Z čoho sú vyrobené koľajnice?
Vlakové koľajnice sú vyrobené zo stredne{0}} až vysoko{1}}uhlíkovej ocele s legovaním mangánom alebo vanádom na zlepšenie pevnosti a odolnosti proti opotrebovaniu. V skutočných projektoch neexistuje jediný univerzálny materiál: trieda ocele sa vyberá tak, aby zodpovedala norme koľajníc, časti koľajníc a prevádzkovej prevádzke. Ľahká priemyselná koľajnica môže byť valcovaná z Q235B, zatiaľ čo vysokorýchlostná koľajnica hlavného vedenia je vyrobená z vanádu-mikrolegovanej U75V alebo tepelne-upravenej R350HT. Párovanie materiálu a profilu určuje životnosť, intervaly údržby a kompatibilitu s upevňovacím systémom.
Druhy koľajovej ocele a ich pracovné úrovne
| Oceľ triedy |
Typické železničné štandardy a modely |
Úroveň povinnosti |
| Q235B |
18 kg/m, 22 kg/m, 30 kg/m (ľahká koľajnica GB) |
Ľahká doprava, dočasné koľaje |
| 55Q |
30 kg/m, ASCE40 a podobné ľahké profily |
Stredná priemyselná doprava |
| U71Mn |
50 kg/m, 60 kg/m, žeriavová lišta QU70-QU120 |
Ťažké priemyselné a prístavné železnice |
| U75V / U75VG |
60 kg/m, 75 kg/m (GB heavy rail) |
Ťažké-železničné úseky |
| R260 |
UIC54, UIC60, 54E1, 60E1 |
Štandardná hlavná železnica |
| R350HT |
UIC60, 60E1 (tepelne-spracované) |
Vysoká{0}}rýchlosť a ťažký náklad |
| 900A / 1100 stupeň |
115RE, 132RE (AREMA) |
Ťažká nákladná doprava v Severnej Amerike |
Chemické zloženie ocelí Common Rail
| stupňa |
Štandard / Región |
Typické zloženie (hmot. %) |
| R260 |
EN 13674-1 (Európa) |
C 0,67-0,80, Mn 0,90-1,20, Si<=0.50 |
| R350HT |
EN 13674-1 (Európa) |
C 0,75-0,85, Mn 0,80-1,20, Cr 0,20-0,50 |
| Stupeň 260 |
AREMA (Severná Amerika) |
C~0,77, Mn~1,0-1,2, Si~0,2 |
| Stupeň 350 |
AREMA a špecifikácie mlyna (USA/Kanada) |
C 0,78-0,83, Mn 0,90-1,20, Cr 0,2-0,6, + mikrolegovanie V/Nb |
| BH (bainitické) |
JIS E 1101, tiež prijatý v EÚ/Indii |
C 0,65-0,80, Mn 1,0-1,4, voliteľne Cr/Mo/Ni |
| U71Mn |
GB/T 2585 (Čína) |
C 0,65-0,77, Mn 1,10-1,40, Si 0,15-0,35 |
| U75V |
GB/T 2585 (Čína) |
C 0,67-0,77, Mn 0,70-1,00, V 0,04-0,12 |
| Q235B |
GB/T 700 (Čína) |
C <=0.20, Mn 0.30-0.70, Si <=0.35, S/P <=0.045 |
| 55Q |
GB 2585 (Čína) |
C 0,50-0,60, Si 0,15-0,35, Mn 0,60-0,90, S/P<=0.04 |
Mechanické vlastnosti ľahkých koľajových ocelí
| stupňa |
Medza klzu (MPa) |
Pevnosť v ťahu (MPa) |
Tvrdosť |
Predĺženie |
| Q235B |
>=235 |
375-460 |
- |
>=26% |
| 55Q |
- |
>=685 (69 kg/mm2) |
~197 HBW |
- |
| U71Mn |
- |
>=880 |
240-270 HB |
- |
| U75V |
- |
>=980 |
240-270 HB |
- |
| R350HT |
- |
>=1175 |
350-390 HB |
- |
Tabuľky rozmerov sekcií koľajníc podľa normy
Čínska štandardná železnica (GB)
| Klasifikácia |
výška (mm) |
Hlava (mm) |
Spodná časť (mm) |
Hrúbka siete (mm) |
Hmotnosť (kg/m) |
| Ľahký 8 kg/m |
65 |
25 |
54 |
7 |
8.42 |
| Ľahký 12 kg/m |
69.85 |
38.1 |
69.85 |
7.54 |
12.2 |
| Ľahký 18 kg/m |
80 |
40 |
80 |
10 |
18.06 |
| Ľahký 22 kg/m |
93.66 |
