Железнодорожные и промышленные рельсы – разновидность сортового металлопроката со сложным профилем. Производят рельсы из легированной углеродистой стали, наделенной особыми свойствами.
-
Устойчивость к боковым и вертикальным динамическим нагрузкам. Данному требованию соответствуют рельсы для железных дорог, трамвайных путей, кранов, рудникового оборудования.
-
Минимальный износ, отсутствие деформаций на всем сроке службы.
-
Стойкость к коррозии, высоким и низким температурам.
-
Пластичность от 2,5 г/см².
Металла на изготовление рельсов идет очень много, поэтому использование высоколегированных марок стали является экономически невыгодным.
Как производят рельсы
Заготовками для производства рельсов служат блюмы – длинные цельнолитые слитки квадратного сечения. Нагретые до температуры +1200°С полуфабрикаты подаются на рельсобалочные станы, где приобретают нужный профиль. В современном производстве используются экономичные и высокопроизводительные линии со ступенчатым размещением клетей.
В составе рельсовой стали присутствуют легирующие добавки и остаточные примеси. Первые повышают эксплуатационные характеристики готовых изделий:
-
С – в объеме от 0,71% до 0,82% обеспечивает устойчивость сплава к высоким температурам;
-
Mn – (0,25-1,05%) повышает ударную вязкость стали на 25-30%;
-
V – (до 0,08%) повышает предел выносливости изделий;
-
Si – (0,18-0,40%) снижает содержание кислорода.
Вторые отрицательно сказываются на свойствах металла:
-
P – в массовой доле свыше 0,035% повышает хрупкость стали;
-
N – азот в содержании более 0,07% нивелирует положительное действие легирующих компонентов;
-
S – в процентном соотношении более 0,045% провоцирует растрескивание направляющих полотен даже при минимальных нагрузках.
Сталь с оптимальным содержанием марганца наделена высокой ударной вязкостью, потому активно используется для производства рельсовых скоб, накладок и прочих крепежных деталей.
Ж\д рельсы маркируются с учетом технологии выплавки М – мартеновская печь, Э- электропечь, К – конвертерный метод, В – термически закаленные рельсы, Н – без термического упрочнения. На производстве осуществляется мониторинг химического состава изделий путем выборки случайного рельса из каждой партии. Особое внимание уделяется процентному содержанию водорода и кислорода, наличию посторонних включений на поверхности.