecifikami materiálu, ale aj antikoróznymi nátermi, ktorými je pokrytý. väčšinaželezničné oceľové lopaty.

Nízke cenové ukazovatele. Lopaty vyrobené z koľajovej ocele na trhu z hľadiska ceny sú o niečo drahšie ako lopaty vyrobené z kovanej ocele a nehrdzavejúcej ocele.

Samoostrenie počas prevádzky. Lopaty vyrobené z koľajnicovej ocele vďaka svojej štruktúre nestrácajú na ostrosti ani pri práci s tvrdými druhmi pôdy, koreňmi alebo zamrznutou pôdou. A úpravy ostrenia sa vykonávajú počas prevádzky.

2 Výber lopaty vyrobenej z koľajnicovej ocele

Pri výbere lopaty by ste si mali všímať hlavne celkový dizajn čepele a ergonómiu náradia. Pokiaľ ide o všeobecnú konštrukciu čepele, je najlepšie vybrať lopatu s ďalšími výstužnými rebrami. Takýto nástroj je oveľa ťažšie zlomiť alebo ohnúť počas prevádzky.

Pokiaľ ide o ergonómiu lopaty, hlavnou nuansou sú rímsy pre nohy. Musia mať správny uhol ohybu. Príliš vysoko zdvihnutá hrana vám pri práci poreže nohu a príliš nízka hrana spôsobí skĺznutie nôh. Pohodlným doplnkom je aj madlo na konci rukoväte. Uľahčuje prácu so sypkými materiálmi alebo rezanie koreňov.

2.1 Starostlivosť o nástroje

Bez ohľadu na kvalitu nástroja, aby mohol správne fungovať po mnoho rokov, musí byť riadne monitorovaný a udržiavaný:

1. Po ukončení práce je potrebné lopatu ihneď očistiť od zvyškov zeminy.
2. Náradie je lepšie skladovať na suchých, dobre vetraných miestach bez prístupu vlhkosti.
3. Je lepšie maľovať odrezky a malo by sa to robiť pravidelne. Tým sa zvýši životnosť.
4. Neustále sledujte kvalitu spojenia medzi rukoväťou a pracovnou čepeľou. Za žiadnych okolností by sa nemal kývať. V tomto prípade musí byť okamžite zrazený a zaistený novým spôsobom.

Úvod

Koľajová oceľ je uhlíková legovaná oceľ, ktorá je legovaná kremíkom a mangánom. Uhlík dodáva oceli vlastnosti, ako je tvrdosť a odolnosť proti opotrebovaniu. Mangán zvyšuje tieto vlastnosti a zvyšuje viskozitu. Kremík tiež robí koľajnicovú oceľ tvrdšou a odolnejšou voči opotrebovaniu. Koľajnicovú oceľ je možné vyrobiť ešte lepšie pomocou mikrolegujúcich prísad: vanádu, titánu a zirkónu.

Široká škála požiadaviek kladených v tomto smere na kvalitu železničných koľajníc si vyžaduje zdokonaľovanie technologických procesov, vývoj, testovanie a zavádzanie nových technológií a využívanie progresívnych procesov v oblasti výroby koľajníc.

Technológia výroby koľajníc využívaná v domácich hutníckych závodoch zabezpečuje požadovaná kvalita a trvanlivosť produktu. Z viacerých dôvodov však železničná oceľ v Ruská federácia sa taví v otvorených peciach, čo obmedzuje technologické možnosti metalurgov výrazne a zásadne zvyšovať kvalitu ocele používanej na výrobu koľajníc.

Hlavným dôvodom nízkej rozšírenosti výroby koľajníc z elektroocele je cielené zameranie výstavby moderných elektrických pecí s veľkokapacitnými pecami na využitie regionálnych zdrojov šrotu a zásobovanie regiónov kovovými výrobkami na priemyselné a stavebné účely. Zároveň sa dosiahne pomerne vysoká ekonomická efektívnosť a konkurencieschopnosť.

