Чому залізничні колії не іржавіють?

Рейки іржавіють, тільки повільно

Залізничні колії піддаються впливу дощу, вологості, перепадів температури, а іноді й соляних бризок, але при щоденній експлуатації вони не так швидко іржавіють, як звичайні сталеві конструкції. Причина полягає не в тому, що рейки ніколи не піддаються корозії: а в тому, що вибір матеріалу рейки, поведінка коліс-при контакті рейки та механізми захисної поверхні різко сповільнюють утворення видимої іржі, особливо на головці рейки, де колеса безперервно котяться.

Сучасні залізничні рейки виготовляються з-легованої сталі з високим вмістом вуглецю, як-от U71Mn, U75V, R260, R350HT і 900A, розробленої для стійкості до зносу, втоми та пошкодження поверхні під час великих навантажень кочення. Ці марки використовуються на таких профілях, як UIC60, UIC54, 60E1, 132RE, важкі рейки 60 кг/м і 75 кг/м.

Чому головка рейки залишається яскравою

Найбільш помітною частиною рейки є головка, яка постійно контактує зі сталевими колесами. Кожне проходження поїзда створює високу контактну напругу та мікро{1}}ковзання на межі коліс-рейок, і це механічно усуває ранню-стадію окислення, перш ніж воно може перетворитися на густу іржу. Ось чому навіть у вологих регіонах ходова поверхня рейки UIC60 R260 або рейки U71Mn вагою 60 кг/м виглядає яскравою та полірованою, тоді як легка іржа може бути помітна лише на полотні та основі, де колеса не торкаються.

Цей природний ефект полірування найсильніший на -шляхах інтенсивного руху, таких як системи метрополітену та магістралі вантажного транспорту, де часті проходи коліс безперервно очищають головку рейки. На промислових коліях із меншою інтенсивністю руху, таких як шахтні рейки (22, 24 або 30 кг/м) або складські плоскі рейки, окислення поверхні з більшою ймовірністю з’явиться там, де інтенсивність руху низька, тому вибір матеріалу та захисна обробка мають більше значення в таких середовищах.

Захист від корозії в колійній системі

Боротьба з корозією рейки здійснюється відразу кількома способами:

Склад сталі:вуглецеві-марганцеві рейкові сталі утворюють щільну липку окалину, яка сповільнює подальше окислення порівняно зі звичайною конструкційною сталлю.

Полірування коліс:Безперервний контакт видаляє поверхневий оксид з бігу.

Дренаж:баласт і кріплення утримують воду від підніжжя рейки та місця для сидіння шпали, а основа рейки сидить вільним від стоячої води.

Захисні покриття:за потреби полотно та основу можна пофарбувати або змастити маслом, а кріплення можна оцинкувати або оцинкувати гарячим{0}}зануренням.

На лініях, які піддаються впливу солі чи агресивних атмосфер, додаткові заходи, як-от періодичне змащування боків рейок або використання корозійно-стійких кріпильних компонентів, є звичайною практикою технічного обслуговування.

Сорти Common Rail та їх роль

Оцінка	Стандарт / регіон	Типовий склад (мас.%)	Ключові особливості
R260	EN 13674-1 (Європа)	C 0,67–0,80, Mn 0,90–1,20, Si Менше або дорівнює 0,50	Рейка базового-класу для ліній-середнього руху; хороша зварюваність.
R350HT	EN 13674-1 (Європа)	C 0,75–0,85, Mn 0,80–1,20, Cr 0,20–0,50	Голова загартована; міцність на розрив Більше або дорівнює 1100 МПа; для високо-швидкісних і важких-магістралей.
260 клас	AREMA (Північна Америка)	C ~0,77, Mn ~1,0–1,2, Si ~0,2	Використовується з секціями 115RE і 136RE на вантажних мережах класу I.
Бейнітна рейка	JIS E 1101 (Японія), прийнятий в ЄС/Індія	C 0,65–0,80, Mn 1,0–1,4, Cr/Mo/Ni необов’язково	Висока міцність і в’язкість до руйнування для кривих і -зношуваних сегментів.
U71Mn	GB/T 2585 (Китай)	C 0,65–0,77, Mn 1,10–1,40, Si 0,15–0,35	Стандарт для рейок 50 і 60 кг/м на китайських магістралях.
U75V	GB/T 2585 (Китай)	C 0,67–0,77, Mn 0,70–1,00, V 0,04–0,12	Ванадій мікролегований; підвищена міцність і стійкість до втоми.

Профілі рейок і класи за стандартом

Стандартний	Розділ	Типові оцінки
UIC 860	UIC54, UIC60	700, 900A, 900B
EN 13674-1 (більше або дорівнює 46 кг/м)	50, 54, 60 кг/м	R200, R260, R260Mn, R320Cr, R350HT, R350LHT, R370CrHT
BS 11-1985	BS80A, BS90A, BS100A	700, 900A, 900B
АРЕМА	115РЕ, 136РЕ	Стандартний вуглець і висока -міцність (SS, HH, LA, IH)
ASCE	ASCE60, ASCE85	U71Mn або за специфікацією
GB 2585-2007	50, 60, 75 кг/м	U71Mn, U75V
ТБ/Т 2344-2012	50, 60, 75 кг/м	U71Mn, U75V, U77MnCr, U78CrV
GB 11264-1989	8 – 43 кг/м	Q235, 55Q, 50Mn, U71Mn
ГБ кранові рейки	QU70 – QU120	U71Mn

Часті запитання

Чи іржавіють взагалі залізничні колії?

Так, вони роблять. Полотно та основа рейок, які піддаються впливу вологи, можуть утворювати поверхневу іржу, а рейки в-від’їздах із низьким рухом транспорту або у вологому середовищі потребують періодичної перевірки та обробки. Ходова поверхня залишається чистою головним чином тому, що контакт колеса полірує її.

Чому головка рейки залишається блискучою?

Кожен прохід колеса створює високий контактний тиск і мікро{0}}ковзання, які зношують тонкий оксидний шар, перш ніж він може перетворитися на іржу. Частий рух доглядає за бігом.

Чи може рейка проржавіти?

При нормальному обслуговуванні ні. Втрати секцій від корозії контролюються за допомогою ультразвукового та візуального контролю, а рейки замінюються, коли втрати досягають межі, встановленої стандартом технічного обслуговування. Сильна іржа є дефектом, який необхідно контролювати через інтервали перевірок.

Як запобігти корозії на прибережних залізницях?

У середовищах,-насичених сіллю, оператори використовують захисне покриття на рейках, оцинковані кріплення, хороший дренаж і частіше перевіряють. Деякі лінії також регулярно наносять-антикорозійну оливу на боки рейок.

Чи використовується десь нержавіюча рейка?

Рейки з нержавіючої сталі існують для спеціальних застосувань, таких як спеціальні промислові середовища, але вони набагато дорожчі та не використовуються на звичайних залізничних лініях. Стандартною практикою є вуглецева-марганцева сталь рейки плюс захисне обслуговування.

Скільки служить рейка?

Термін служби залізниці вимірюється не роками, а накопиченим тоннажем. У коридорах великого-тоннажу загартовані марки, такі як R350HT, можуть запропонувати значно довший термін служби, ніж стандартні марки, і корозія зазвичай не є обмежувальним фактором там, де адекватні дренаж і технічне обслуговування.