레일헤드 경화가 사용되는 이유
곡선, 경사 및 중량{0}}운반선에서 레일 헤드는 휠-레일 접촉을 통해 마모되고 스폴링, 스쿼트 및 물결 모양 마모와 같은 롤링 접촉 피로(RCF)를 겪습니다. 헤드 경화는 레일의 표면 경도를 높여 마모와 RCF를 제어하여 레일을 더 오랫동안 사용할 수 있게 해줍니다. 중국 관행은 TB/T 2344에 포함된 U75VH 헤드{5}}경화 등급으로 대표되고 유럽 관행은 EN 13674-1의 R350HT 및 R400HT 등급으로 대표됩니다.
공통 레일헤드 담금질 공정
| 프로세스 | 가열 및 냉각 | 강화된 깊이 | 일반적인 사용 |
|---|---|---|---|
| 유도 가열 담금질 | 고주파-주파 유도 코일이 헤드를 섭씨 850~900도 정도 가열한 다음 물 스프레이로 냉각시킵니다. | 8~12mm, 균일 | 간선-노선 및 중거리-철도 |
| 화염 담금질 | 아세틸렌-산소 화염 가열 | 5~8mm, 더 얕음 | 교통량이 적은 노선 |
| 접촉(전극) 가열 담금질 | 전극이 머리를 직접 가열합니다. | 제어 가능하지만 장비가 복잡함 | 현대 실무에서는 거의 사용되지 않음 |
경도 및 경화-층 요구사항
머리{0}}경화 레일은 일반적으로 표면 경도에 따라 지정됩니다. U75VH 레일은 약 HB 341~400을 달성하고 프리미엄 등급은 R400HT 등급과 비슷한 HB 380~420을 목표로 합니다. 경도는 표면 아래로 갑자기 떨어지지 않아야 합니다. 응력 집중을 피하기 위해 경화층의 경도 구배는 완만해야 하며 표면에서 코어까지 밀리미터당 약 20HB 이하로 경도가 떨어지면 안 됩니다. 담금질된 레일과 담금질되지 않은 레일 사이의 전환 영역은 휠-힘이 원활하게 변경되도록 길이가 50mm 이상이어야 합니다. 중량물 레일의 강화된-층 깊이는-최소 10mm가 필요합니다.
내마모성과 수명에 미치는 영향
유도 헤드 경화는 일반적으로 평선에서 레일 마모 저항을 2~3배 향상시킵니다. 헤드-경화 레일은 일반 교통 상황에서 10~15년 동안 작동하지만 경화되지 않은 레일은 5~8년 동안 지속됩니다. 강화된 층은 또한 휠-레일 접촉 피로를 방지하여 헤드 박리 및 물결 모양 마모를 줄입니다. 층이 더 얕은 화염- 담금질 레일은 약 1.5배의 성능 향상을 제공하며 완전 유도 경화가 경제적이지 않은 중간 규모의{10}} 교통 라인에 적합합니다.
경화층의 품질 테스트
경도: 정의된 위치(일반적으로 레일 미터당 3개 지점)에서 브리넬 또는 로크웰 테스터를 사용하여 표면 경도를 측정하고 평균을 구합니다.
구조: 경화층을 금속학적으로 검사합니다. 요구 사항은 미세한 펄라이트 조직(최소 90% 미세 펄라이트)입니다. - 마르텐사이트는 구름 접촉에 너무 취약하기 때문에 허용되지 않습니다.
깊이: 초음파 테스트 또는 섹션 검사를 통해 경화된{0}}층 깊이를 확인하고 편차는 설계 값의 ± 1mm 이내로 제어됩니다.
트래픽 양에 따른 프로세스 선택
연간 교통량이 5,000만 톤 이상인 중량물 운송 라인: 유도 경화, 경화 깊이 최소 10mm.
연간 총톤수 2천만~5천만 톤의 간선 철도: 유도 경화(8~10mm) 또는 고품질 화염 담금질(8~10mm).
총톤수 2천만 톤 미만의 분기 라인: 화염 담금질(5~8mm)은 비용과 성능의 균형을 맞춥니다.
FAQ
Q: 중량물 운송 라인에서 경화층이 최소 10mm가 필요한 이유는 무엇인가요?-
A: 휠-레일 접촉 응력이 수 밀리미터까지 침투하기 때문입니다. 더 깊은 층은 표면이 마모됨에 따라 접촉 영역 아래에서 지지 재료를 단단하게 유지합니다.
Q: 경화 레일 헤드에 마르텐사이트가 허용됩니까?
A: - 경화 레일 헤드는 미세한 펄라이트 구조를 가져서는 안 됩니다. 마르텐사이트는 부서지기 쉽고 다양한 냉각 방식에 따라 형성되어 교통량에 따라 파손될 수 있습니다.
Q: 경도는 내마모성과 어떤 관련이 있습니까?
답변: 펄라이트 레일강 내에서는 경도가 증가함에 따라 마모율이 떨어지며, 이것이 바로 중량-철도가 곡선에서 HB 340 이상을 지정하는 이유입니다.
Q: 헤드-경화 레일을 용접할 수 있나요?
A: 그렇습니다. 용접 절차가 해당 등급에 적합합니다. 용접 사양에 따라 헤드 경도를 복원하거나 허용해야 하며, 그에 따라 용접 열-영향 영역을 검사합니다.
Q: 헤드-경화 레일의 배송 품질을 어떻게 확인하나요?
A: 경도 결과, 경화층 깊이 기록 및 초음파 테스트 보고서에 대한 밀 인증서를 확인하고 관리 표준에 따라 확인합니다.

