Roadmap tecnologica per l'aggiornamento e il rafforzamento dei materiali ferroviari
Per quali tipi di linee ferroviarie sono adatti i principali materiali ferroviari nazionali U71Mn, U75V e U78CrV?
U71Mn è una comune rotaia perlitica, con resistenza moderata e processi di produzione maturi. È ampiamente utilizzato nelle ferrovie convenzionali, nei binari delle stazioni e nelle linee secondarie grazie al suo basso costo, alla facilità di saldatura e alla facilità di manutenzione. U75V è una rotaia perlitica ad alta-resistenza con resistenza alla trazione e all'usura significativamente migliorate. È adatto per linee principali ad alta-velocità, linee urbane per trasporti pesanti-, lunghe pendenze e tratti con curve dense ed è attualmente il materiale più diffuso per le linee urbane ad alta-velocità e convenzionali in Cina. U78CrV è una rotaia rinforzata microlegata, con l'aggiunta di elementi come cromo e vanadio per affinare la grana, migliorandone ulteriormente resistenza, tenacità, resistenza alla fatica e resistenza all'ondulazione. È adatto per ferrovie di trasporto pesante,-curve di piccolo-raggio, sezioni ad alta-usura, ponti lunghi e sezioni di tunnel.
Quali sono i mezzi tecnici fondamentali per rafforzare e rinforzare le rotaie?
Una è la microlega, che utilizza oligoelementi come vanadio, niobio, titanio e cromo per affinare la grana, migliorare la resistenza e la tenacità e garantire contemporaneamente la saldabilità. In secondo luogo, la laminazione e il raffreddamento controllati sono cruciali. Il controllo preciso della temperatura, della deformazione e della velocità di raffreddamento durante la laminazione ottimizza la spaziatura lamellare della perlite, determinando una struttura interna uniforme e uno stress residuo ragionevole nella rotaia. In terzo luogo, la tempra e il rinvenimento su tutta la lunghezza- induriscono profondamente la testa della rotaia, migliorando la durezza superficiale e la resistenza all'usura, garantendo al tempo stesso la tenacità del nucleo e prevenendo fratture fragili. In quarto luogo, le tecniche di rafforzamento della superficie, come-la tempra della testata della rotaia su tutta la lunghezza, il rafforzamento del rivestimento e l'impianto di ioni, migliorano la resistenza all'usura, alla pelatura e alla fatica da contatto. In quinto luogo, la fusione pulita dell'acciaio riduce lo zolfo, il fosforo, i gas e le inclusioni, minimizzando i difetti interni e migliorando la durata a fatica.
Perché le linee per il trasporto pesante-devono utilizzare rotaie ad alta-resistenza all'usura-?
I treni per il trasporto pesante-hanno assi pesanti, un'elevata densità di traffico e uno stress da contatto tra ruota-e rotaia di gran lunga superiore a quello delle linee ordinarie. Le rotaie ordinarie sono soggette a difetti come schiacciamento della testata, usura laterale, ondulazione, desquamazione e crepe da fatica. Le rotaie ad alta resistenza all'-usura-hanno una maggiore durezza, una struttura più stabile e una maggiore resistenza alla fatica da contatto, riducendo significativamente il tasso di usura, estendendo i cicli di rettifica e riducendo la frequenza di sostituzione delle rotaie, riducendo così notevolmente il costo totale del ciclo di vita-della linea. Nel frattempo, nelle sezioni di frenata, partenza e pendenza, le rotaie ad alta-resistenza possono sopportare maggiori forze di taglio e longitudinali, riducendo il rischio di schiacciamento delle estremità della rotaia e di deformazione plastica.
Quali sono le forme di danno da fatica da contatto ferroviario e quali sono le misure di prevenzione e controllo?
L'affaticamento da contatto si manifesta principalmente come-crepe a squame, scheggiature e danni al nucleo sulla superficie della testa della rotaia, causati da sollecitazioni elevate ripetute sulla ruota e sulla rotaia. La propagazione delle crepe porta facilmente alla frattura della rotaia. Le misure di prevenzione e controllo includono: la scelta di binari ad alta-resistenza e-resistenti all'usura; migliorare la scorrevolezza della rotaia e ridurre la concentrazione locale dello stress; implementare la molatura preventiva per eliminare le micro-fessure superficiali e i punti di concentrazione delle sollecitazioni; controllo della differenza del diametro e della poligonalità delle ruote per ridurre l'impatto delle ruote-sul binario; migliorare l'abbinamento tra elasticità e rigidità del binario per ridurre lo stress dinamico; e rafforzare il rilevamento dei difetti per rilevare e trattare tempestivamente i danni al nucleo interno.
Che impatto ha il miglioramento dei materiali ferroviari sui componenti di supporto?
Una maggiore resistenza, durezza e rigidità delle rotaie modificherà lo stato di sollecitazione di elementi di fissaggio, cuscinetti e traverse. In genere, sono necessari aggiornamenti simultanei: elementi di fissaggio con forza di serraggio più elevata, fermagli a molla con maggiore resistenza alla fatica, cuscinetti per binari con elevata-capacità di carico e resistenza agli urti, sistemi di ancoraggio rinforzati e-bulloni e ganasce per giunti con maggiore resistenza. Se le rotaie vengono aggiornate ma gli accessori no, si verificherà una catena di guasti, come la rottura degli elementi di fissaggio, lo schiacciamento delle pastiglie, l'allentamento dei bulloni e il danneggiamento delle traversine. Pertanto, le rotaie e gli accessori devono essere aggiornati in modo sistematico e sincrono.