Všeobecné vlastnosti koľajových ocelí

Výroba koľajníc u nás tvorí cca 3,5% z celkovej produkcie hotovej ocele a nákladná záťaž na železnici je 5x vyššia ako v USA a 8...12x vyššia ako na cestách iných vyspelých kapitalistov. krajín. To kladie obzvlášť vysoké nároky na kvalitu koľajníc a ocele na ich výrobu.

Koľajnice sa delia na:

Podľa typov P50, P65, P65K (pre vonkajšie závity oblúkových úsekov trate), P75;

Dostupné s otvormi pre skrutky: s otvormi na oboch koncoch, bez otvorov;

Spôsob tavenia ocele: M - z ocele otvoreného ohniska, K - z konvertorovej ocele, E - z elektroocele;

Typ počiatočných predvalkov: z ingotov, z kontinuálne odlievaných predvalkov (CCB);

Spôsob protivločkovej úpravy: vyrobený z evakuovanej ocele, podrobený riadenému chladeniu, vystavený izotermickej expozícii.

Chemické zloženie koľajnicové ocele sú uvedené v tabuľke 1. V triedach ocele označujú písmená M, K a E spôsob tavenia ocele, čísla označujú priemerný hmotnostný zlomok uhlíka, písmená F, C, X, T označujú legovanie ocele. s vanádom, kremíkom, chrómom a titánom.

Tabuľka 1 - Chemické zloženie koľajových ocelí (GOST 51685 - 2000)

Širokorozchodné železničné koľajnice typu P75 a P65 sú vyrábané podľa GOST 24182-80 z ocele otvoreného ohniska 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 изоtepelné spracovanie na odstránenie vodíka, aby sa vylúčila možnosť tvorby vločiek. Koľajnice sú dodávané pre použitie na koľajniciach nekalené (surové) po celej dĺžke a tepelne spevnené po celej dĺžke. Konce surových koľajníc sa podrobujú povrchovému kaleniu pomocou valcovacieho ohrevu alebo vysokofrekvenčného ohrevu. Dĺžka kalenej vrstvy od konca koľajnice je 50...80 mm, a tvrdosť kalenej časti IIB 311...401. Surové koľajnice vyrobené z ocele M76 by mali mať R > Ј 900 MPa a 5 > 4 %. Technológia výroby koľajníc musí zabezpečiť, aby sa v smere valcovania nenachádzali žiadne línie nekovových inklúzií (oxid hlinitý) s dĺžkou väčšou ako 2 mm (skupina I) a väčšou ako 8 mm (skupina II), pretože takéto línie slúžia ako zdroj iniciácie kontaktných únavových trhlín počas prevádzky.

Vysoká intenzita zaťaženia železníc viedla k tomu, že výkon surových, tepelne nespevnených koľajníc už nevyhovuje požiadavkám na ťažkú ​​prácu železničnej siete.

Ďalšie zvýšenie prevádzkového odporu tepelne spevnených koľajníc je možné dosiahnuť legovaním koľajnicovej ocele. Sľubné je legovanie uhlíkovej koľajovej ocele s malými prídavkami vanádu (-0,05 %), použitie legovaných ocelí ako 75GST, 75KhGMF atď., ako aj využitie termomechanického spracovania.

KOĽAJNICOVÁ OCEL

V ZSSR sa koľajnice ťažkého typu (R75, R65 a R50, dĺžka 25 m) vyrábajú z ocele s vysokým obsahom uhlíka s vysokým obsahom mangánu (tabuľka 36.1). Tento obsah uhlíka je typický pre železničnú oceľ v USA a Kanade. V iných krajinách je o niečo nižšia, napríklad v Anglicku 0,50-0,60%, v Japonsku 0,60-0,75%, v Nemecku 0,40-0,60% so zvýšeným obsahom mangánu (až 1,2-1,3%). V zahraničí sa železničná oceľ taví v otvorených peciach (USA, Kanada), kyslíkových konvertoroch (Japonsko, Nemecko, Anglicko), elektrických peciach (Nemecko) a Thomasových konvertoroch (Francúzsko). Pri tavení koľajovej ocele v prevádzačoch dochádza k zníženiu kvality koľajníc v dôsledku zvýšeného obsahu škodlivých nečistôt (do 0,07 % P a 0,06 % S).

