Рельсы Р50

Железнодорожный рельс Р-50

Основное предназначение рельса Р-50 — прокладка железнодорожных линий, выполнение всех необходимых элементов, обеспечивающих беспрепятственное и безопасное перемещение поездов. Могут укладываться отдельными звеньями или соединяться в единое полотно при помощи сварки.

Обязательно наличие отверстий для специальных болтов или иных крепежных элементов. Их количество, размеры, расположение регулируются ГОСТ Р 51685-2000. По требованию заказчика эти параметры могут быть изменены, но при условии, что будут соблюдены требования безопасности, установленные законодательно в стране. На текущий момент времени в России в достаточной мере проработана нормативная база, регулирующая все сферы обращения на железной дороге.

Отверстия для крепежных деталей должны проходить через подошву рельса строго вертикально, без малейших отклонений. Обязательно наличие фаски на каждом отверстии. Ширина фаски колеблется в пределах 1,5-3 мм, угол наклона к поверхности 45°.

При изготовлении важно соблюсти такой параметр, как косина торцов:

• минимальный размер косины 0,5 мм — для изделий категории В
• минимальный размер косины 1 мм — для всех иных категорий.

Соблюдение прямолинейности

Важно соблюсти следующее условие;

• в категории В прогиб не может быть более, чем 1/2500 от общей длины изделия;
• для всех иных категорий этот критерий равен 1/2200 от общей длины.

Для головки рельса Р-50 ГОСТ допускает наличие отклонений от прямолинейности, но в пределах строго указанных значений, как по горизонтали, так и по вертикали:

• класс В. Отклонения не могут превышать 0,3 мм по вертикали и 0,5 мм по горизонтали;
• для классов Т1, Т2 или Н значения соответственно 0,6 и 0,8 мм.

Предельно допустимое значение скручивания: 1/25000 от общей длины для класса В и 1/10000 — для всех остальных классов.

Сталь для изготовления железнодорожных рельсов Р-50

Для отливки рельса железнодорожного может применяться сталь, произведенная в печи мартеновкого, электрического или конвертерного типов. В непременном порядке проводится внепечная обработка с последующим вакуумированием.

ГОСТ Р 51685-2000 регламентирует максимальное содержание кислорода в готовом изделии разных классов:

• класс В. Масса кислорода в общем весе не может больше 0,002%;
• для классов Т1, Т2 или Н вес кислорода должен укладываться в норматив 0,004% (40ppm) при условии, что используется сталь из конвертерной или электрической печи. Эти данные являются факультативными.

При изготовлении рельсов класса В в структуре не допускается наличие посторонних включений, в частности, глинозема, силикатных включений, нитритов титана. Для категорий Т1, Т2, Н допускается наличие включений подобного рода, но длина каждой отдельной строчки не должна превышать 0,5 мм.

Для всех категорий допускается наличие вкраплений или включений окислов или оксидов алюминия, силикатных и т. д. при соблюдении следующих параметров:

• для класса В — не более 0,5 мм;
• для класса Т1 при условии, что отливка производилась в электрической или конвертерной печи — не более 2 мм;
• для класса Т1, отлитой в мартеновской печи — менее 4 мм;
• для классов Т2 или Н — менее 8 мм.

Присутствие пузырей водорода в рельсах любых типов недопустимо. Важно учесть при проверке стали, полученной непосредственно из печи:

• если массовая доля чистого кислорода не достигает 0,00020%, обработка против появления пузырей не проводится;
• если массовая доля, приходящаяся на чистый кислород, находится в пределах 0,00020-0,00025%, проводить обработку против появления пузырей, и как следствие, внутренних разрывов, нужно в обязательном порядке;
• если показатель превышает 0,00025%, данную сталь нельзя применять для отливки рельсов.

В готовом изделии не должно быть никаких расслоений, образовавшихся после усадки раковин или иных дефектов, внутренних или внешних трещин, корочек цвета, отличающегося от основы, включений шлака или иных металлов или материалов.

ГОСТ Р 51685-2000 допускает наличие дефектов макроструктуры, но их размеры и месторасположение не должны выходить за установленные пределы. Для рельсов, прошедших дополнительную термическую закалку, установлены максимально допустимые пределы дефектов, согласованные с Министерством путей сообщений. Ультразвуковой контроль не должен выявлять дефекты больших размеров.

На внешних поверхностях не должны оставаться никакие посторонние включения или грязь, трещины, сколы, раковины, любые иные дефекты.

Для продукции, относимой к классам Т1, Т2 или Н ГОСТ допускается:

• на головке рельса можно зачищать или полировать дефекты при использовании алмазных кругов или иного аналогичного инструмента. Максимальная глубина дефекта не может превышать 0,5 мм;
• дефекты на шейке рельса могут быть вырублены с последующей зачисткой. Важно учитывать максимально допустимые отклонения.