50.8 |
93.66 |
10.72 |
22.3 |
| Ľahký 30 kg/m |
107.95 |
60.33 |
107.95 |
12.3 |
30.1 |
| Ťažký 38 kg/m |
134 |
68 |
114 |
13 |
38.73 |
| Ťažký 43 kg/m |
140 |
70 |
114 |
14.5 |
44.65 |
| Ťažký 50 kg/m |
152 |
70 |
132 |
15.5 |
51.51 |
| Ťažký 60 kg/m |
176 |
73 |
150 |
16.5 |
60.64 |
| Žeriav QU70 |
120 |
70 |
120 |
28 |
52.8 |
| Žeriav QU100 |
150 |
100 |
150 |
38 |
88.96 |
| Žeriav QU120 |
170 |
120 |
170 |
44 |
118.1 |
Žeriavová koľajnica DIN 536 (séria A-)
| oddiel |
Výška A (mm) |
Pätka F (mm) |
Hlava C (mm) |
Web t (mm) |
Oceľ triedy |
Hmotnosť (kg/m) |
| A45 |
55 |
125 |
45 |
24 |
50 miliónov |
22.1 |
| A55 |
65 |
150 |
55 |
31 |
50 miliónov |
31.8 |
| A65 |
75 |
175 |
65 |
38 |
50 miliónov |
43.1 |
| A75 |
85 |
200 |
75 |
45 |
U71Mn |
56.2 |
| A100 |
95 |
200 |
100 |
60 |
U71Mn |
74.3 |
| A120 |
105 |
220 |
120 |
72 |
U71Mn |
100 |
| A150 |
150 |
220 |
150 |
80 |
U71Mn |
150.3 |
Ľahká koľajnica DIN 5901
| oddiel |
Výška A (mm) |
Pätka F (mm) |
Hlava C (mm) |
Web t (mm) |
Oceľ triedy |
Hmotnosť (kg/m) |
| S10 |
70 |
58 |
32 |
6 |
Q235B / 55Q |
10 |
| S14 |
80 |
70 |
38 |
9 |
Q235B / 55Q |
14 |
| S18 |
93 |
82 |
43 |
10 |
Q235B / 55Q |
18.3 |
| S20 |
100 |
82 |
44 |
10 |
Q235B / 55Q |
19.8 |
| S24 |
115 |
90 |
53 |
10 |
Q235B / 55Q |
24.4 |
| S30 |
108 |
108 |
60.3 |
12.3 |
Q235B / 55Q |
30.03 |
EN 13674 Profily koľajníc
| oddiel |
Štandardné |
Výška A (mm) |
Pätka F (mm) |
Hlava C (mm) |
Web t (mm) |
Hmotnosť (kg/m) |
| 39E1 (BS80A) |
EN 13674-4 |
133.4 |
117.5 |
63.5 |
13.1 |
39.77 |
| 45E1 (BS90A) |
EN 13674-4 |
142.88 |
127 |
66.67 |
13.89 |
45.11 |
| 49E1 (S49) |
EN 13674-4 |
149 |
125 |
67 |
14 |
49.39 |
| 50E1 |
EN 13674-4 |
153 |
134 |
65 |
15.5 |
50.37 |
| 54E1 (UIC54) |
EN 13674-4 |
159 |
140 |
70 |
16 |
54.77 |
| 56E1 (BS113A) |
EN 13674-4 |
158.75 |
140 |
69.85 |
20 |
56.3 |
| 60E1 (UIC60) |
EN 13674-4 |
172 |
150 |
72 |
16.5 |
60.21 |
ASTM A1 / AREMA Rail (rad ASCE)
| oddiel |
výška (mm) |
Noha (mm) |
Hlava (mm) |
Web t (mm) |
Oceľ triedy |
Hmotnosť (kg/m) |
| ASCE25 |
69.85 |
69.85 |
38.1 |
7.54 |
55Q |
12.2 |
| ASCE30 |
79.37 |
79.37 |
42.86 |
8.33 |
55Q |
15.2 |
| ASCE40 |
88.9 |
88.9 |
47.6 |
9.9 |
55Q |
19.84 |
| ASCE60 |
107.95 |
107.95 |
60.33 |
12.3 |
55Q |
30.1 |
| ASCE85 |
131.76 |
131.76 |
65.09 |
14.29 |
U71Mn |
42.3 |
Železnica JIS E 1101
| oddiel |
výška (mm) |
Noha (mm) |
Hlava (mm) |
Web t (mm) |
Oceľ triedy |
Hmotnosť (kg/m) |
| JIS 9 kg |
63.5 |
63.5 |
32.1 |
5.9 |
55Q / 50Mn |
8.94 |
| JIS 12 kg |
69.85 |
69.85 |
38.1 |
7.54 |
55Q / 50Mn |
12.2 |
| JIS 15 kg |
79.37 |
79.37 |
42.86 |
8.33 |
55Q / 50Mn |
15.2 |
| JIS 22 kg |
93.66 |
93.66 |
50.8 |
10.72 |
55Q / 50Mn |
22.3 |
| JIS 30A |
107.95 |
107.95 |
60.33 |
12.3 |
55Q / 50Mn |
30.1 |
| JIS 37A |
122.24 |
122.24 |
62.71 |
13.49 |
55Q / 50Mn |
37.2 |
| JIS 50N |
153 |
127 |
65 |
15 |
55Q / 50Mn |
50.4 |