V priebehu rokov sa zlepšenie chemického zloženia koľajovej ocele uskutočnilo v týchto hlavných smeroch:

1. Zníženie obsahu škodlivých nečistôt (síra, fosfor, kyslík, vodík) v koľajovej oceli s cieľom zvýšiť jej čistotu a metalurgickú kvalitu.

2.Zvýšenie obsahu uhlíka v oceli na odstránenie mäkkej zložky v jej štruktúre - feritu a zvýšenie množstva pevných častíc druhej fázy - cementitu, ktorý je súčasťou tenkostenného perlitu. So zvýšením obsahu koľajovej ocele z 0,5 na 0,8 % C výrazne vzrástla jej pevnosť, odolnosť proti opotrebovaniu a drveniu.

Tabuľka 36.1

3. Legovanie koľajovej ocele, t. j. zvýšenie jej obsahu na viac ako 1,0 % Mn, viac ako 0,4 % Si a zavedenie prvkov ako Cr, Ni, Mo, V, Nb, Ti atď. zlepšiť komplexné vlastnosti koľajovej ocele modifikáciou a mikrolegovaním, čo znamená pridanie malého množstva prvkov ako Mg, B, Ce a prvkov vzácnych zemín.

Obsah uhlíka v koľajovej oceli sa v súčasnosti dostáva na eutektoidnú úroveň, nad ktorou sa tvorí štruktúrne voľný cementit. Jedným zo sľubných smerov úpravy koľajovej ocele je zvýšiť hornú prípustnú hranicu obsahu uhlíka v koľajnicovej oceli na 0,85 – 0,87 % bez uvoľnenia štruktúrne voľného cementitu.

Najlepšie možnosti tepelne neupravené koľajnice z nízkolegovanej ocele umožnili zvýšiť ich prevádzkovú životnosť na domácich železniciach najviac o 25 %.

V stave valcovanom za tepla (teplota valcovania na konci 1000-1050°C) zrnitosť koľajnicovej ocele zodpovedá 2-3 bodom podľa GOST 5639-65, po vytvrdnutí (teplota ohrevu 830-850 °C) zodpovedá 7-8 bodov. Štruktúra koľajovej ocele v stave valcovanom za tepla je sorbitový jemný doskový perlit, niekedy s jednotlivými tenkými feritovými nánosmi. Kaliteľnosť koľajnicovej ocele je nízka: pri stanovení metódou koncového kalenia (GOST 5657-69) je 4-6 mm.

V ZSSR sa železničná oceľ taví najmä vo vysokovýkonných otvorených peciach s kapacitou 380 – 450 ton v Kuzneckom metalurgickom závode (KMK), v Nižnom Tagile (NTMK) a v závode Azovstal. Čiastočne sa taví v konvertoroch Bessemer v Dneperskom metalurgickom závode pomenovanom po ňom. Dzeržinský (DMZ). Schéma technologického postupu výroby koľajníc na štyroch tuzemských valcovniach koľajníc je na obr. 36.3. Ukazuje, že pri výrobe železničných koľajníc sa používajú tri typy tepelného spracovania: antiflokulačné tepelné spracovanie; tepelné vytvrdzovanie koncov; tepelné vytvrdzovanie po celej dĺžke.

Predáme oceľové koľajnice. Skontrolujte ceny u manažérov. Koľajnicu si môžete objednať v kancelárii spoločnosti Remstroyput (Jekaterinburg, Taganskaya ul., 55a). Dostupné koľajnice P65, RP65, P50, RP50, P33, P38, T62, KR140, KR120, KR100, R80, KR70, R43, R24, R18, R11.