Если рельсы Р50 будут соединяться между собой при помощи сварки, на расстоянии 100 мм от обоих концов не должно быть дефектов в виде раскатанных пузырей или волосовин. На торцах недопустимо появление рваных мест, трещин. Если в результате отливки образовались заусенцы, их необходимо зачистить до передачи заказчику.

Фаска снимется в следующих пределах:

• на головке по всему внешнему краю снимается до 3 мм. Это касается и шейки рельса;
• по контуру подошвы снимается до 5 мм.

Если рельсы Р-50 прошли термообработку, то фаска снимается в обязательном порядке в пределах 1,5-3 мм. Работа ведется под углом 450. Фаска снимается по всем кромкам головки рельса. На краях отверстий для крепежа в соответствии с ГОСТ не могут находиться любые дефекты, как сверления, так и плавки или непосредственно металла.

Для железнодорожных рельсов Р-50 в обязательном порядке проводятся копровые испытания. При падении груза весом в 1 тонну не должны появляться разломы, трещины, иные признаки разрушения рельса. Высота, с которой груз опускается на рельс, определяется в соответствии с ГОСТ Р 51685-2000.

Для рельсов Р50 с термическим улучшением структуры недопустимо появление остаточных напряжений, способных привести к расхождениям пазов в торцевой части пробы. Максимальное расхождение — 2 мм для рельсов класса В; 2,5 — для Т1. Для Т2 предельно допустимое значение — 3 мм.

Если речь идет о рельсах Р50 с термической обработкой, то их структура должна быть пластинчатым перлитом с мелкими дисперсными включениями. ГОСТ допускает включение ферритов в виде мелких вкраплений, расположенных хаотично. Бейнит допустим. От поверхности может располагаться на глубине до 2 мм.

Потребитель может потребовать, чтобы поверхность головки рельса, относимого к категории Н, была подвергнута упрочнению термическим способом.

Информация, обязательная к нанесению на рельсы Р-50 (Маркировка)

После завершения процесса отливки на каждый экземпляр рельса Р-50 наносятся следующие данные:

• сведения о заводе-изготовителе. Кузнецкий комбинат ставит букву «К». Продукция из Нижнего Тагила содержит букву «Т»;
• арабскими цифрами обозначается год отливки, римскими — месяц;,
• тип продукции;
• стрелка обозначает направление, в котором производилась прокатка.

Высота всей надписи — до 30-40 мм. Над поверхностью — не более 1-3 мм. Для размещения выбирается шейка. Экземпляры короче 12,52 метров маркируются дважды. В стандартном варианте маркировка проставляется четырежды.

Помимо этого на шейку каждого экземпляра наносятся:

• шифр, обозначающий тип плавки;
• особые знаки для контрольных образцов или рельсов, прошедших дополнительную термическую обработку для упрочнения.

Высота данных маркировочных знаков — не более 12 мм, глубина -1,5 мм. Не допустимо наличие острых краев на маркировке. Между отдельными знаками — 20-40 мм.

В шифре плавки приводятся следующие данные:

• метод выплавки. Печи конвертерного типа обозначаются «К», электрические — «Э»;
• тип непосредственно стали. Буква «Х» — знак низколегированных металлов, «V» — стали с содержанием ванадия, Т — стали с содержанием титана;
• дополнительно наносится информация о печи, используемой для выплавки, номер плавки.

На рельс с длиной до 12,52 метра, данные наносятся не более 1 раза на расстоянии от торцевой части 1 метр и более. При большей длине маркировочная информация наносится 4 раза.

Какие знаки наносятся на рельсы Р-50

На контрольные образцы железнодорожных рельсов наносятся следующие знаки:

• «1» ставится на части рельса, полученной из части слитка, относящейся к подусадочной;
•  «Х» наносится на часть рельса, полученную из части слитка, считающейся донной.

Информация наносится на расстоянии от торцов не менее 0,7-2 метра.

На рельсы Р50, прошедшие термическую закалку, наносится знак в виде кольца. Диаметр знака 15-20 мм, глубина — до 1 мм. От торцевой части рельса должно быть не мене 1 м. Если рельс считается не прошедшим термическую закалку, кольцо необходимо счистить до передачи заказчику.

Все знаки и шифры должны наноситься непосредственно после отливки или проката. Дополнительно уже методом холодного клеймения наносят на торцевую часть каждого рельса:

• шифр плавки. Его проставляют на подошве;
• на верхней четверти шейки ставится обозначение для контрольного рельса;
• если рельс проходил дополнительную закалку, буква «К» ставится на нижней четверти шейки.

