Atualizações de materiais e otimizações de desempenho de trilhos padrão nacionais
Qual é a direção central da atualização de materiais para trilhos de padrão nacional?
A direção principal da atualização de materiais para trilhos de padrão nacional é melhorar a resistência, a resistência ao desgaste e a tenacidade. Ao adicionar elementos de liga como vanádio e nióbio, otimizando a proporção de componentes químicos, o limite de escoamento e a resistência à tração do aço são melhorados; o processo de laminação controlada e resfriamento controlado é adotado para refinar a estrutura do grão e aumentar a resistência ao desgaste e à fadiga do material; o teor de carbono é ajustado para melhorar a tenacidade e, ao mesmo tempo, garantir a resistência, evitando fraturas frágeis sob baixa temperatura ou carga de impacto. O material atualizado pode se adaptar a cenários de operação de alta-intensidade, como ferrovias de alta-velocidade e ferrovias-pesadas, prolongar a vida útil do trilho e reduzir custos de manutenção. A atualização de materiais deve cumprir os requisitos de revisão mais recentes da GB/T 2585-2017 para garantir que vários indicadores de desempenho atendam aos padrões.
Quais são as principais diferenças entre os materiais ferroviários U75V e U71Mn?
O trilho U75V adiciona elemento de vanádio em comparação com U71Mn, e o vanádio pode formar carbonetos com carbono, melhorando significativamente a dureza e a resistência ao desgaste do aço. A resistência ao escoamento do U75V pode atingir mais de 460MPa, que é superior a 430MPa do U71Mn, e a capacidade de carga é mais forte; em termos de resistência ao desgaste, a taxa de desgaste da cabeça do trilho do U75V é 20%-30% menor que a do U71Mn, tornando-o mais adequado para-linhas de transporte pesado. A tenacidade do material U71Mn é ligeiramente melhor que a do U75V, a dificuldade de processamento é menor e o custo é relativamente baixo; a resistência à fadiga do U75V é melhor, o que pode reduzir a geração e expansão de trincas. Os dois são adequados para cenários diferentes: o U71Mn é usado principalmente para linhas de velocidade convencionais e o U75V é adequado para linhas ferroviárias de-transporte pesado e de alta velocidade.
Como o processo de tratamento térmico dos trilhos padrão nacional afeta o desempenho?
Os processos comuns de tratamento térmico para trilhos de padrão nacional incluem têmpera por calor residual on-line e têmpera off-line, cuja função principal é melhorar a dureza e a resistência ao desgaste da cabeça do trilho. A têmpera por calor residual on-line utiliza o calor residual após a laminação para tratamento de têmpera, com processo contínuo e eficiente, que pode fazer com que a dureza da cabeça do trilho atinja HB300-360 e aumente significativamente a resistência ao desgaste; a têmpera off-line pode controlar com precisão a temperatura de têmpera e a taxa de resfriamento, e a dureza da cabeça do trilho é maior e mais uniforme, adequada para seções-de transporte pesado com requisitos de resistência ao desgaste extremamente altos. O processo de tratamento térmico pode otimizar a estrutura interna do trilho, reduzir o espaçamento das lamelas de perlita e melhorar a resistência à fadiga; mas a profundidade de têmpera deve ser controlada para evitar a redução da tenacidade devido ao excesso de têmpera. Um processo razoável de tratamento térmico pode prolongar a vida útil do trilho em mais de 30%.
Por que os trilhos padrão nacionais para ferrovias de alta-velocidade enfatizam alta retilinidade e baixa tensão residual?
Ferrovias de alta-velocidade operam em altas velocidades e têm requisitos extremamente elevados de suavidade dos trilhos. Trilhos de alta retilinidade podem reduzir o impacto{2}}rodo-trilho e melhorar o conforto de condução e a segurança operacional. O desvio de retilineidade do trilho deve ser controlado dentro de 0,3 mm/m para evitar o aumento da vibração do trem causado pela superfície irregular do trilho; a baixa tensão residual pode evitar que o trilho se deforme durante o uso e manter a estabilidade da bitola e da direção da via. Tensão residual excessivamente alta causará desgaste ondulado ou rachaduras no trilho, afetando a segurança da linha; a alta retilinidade pode reduzir a tensão de contato da roda{6}}com o trilho e reduzir o desgaste e os danos às rodas. Durante a produção de trilhos de alta-velocidade, endireitamento, alívio de tensão e outros processos são necessários para garantir que a retilinidade e a tensão residual atendam aos padrões.
Que fatores precisam ser considerados ao selecionar o comprimento fixo do trilho padrão nacional?
Os comprimentos fixos do trilho padrão nacional incluem 12,5m e 25m. A seleção precisa considerar o tipo de linha, processo de soldagem e condições de transporte. Ferrovias de alta{4}}velocidade e linhas-de transporte pesado preferem trilhos de 25 m de comprimento para reduzir o número de juntas soldadas e melhorar a suavidade e integridade dos trilhos; os ramais ferroviários de velocidade convencional podem usar trilhos curtos de 12,5 m para reduzir as dificuldades de transporte e instalação. Em termos de processo de soldagem, os trilhos longos precisam adotar a soldagem flash topo a topo, que possui requisitos mais elevados de equipamentos e tecnologia, enquanto o processo de soldagem de trilhos curtos é mais simples; sob restrições de transporte, trilhos curtos devem ser usados em seções montanhosas ou estreitas para facilitar o transporte e a colocação. A seleção do comprimento fixo precisa equilibrar suavidade, dificuldade de construção e custo para garantir a segurança da operação da linha e a eficiência da construção.