Pri úplnej výmene koľajníc na hlavných smeroch železníc sa v závislosti od zaťaženia kladú na koľaje nové dva typy: R75 (GOST 16210-77) a (GOST 8161-75) (tabuľka 7). Na tratiach priemyselných podnikov sa používajú koľajnice typov (GOST 7174-75) a (GOST 7173-54). Železničné trate majú rovnaké typy koľajníc, ale viac skoré roky kladenie (tabuľka 8). Koľajnice opätovne použité v koľajniciach sú tzv.

Tabuľka 7. Hlavné ukazovatele koľajníc

Index	P75 podľa GOST 16210-77	P65 podľa GOST 8161-75	P50 podľa GOST 7174-75	P43 podľa GOST 7173-54
Číslo výkresu v albume	24	25	26	27
Hmotnosť 1 m koľajnice, kg	74,41	64,72	51,67	44,65
Hmotnosť jednej koľajnice dĺžky 25 m, kg	1860	1618	1292	1116
Výška koľajnice, mm vrátane:	192,0	180,0	152,0	140,0
výška hlavy	55,3	45,0	42,0	42,0
"krky	104,4	105,0	83,0	71,0
"podrážky."	32,3	30,0	27,0	27,0
Šírka hlavy koľajnice, mm:
hore	72,0	73,0	70,2	70,0
na spodku	75,0	75,0	72,0	70,0
Šírka podrážky, mm	150	150	132	114
	20	18	16	14,5
	95,04	82,65	65,99	57,0
Rozloženie plochy pozdĺž profilu, %:
hlavy	37,4	34,1	38,1	42,8
krčka maternice	26,5	28,5	24,5	21,3
podošvy	36,1	37,4	37,4	35,9
Vzdialenosť od ťažiska, mm:
do spodnej časti podrážky	88,2	81,3	70,5	68,5
na temeno hlavy	103,8	98,7	81,5	71,5
horizontálne	4489	3540	2011	1489
vertikálne	665	564	375	260
Moment odporu, cm3:
pozdĺž spodnej časti podrážky	509	435	285	217
na temene hlavy	432	358	247	208
pozdĺž bočného okraja podrážky	89	75	55	45

Sakra. 24. Koľajnica typu P75 podľa GOST 16210-77 (Koľajnice sa dodávajú od roku 1978)

Sakra. 25. Koľajnica typu P65 podľa GOST 8161-75 (koľajnice sa dodávajú od roku 1976)

Sakra. 26. Koľajnica typu P50 podľa GOST 7174-75 (Koľajnice sa dodávajú od roku 1976)

Sakra. 27. Koľajnica typu P43 podľa GOST 7173-54 (koľajnice sa dodávajú od roku 1955)

Tabuľka 8. Niektoré indikátory koľajníc sa prestali používať, ale používajú sa na cestách

