Terasrööpad on raudteede selgroog ja peaaegu kõik tänapäeval kasutusel olevad rööpad on valmistatud kõrge süsinikusisaldusega-perliitterasest. Selles artiklis selgitatakse, milliseid teraseid rööbastes kasutatakse, kuidas need klassid erinevad ja mida iga legeerelement annab.
Rööbaste terase põhitõed:{0}}kõrge süsinikusisaldusega perliitteras
Rööpateras on tavaline süsinikteras, mille süsinikusisaldus on ligikaudu 0,65–0,82 protsenti. Kuumvaltsitud olekus on mikrostruktuur perliitne, mis annab soodsa kombinatsiooni tugevusest, kõvadusest ja kulumiskindlusest. Kuna rööbas peab kandma suuri teljekoormusi, taluma pea kulumist ja taluma korduvaid painutustsükliid, on terasele määratud minimaalne tõmbetugevus, minimaalne kõvadus ja ranged piirangud kahjulikele elementidele.
Standardsed rööbaste terase klassid
Erinevates piirkondades kasutatakse samal inseneriotstarbel erinevaid klassisüsteeme. Euroopas tähistab EN 13674{12}}1 rööpaid kõvaduse järgi, näiteks R260 minimaalse tõmbetugevusega umbes 880 MPa ja R350HT umbes 1175 MPa. Hiinas on levinud GB/T 2585 klassid, nagu U71Mn ja U75V, kus U75V pakub kuumvaltsitud olekus minimaalset tõmbetugevust 980 MPa ja kõrgemaid väärtusi pärast karastamist. Põhja-Ameerikas määratleb AREMA 4. peatükk standardsed süsiniku- ja ülitugevad rööpaklassid 100RE kuni 141RE sektsioonide jaoks.
| Hinne | Standardne | Tüüpiline kasutus |
|---|---|---|
| R260 | EN 13674-1 | Üldised segaliiklusliinid- |
| R350HT | EN 13674-1 | Kurvid ja kiired{0}}liinid |
| U71Mn | GB/T 2585 | Standardne põhiraudtee |
| U75V | GB/T 2585 | Rasked{0}}veo- ja kiired{1}}liinid |
| Standardne süsinik | AREMA 4. peatükk | Üldine Põhja-Ameerika kaubavedu |
| Kõrge tugevus | AREMA 4. peatükk | Rasked{0}}Põhja-Ameerika kaubaveod |
Mida legeerivad elemendid teevad
Rööpaterase jõudlus sõltub väikestest legeerelementide kogustest. Süsinik suurendab tugevust, kõvadust ja kulumiskindlust. Mangaan parandab tugevust ja sitkust ning eemaldab kahjulikud oksiidid ja sulfiidid. Räni parandab kõvadust ja kulumiskindlust ning aitab deoksüdeerida terast. Väikesed kogused vaske parandavad korrosioonikindlust, samas kui fosfori ja väävlisisaldus hoitakse väga madalal tasemel, kuna need muudavad terase rabedaks ja võivad valtsimisel pragusid tekitada.
| Element | Tüüpiline piirang rööpaterasest | Mõju |
|---|---|---|
| C | 0,65 kuni 0,82 protsenti | Tugevus, kõvadus, kulumiskindlus |
| Si | 0,15 kuni 0,90 protsenti | Kõvadus, deoksüdatsioon |
| Mn | 0,60 kuni 1,54 protsenti | Tugevus, sitkus |
| Cu | 0,10 kuni 0,40 protsenti | Korrosiooni- ja väsimuskindlus |
| P | max 0,04 protsenti | Kahjulik, põhjustab külma rabedust |
| S | max 0,05 protsenti | Kahjulik, tekitab lamellpragusid |
Raskeraudtee, kergraudtee ja kraanaraudtee
Raudtee klassifitseeritakse tavaliselt joonkaalu järgi. Kaevandusteede, töökodade ja kergtrammiteede jaoks kasutatakse kergrööpaid 8–30 kg/m. Põhiraudtee jaoks kasutatakse raskeid rööpaid 38–75 kg/m, nagu P38, P43, P50, P60 ja P75. Kraanarööpad, nagu QU70 kuni QU120, on veel raskemad, kuni umbes 118 kg/m, ning on ette nähtud sild- ja pukk-kraanade kontsentreeritud rattakoormuse jaoks.
Kuidas valida õige rööbastee teras
Valige kalle vastavalt liiklus-, kiirus- ja kurvitingimustele. Mõõduka kiirusega-segaliiklusliinide jaoks piisab tavaliselt standardsest süsinikuklassist. Raskete-veokoridoride, järskude kaldenurkade ja teravate kurvide jaoks pikendab kuumtöödeldud kvaliteet (nt R350HT, pea-karastatud U75V või samaväärne sulamist) rööpa eluiga, parandades kõvadust ja kulumiskindlust. Enne tellimist kinnitage alati nõutav minimaalne tõmbetugevus, kõvadusvahemik ja mõõtmete tolerantsid kehtivate standardite suhtes.
KKK
K: Mis on raudteerööbaste peamine materjal?V: Raudtee rööpad on valmistatud kõrge{0}süsiniksisaldusega perliitterasest, mis sisaldab tavaliselt 0,65–0,82 protsenti süsinikku, millele on lisatud vähesel määral mangaani, räni ja mõnikord kroomi või vanaadiumi.
K: Kas rööbaste jaoks kasutatakse roostevaba terast?V: Ei. Roostevaba teras on liiga kallis ega paku nõutavaid kulumisomadusi. Rööbastes kasutatakse süsinik- ja -madallegeeritud perliitterast.
K: Mida tähendab R350HT?V: R350HT on EN 13674-1 rööbaste klass, mille minimaalne kõvadus on 350 HBW, kuumtöödeldud suurema tugevuse saavutamiseks, minimaalse tõmbetugevusega umbes 1175 MPa.
K: Miks lisatakse rööbaste terasele mangaani?V: Mangaan parandab tugevust ja sitkust, eemaldab kahjulikud oksiidid ja sulfiidid ning suurendab kulumiskindlust.
K: Mis vahe on U71Mn ja U75V vahel?V: U75V sisaldab vanaadiumi ning pakub suuremat tugevust ja kulumiskindlust kui U71Mn, muutes selle sobivamaks raskeveoks-ja kiirliinidel{3}}.
