L'influenza dello strato decarburato sulle prestazioni a fatica della superficie della rotaia
Cos'è lo strato di decarburazione delle rotaie e come si forma?
Lo strato di decarburazione della rotaia è uno strato superficiale con un contenuto di carbonio inferiore formato durante la laminazione ad alta-temperatura. È causato dalla reazione degli atomi di carbonio con l'ossigeno e dalla loro perdita dalla superficie dell'acciaio. Si tratta di un cambiamento della microstruttura piuttosto che di un danno meccanico esterno. Uno strato sottile di decarburazione è normale, uno eccessivo diventa un difetto. Riduce la durezza superficiale e influisce direttamente sulla resistenza all'usura e alla fatica.
Che rischi comporta un eccessivo strato di decarburazione?
Uno strato di decarburazione eccessivo ha una bassa durezza e si deforma facilmente sotto il carico del treno. Riduce la durata a fatica e rende la superficie della rotaia soggetta a micro-fessurazioni. Le crepe possono trasformarsi in croste, sgranature o addirittura scheggiature. Inoltre indebolisce la qualità della saldatura e la stabilità del giunto. Riduce la durata utile e aumenta i costi di manutenzione e sostituzione.
Quali sono le differenze tra gli standard cinesi e quelli internazionali sulla decarburazione?
Gli standard cinesi stabiliscono limiti chiari per le ferrovie ordinarie per le linee-veloci generali. Gli standard internazionali come UIC, EN e AREMA impongono limiti più severi per le ferrovie ad alta-velocità e per il trasporto pesante-. Le ferrovie internazionali solitamente adottano un controllo preciso della temperatura per ridurre la decarburazione. Le rotaie per l'esportazione devono soddisfare uno degli standard più severi. Il controllo della decarburazione riflette il livello di produzione dell'acciaio ferroviario.
Come giudicare un'eventuale eccessiva decarburazione in cantiere?
Il personale in loco-non può misurare direttamente lo spessore ma può osservare condizioni superficiali anomale. Un'usura eccessiva precoce, bande luminose irregolari o una rapida deformazione della plastica possono indicare un problema. Anche una vita utile breve in una determinata sezione genera avvisi. Il metodo più accurato è il campionamento e il test metallografico. L'osservazione regolare delle crepe aiuta anche a identificare potenziali difetti superficiali.
Qual è la differenza tra decarburazione, incrostazioni e ruggine?
La decarburazione è un difetto della struttura interna a basso contenuto di carbonio, invisibile ad occhio nudo. Le incrostazioni sono ossidi superficiali formati ad alta temperatura, per lo più rimossi prima dell'installazione. La ruggine è un prodotto della corrosione successiva, non correlato alla struttura interna. La decarburazione danneggia la resistenza e la fatica; incrostazioni e ruggine influiscono principalmente sull'aspetto. Hanno cause, posizioni e pericoli diversi e non devono essere confusi.