Index	P75		P65			P50			P43	ja-a	P38 (II-a)	P33 (III-a)
	GOST 16210-70	projekt 751/TsP	GOST 8161-63	GOST 8161-56	projekt z roku 1950	GOST 7174-65	GOST 7174-54	GOST 3542-47	GOST 3542-47	OST 119	GOST 3542-47	GOST 6726-53
Číslo výkresu v albume	28	29	30	31	32	33	34	35	36	37	38	39
Hmotnosť 1 m koľajnice, kg	74,4	75,1	64,64	64,93	64,90	51,63	51,51	50,50	43,61	43,57	38,42	33,48
Výška koľajnice, mm, vrátane:	192	192	180	180	180	152	152	152	140	140	135	128
výška hlavy	55,3	48,5	45	45	45	42	42	42	42	44	40	37
"krky	104,4	110	105	105	105	83	83	83	71	71	71	68
"podrážky."	32,3	33,5	30	30	30	27	27	27	27	25	24	23
Šírka hlavy koľajnice, mm:
- na vrchu	71,8	72,8	72,8	72,8	76	70	70	70	70	70	68	60
- na spodku	75,0	75,0	75,0	75,0	76	71,9	70	70	70	70	68	60
Šírka podrážky, mm	150	160	150	150	150	132	132	132	114	125	114	110
Hrúbka hrdla v strednej časti, mm	20	20	18	18	17	16	15,5	14,5	13,5	14	13	12
Plocha prierezu, cm2	95,1	95,8	82,6	82,9	82,9	65,9	65,8	64,5	55,7	55,6	49,1	42,8
Rozloženie kovu pozdĺž profilu,%:
- hlava	37,4	32,3	34,2	34,5	35,5	38,2	38,3	39,5	43,0	45,9	45,4	43,0
- krk	26,5	28,5	28,4	28,3	27,1	24,4	23,8	22,2	20,5	19,3	19,8	19,9
- podošva	36,1	39,2	37,4	37,2	37,4	37,4	37,5	38,3	36,5	34,8	34,8	37,1
Moment zotrvačnosti okolo osí, cm4:
- vodorovný	4490	4597	3548	3573	3588	2018	2037	2016	1472	1476	1223	968
- vertikálny	661	771	569	572	576	375	377	-	257	284	209	167
Moment odporu, cm3
- pozdĺž spodnej časti podrážky	509	547	436	437	432	286	287	285	214	212	180	156
- na temene hlavy	432	426	359	363	370	248	251	248	206	210	182	147

Sakra. 28. Typ koľajnice P75 podľa GOST 16210-70

(Koľajnice boli dodávané v rokoch 1966 až 1977)

Sakra. 29. Koľajnica typu P75 podľa projektu 751/TsP

(Koľajnice boli dodávané v rokoch 1958 až 1966)

Sakra. 30. Typ koľajnice P65 podľa GOST 8161-63

(Koľajnice boli dodávané v rokoch 1964 až 1975)

Sakra. 31. Typ koľajnice P65 podľa GOST 8161-56

(Koľajnice sa dodávali v rokoch 1956 až 1963, otvory mohli byť oválne 38´30 mm)

Sakra. 32. Koľajnica typu P65 podľa projektu z roku 1950.

(Koľajnice boli dodávané v rokoch 1953 až 1955)

Sakra. 33. Typ koľajnice P50 podľa GOST 7174-65

(Koľajnice boli dodávané v rokoch 1965 až 1975)

Sakra. 34. Typ koľajnice P50 podľa GOST 7174-54

(Koľajnice sa dodávali v rokoch 1955 až 1966)

Sakra. 35. Typ koľajnice P50 podľa GOST 3542-47

(Koľajnice boli dodávané v rokoch 1948 až 1954)

Sakra. 36. Typ koľajnice P43 podľa GOST 3542-47

(Koľajnice boli dodávané v rokoch 1946 až 1954)

Sakra. 37. Typ koľajnice 1-a podľa OST 119

(Koľajnice dodávané do roku 1946)

Sakra. 38. Typ koľajnice P38 (II-a) podľa GOST 3542-47

Sakra. 39. Typ koľajnice (III-a) GOST 6726-53

(Koľajnice dodávané do roku 1932)

Základné požiadavky na koľajnice typu P75, P65 a P50 vyrobené z ocele s otvoreným ohniskom podľa GOST 24182-80 (zavedené 1. júla 1981 ako náhrada za GOST 8160-63 a GOST 6944-63)

1. Norma platí pre koľajnice typu P75, P65 a P50, po celej dĺžke nekalené, vyrobené z ocele s otvoreným ohniskom a určené na pokládku na širokorozchodné železnice.

2. Konštrukcia a rozmery koľajníc zodpovedajú GOST 7174-75, GOST 8161-75 a GOST 16210-77.

3. Vyrábajú sa koľajnice dvoch skupín.

4. Koľajnice skupiny I sú vyrobené z mäkkej ocele s otvorenou nístejou, dezoxidovanej v panve s komplexnými dezoxidačnými činidlami bez použitia hliníka alebo iných dezoxidantov, ktoré vytvárajú v oceli škodlivé pruhované nekovové inklúzie.