Žeriavová koľajnica JIS E 1103
| oddiel |
výška (mm) |
Noha (mm) |
Hlava (mm) |
Web t (mm) |
Oceľ triedy |
Hmotnosť (kg/m) |
| CR73 |
135 |
140 |
100 |
32 |
U71Mn |
73.3 |
| CR100 |
150 |
155 |
120 |
39 |
U71Mn |
100.2 |
Ako si vybrať správnu koľajnicovú oceľ
Prispôsobte triedu prevádzke: Q235B a 55Q pre ľahké a priemyselné trate, U71Mn pre ťažké a žeriavové koľajnice, U75V pre ťažkú-ťažnú a vysokorýchlostnú{5}}trať, R260/R350HT pre hlavné projekty UIC/EN a triedy AREMA pre severoamerickú nákladnú dopravu. Potvrďte rozmery sekcie podľa upevňovacieho systému a vyžiadajte si certifikáty frézy s uvedením zloženia a výsledkov mechanických skúšok pre každú dodávku.
Často kladené otázky
Prečo nie sú koľajnice vyrobené z nehrdzavejúcej ocele?
Nehrdzavejúca oceľ má oveľa nižšiu pevnosť a odolnosť proti opotrebeniu na jednotkovú cenu ako uhlíková-mangánová oceľ používaná na koľajnice a jej odolnosť proti korózii nie je potrebná, pretože hlavy koľajníc sa neustále opotrebúvajú premávkou. Vysoká cena by spôsobila, že výstavba trate by bola neekonomická bez zlepšenia výkonu.
Aký je rozdiel medzi koľajnicovou oceľou U71Mn a U75V?
U71Mn je uhlík-mangánová trieda s pevnosťou v ťahu najmenej 880 MPa; U75V pridáva mikrolegovanie vanádu, čím zvyšuje pevnosť v ťahu na najmenej 980 MPa s lepšou odolnosťou proti únave. U75V sa uprednostňuje pre vysoko-rýchlostné a ťažké-trate, U71Mn pre všeobecné ťažké železničné a žeriavové koľajnice.
Recyklujú sa koľajnice na konci svojej životnosti?
áno. Opotrebované koľajnice sa bežne recyklujú ako oceľový šrot a použité koľajnice v dobrom stave sa často znovu používajú na ľahších tratiach. Oceľ si zachováva svoju hodnotu, pretože ide o čistú, -kvalitnú uhlíkovú oceľ, vďaka ktorej je výmena koľajníc súčasťou trvalo udržateľnej materiálovej slučky.
Prečo sú pri zváraní dôležité triedy koľajníc?
Vyšší obsah uhlíka a zliatin robí oceľ tvrdšou, ale ťažšie zvárateľnou; teplo zvárania môže vytvoriť tvrdé, krehké zóny. Typy koľajníc sú preto spárované so schválenými postupmi zvárania a tepelne-spracované druhy, ako napríklad R350HT, potrebujú počas zvárania riadené predhrievanie a chladenie.
Môže byť oceľová žeriavová koľajnica použitá na železničné koľajnice?
Nie priamo. Žeriavové koľajnice majú širokú plochú hlavu pre nízko-rýchlostné a vysoko{2}}zaťažené žeriavové kolesá, zatiaľ čo železničné koľajnice majú profilovanú hlavu na vedenie kolies pri rýchlosti. Druhy ocelí sa prekrývajú (pre obe sa používa U71Mn), ale geometria profilu je odlišná a upevňovacie systémy nie sú zameniteľné.
Aká dokumentácia by mala byť súčasťou koľajovej ocele?
Certifikát o skúške frézy (MTC) s tepelným číslom, chemickým zložením, výsledkami pevnosti v ťahu a tvrdosti plus správy o rozmerovej kontrole. Pre projekty-kritické línie by sa pred odoslaním mali poskytnúť aj dokumenty o kontrole a kvalifikácii zvárania treťou stranou-.