При передаче рельса в эксплуатацию комиссия ОТК обязана нанести на торцовую часть в области головки следующую информацию:

• штамп ОТК;
• штамп инспекции министерства путей сообщений. Если заказчик иной, он может нанести свой штамп;
• на рельсы категории В голубой краской, устойчивой к выгоранию и всем видам растворителей наносится метка;
• рельсы Т1 помечаются краской светло-зеленого цвета;
• метка на рельсах класса Т2 должна быть желтой;
• рельсы класса Н помечаются белой краской.

При помощи краски выбранного цвета:

• по торцевой части помечается контур верхней, головной части, там, где стоят клейма ОТК;
• на верхнюю часть рельса наносятся полосы. Ширина — в пределах 15-30 мм. До торца с меткой ОТК — 0,5-1 метр;
• экземпляры, отлитые для поворотных участков дороги, маркируются цветом, выбранным для определенного класса или категории.

По согласованию между заказчиком и исполнителем могут быть нанесены и иные виды маркировки, в частности, для рельсов нестандартной длины, изогнутой формы и т. д. Данные маркировки согласовываются отдельно.

Правила приемосдаточной проверки качества

Документ, регламентирующий процедуру приемки железнодорожных рельсов Р-50 любых размеров — ГОСТ Р 7566. За приемку отвечает ОТК предприятия-изготовителя. Процесс приемки предполагает проведение испытаний приемосдаточной комиссией, внешний и иной контроль изделий, в частности, веса.

Контроль присутствия включений, отличных от металлов, производится следующим образом:

1. с образца, выбранного для контроля, с обоих торцов, помеченных «1» и «Х» берутся пробы при условии, что прокатка шла из слитков;
2. в иных случаях проба берется с переднего конца каждого отдельного экземпляра изделия.

От края, помеченного цифрой «1» контрольного образца, отлитого из слитка, берется проба для проверки прочности на удар контрольным весом, на растяжение под воздействием внешних сил, в том числе, температуры, на ударную вязкость. Если рельсобалочная продукция изготавливается методом непрерывного литья, проба берется с конца, помеченного «Х».

Все остальные испытания проводятся на пробах, отобранных с передних торцов рельсов. Если контрольные рельсы не изготовлены по различным причинам, пробу можно брать с любого изделия, отлитого в пределах конкретной плавки.

На каждой отдельной пробе ставится клеймо, обозначающее номер плавки. Ставит свое клеймо и заказчик. Если рельсы заказывает другое предприятие, ставится штамп ОТК этого предприятия.

Если результаты первичных испытаний были неудовлетворительными, в соответствии с ГОСТ проводятся повторные испытания, но количество проб удваивается. Способ отбора проб не меняется. Если и повторные испытания не дали положительного результата, принимается соответствующее решение: рельсы могут приниматься поштучно, могут быть направлены на дополнительную закалку или в переплавку.

Важное добавление к производству ж/д рельсобалочных изделий

Если для изготовления рельсов Р-50 используется сталь одной плавки, но от первого проката до последнего прошло более 10 дней, то рельсы относят к разным плавкам. Это касается всех видов проката. Так же обстоит ситуация с дополнительной термической закалкой.

Для изделий с дополнительной термической обработкой проводят проверку ультразвуком. Это помогает выявлять дефекты в структуре, в частности, флокены. Ультразвуковая проверка обязательна для каждого рельса. Если первоначальный контроль выявил дефекты, проводится повторная проверка, результаты которой принимаются комиссией в качестве окончательных.

Конструкция железнодорожных рельсов Р50

 

Наименование размера поперечного сечения	Значение размера для типа рельса Р50
Высота рельса H	152
Высота шейки h	83
Ширина головки b	72
Ширина подошвы B	132
Толщина шейки e	16
Высота пера m	10,5

Допустимые предельные отклонения в рельсах Р50

Наименование показателя	Допускаемое отклонение размера и формы поперечного сечения для типа и категории рельса
	Р50
	В	Т1,Т2, H
Ширина головки b	±0,4	±0,5
Ширина подошвы B	±0,8	±1,0
Толщина шейки e	±0,4	0,8
		-0,5
Высота рельса H	0,6	0,8
	-0,5	-0,5
Высота пера m	±0,5	1
		-0,5
Высота шейки рельса h	0,3
	-0,5
Отклонение формы поверхности катания головки от номинальной (по оси симметрии)	±0,3	±0,5
Выпуклость подошвы (равномерная)	0,3	0,5
Вогнутость подошвы	Не допускается
Отклонение профиля от симметричности (асимметричность)	±1,0	±1,2

Теоретическая масса

• 1 метр рельса - 51,67 кг;