5. Koľajnice skupiny II sú vyrobené z mäkkej otvorenej ocele, dezoxidovanej hliníkom alebo zliatinou mangánu a hliníka.

6. Chemické zloženie ocele musí zodpovedať normám uvedeným v tabuľke. 9.

7. Mechanické vlastnosti ocele pre koľajnice skupiny I a II pri skúšaní na diaľku musia zodpovedať normám uvedeným v tabuľke. 10.

8. Technológia výroby koľajníc musí zaručovať neprítomnosť vločiek v nich, ako aj lokálnych nekovových inklúzií (oxid hlinitý, karbidy a nitridy titánu alebo oxid hlinitý stmelený silikátmi), pretiahnutý pozdĺž smeru valcovania vo forme dráh - čiar s dĺžkou väčšou ako 2 mm pre koľajnice skupiny I a dĺžkou nad 8 mm pre koľajnice skupiny II.

9. Povrch hlavy koľajnice na jej koncoch musí byť spevnený valivým ohrevom alebo indukčným ohrevom vysokofrekvenčnými prúdmi.

Tabuľka 9. Chemické zloženie koľajovej ocele

Železničná skupina	Typ koľajnice	triedy ocele	Hmotnostný zlomok, %
			Uhlík	mangán	Silikón	Fosfor	Síra
ja	P75	М76В	0,71 - 0,82		0,25 - 0,45
	P65	M76T
		M76VT
		M76TS
	P50	M74T
		M74TS	0,69 - 0,80	0,75 - 1,05	0,18 - 0,40	Nie viac ako 0,035	Nie viac ako 0,045
II	P75	M76	0,71 - 0,82
	P65
	P50	M74	0,69 - 0,80
Poznámky 1. V označení triedy ocele písmeno „M“ označuje spôsob tavenia ocele (otvorená ohnisko), čísla označujú priemerný obsah uhlíka v stotinách percenta. 2. Koľajnice vyrobené z ocele triedy M76B sú klasifikované ako koľajnice s vanádom; od ocelí M76T, M74T a M76VT - po koľajnice s titánom; od ocelí M76Ts a M74Ts - po koľajnice so zirkónom. 3. Hmotnostný podiel vanádu v koľajovej oceli sa v závislosti od triedy pohybuje od 0,01 do 0,07%, titánu - od 0,005 do 0,025%, zirkónu - od 0,001 do 0,050%. 4. Koľajnice typu P50 skupiny I a II je dovolené vyrábať z kyslíko-konvertorovej ocele. V tomto prípade sa v označení triedy ocele písmeno „M“ nahrádza písmenom „K“.

Tabuľka 10. Mechanické vlastnosti koľajovej ocele

Koľajnice určené na zváranie alebo iné špeciálne účely môžu byť na žiadosť spotrebiteľa vyrobené v dĺžke najmenej 6,0 m bez kalenia jedného alebo oboch koncov.

10. Po úplnom ochladení môžu byť koľajnice podrobené vyrovnávaniu za studena na valcových rovnačkách a lisoch.

11. Po vyrovnaní za studena nie je povolené:

opakované vyrovnávanie koľajníc za studena na valcových vyrovnávacích strojoch v rovnakej rovine;

vyrovnávanie koncov koľajníc za studena, ak je zakrivenie koncov v rámci umiestnenia otvorov pre skrutky;

pád koľajníc z výšky viac ako 1,0 m;

zvlnenie a krútenie koľajníc. Koľajnica sa považuje za skrútenú, ak pri meraní na riadiacom stojane má na koncoch medzery medzi okrajom podrážky a hrebeňom (diagonálne) väčšie ako 1/10 000 svojej dĺžky.

12. Konce koľajníc musia byť vyfrézované kolmo na pozdĺžnu os koľajnice. Zošikmenie koncov by nemalo byť väčšie ako 1,0 mm pri meraní v akomkoľvek smere. Nie je dovolené sekať alebo lámať chybné konce koľajníc.

Otvory pre skrutky na koncoch koľajníc musia byť vyvŕtané kolmo na vertikálnu pozdĺžnu rovinu koľajnice. Povrchy otvorov pre skrutky a konce koľajníc musia byť bez kazov, škrabancov a známok zmrštenia vo forme delaminácií a trhlín. Otrepy a kovové usadeniny na otvoroch pre skrutky a na koncoch koľajníc sa musia odstrániť čistením.

Sakra. 40. Základné označenie koľajníc:

A - koľajnice prvej triedy; b- koľajnice druhej triedy; V- miesta označenia na krku koľajnice; 1 - inšpektorské značky; 2 - značka oddelenia kontroly kvality závodu (môže byť vo forme štvorca, trojuholníka alebo písmena „K“); 3 - miesto použitia čísla koľajnice podľa jej umiestnenia v ingote (1 a 2 - horné koľajnice, X - spodné stredné koľajnice nemajú označenie); 4 - miesto použitia oceľového tepelného čísla (tepelné číslo pre koľajnice skupiny 1 začína písmenom P); 5 - miesto na označenie sériového čísla koľajnice z hlavy ingotu; 6 - miesto vyvaleného (vypuklého) označenia po dĺžke koľajnice, opakuje sa približne každých 2,5 m a uvádza: výrobca, mesiac a rok prenájmu, typ koľajnice

13. Skúšobná časť koľajnice na testy odolnosti musí vydržať testovanie nárazom pri teplotách od 0° do plus 40°C bez zlomenia, prasknutia alebo prepichnutia podošvy (ako v rozpätí, tak aj na podperách).

14. Skúšobná časť koľajnice na testovanie pevnosti podošvy musí vydržať statické zaťaženie bez trhlín alebo zlomov, kým sa nedosiahne priehyb 4,0 mm.

15. Na hlavné koľaje MRT nie je povolená montáž: koľajnice druhej triedy typu P75 a P65 s vyvalenými nečistotami, bublinami a prasklinami v strednej tretine spodnej časti podrážky s hĺbkou viac ako 0,3 mm. ; koľajnice druhého stupňa typu P50.

16. Koľajnicové značky sú znázornené na obr. 40, 41 a v tabuľke. jedenásť.

17. Ku koľajniciam zasielaným spotrebiteľovi musí byť priložený doklad (osvedčenie o technickej spôsobilosti koľajníc), podpísaný zástupcom výrobcu a inšpektorom Ministerstva železníc, potvrdzujúci zhodu koľajníc s požiadavkami tejto normy. , v ktorom musí byť uvedené:

Označenie výrobcu;

Čísla noriem, podľa ktorých boli koľajnice vyrobené a akceptované a objednávacie čísla;

Trieda a typ koľajníc;

Výtlačky alebo popisy akceptačných pečiatok a farebných označení na koľajniciach;

čísla áut;

Meno a adresa príjemcu.

Sakra. 41. Príklad úplného výrobného označenia nových koľajníc prvej triedy:

A- koľajnicu vyrobil hutnícky závod Kuzneck (K) v máji (V) 1990 (90) typ P65, tavenina A293, z bežnej štandardnej uhlíkovej ocele, s kalenými koncami ( biely pruh farba na hlave), podľa obsahu uhlíka „tvrdá“ (žltá farba podrážky na konci), šípka označuje hlavovú časť; b- koľajnicu vyrobil závod Azovstal (A) v marci 1990 (III 90) typ P75, tavenina P356, kalená po celej dĺžke (zelený pruh na hrdle a zelené lemovanie na konci); V- koľajnicu vyrobil hutnícky závod Nižný Tagil (T) v septembri 1989 (IX 89) typ P50, tavenina 751Ya, kalená po celej dĺžke, prvotriedna z hľadiska kvality kalenia (zelené lemovanie na konci); G

Celý koniec koľajnice je natretý modrou farbou, na oboch koncoch sú tri jadrá - koľajnica je odmietnutá a nie je vhodná na pokládku na koľaje MRT

Základné požiadavky na koľajnice typu P50, P65 a P75, tepelne spracované objemovým kalením v oleji podľa GOST 18267-82
(zavedené 1. januára 1984 ako náhrada za GOST 18267-72)

1. Norma platí pre železničné koľajnice typu P50, P65 a P75, vyrobené z otvorenej nísteje s vysokým obsahom uhlíka a podrobené tepelnému spracovaniu po celej dĺžke objemovým kalením v oleji s následným popúšťaním v peci.

2. Koľajnice určené na tepelné spracovanie musia spĺňať požiadavky na koľajnice prvej triedy vyrobené v súlade s GOST 24182-80.

Na základe dohody medzi výrobcom a spotrebiteľom je povolené tepelné spracovanie koľajníc druhej triedy. Tvrdené koľajnice, modernizované na stupeň dva pre povrchové chyby, sú určené na pokládku na koľaje, ktoré nepatria ministerstvu železníc.

3. Tvrdosť na valcovanom povrchu kalenej hlavy koľajnice by mala byť v rozmedzí HB 341...388; tvrdosť krku a podrážky koľajníc - nie viac ako HB 388.

4. Makroštruktúra kaleného kovu hlavy koľajnice by mala byť kalená sorbitolom.

Prítomnosť malých rozptýlených oblastí feritu je povolená.

5. Mechanické vlastnosti kalených koľajníc musia spĺňať nasledovné:

Pevnosť v ťahu, kgf/mm2 ................................... ³120

Medza klzu, kgf/mm2 ............................................ ....…….. ³81

Predĺženie, % ................................................... ..... ³6

Relatívne zúženie, % ................................................... ....... ³25

Rázová húževnatosť pri 20 °C, kgf m/cm2 ................................... ³2,5

6. Skúšobná časť koľajnice musí vydržať skúšky nárazom pri nízkej teplote pod baranidlom bez zlomenia alebo známok zničenia.

7. Ak sú výsledky opakovaných rázových skúšok pod baranidlom neuspokojivé, koľajnice sa môžu podrobiť vysokému popúšťaniu na tvrdosť HB 255...302 a vyhovieť podľa GOST 24182-80 ako nekalené.

8. Označenie koľajníc musí zodpovedať označeniu na výkrese. 40, 41 a v tabuľke. jedenásť.

9. Koľajnice musia byť sprevádzané dokumentom podpísaným zástupcom výrobcu a inšpektorom ministerstva železníc, ktorý potvrdzuje ich zhodu s požiadavkami tejto normy a obsahuje:

Názov výrobcu;

Názov produktu a spôsob tepelného spracovania;

Typ, trieda a skupina koľajníc;

Trieda ocele, z ktorej sú koľajnice vyrobené;

Označenie tejto normy;

odtlačky alebo popis akceptačných značiek, ako aj popis farebného označenia koľajníc;

Počet koľajníc s uvedením ich dĺžky a hmotnosti;

Meno a adresa spotrebiteľa.

Koľajnicové označenia

Každá nová koľajnica je označená na svojom hrdle a na jednom z koncov.

Značenie sa delí na trvalé, vykonávané pri valcovaní a lisovaní za tepla a za studena (pozri obrázok 40) a dočasné alebo doplnkové, vykonávané farbou (pozri tabuľku 11). Označenie (pozri nákres 41) je potrebné pre správne umiestnenie koľajníc na koľaji.

Staré koľajnice sú tiež označené (obrázok 42).

Sakra. 42. Príklad označenia starých koľajníc (svetlým náterom):

A- koľajnica skupiny I, vhodná na položenie na koľaj bez opravy; b- koľajnica skupiny II, ktorá je predmetom opravy (II-P); V- koľajnica skupiny IV, nie je vhodná na položenie na koľaj (XXX)