ट्रेन यातायात की सुरक्षा काफी हद तक रेलवे ट्रैक के रखरखाव, गुणवत्ता और स्थायित्व पर निर्भर करती है, विशेष रूप से, इसका मुख्य तत्व - रेल। इस्पात की गुणवत्ता सुनिश्चित करने में प्राप्त सकारात्मक परिणामों के बावजूद रेल के प्रदर्शन में सुधार की समस्या प्रासंगिक बनी हुई है। पर आधुनिक परिस्थितियांशोषण रेलवेभारी परिवहन की आवाजाही के दौरान, एक्सल पर रोलिंग स्टॉक से भार 35 टन तक पहुंच सकता है, और हाई-स्पीड ट्रेनों की गति 250 किमी / घंटा तक हो सकती है। रेल की परिचालन स्थिरता बढ़ाने से संबंधित समस्याओं को हल करने के लिए वैज्ञानिक और तकनीकी नींव निर्धारित करना आवश्यक है। वैज्ञानिक अनुसंधान के साथ-साथ घरेलू रेल उत्पादन की तकनीक में सुधार के लिए तकनीकी समाधान, रेल की विश्वसनीयता में सुधार के नए तरीकों और अवसरों की आवश्यकता है। रेलवे रेल का सेवा जीवन काफी हद तक स्टील की संरचना और यांत्रिक गुणों से निर्धारित होता है। इस संबंध में, धातु भौतिकी और धातु विज्ञान के क्षेत्र में अनुसंधान की भूमिका अधिक उन्नत स्टील ग्रेड के निर्माण में बढ़ रही है जो ऑपरेशन के दौरान उत्पादों की दीर्घकालिक ताकत प्रदान कर सकती है।

गैर-जुड़ने वाले ट्रैक के रूस के रेलवे पर उपयोग की शर्तों के लिए, वेल्डेड जोड़ों की गुणवत्ता के अधीन है सख्त आवश्यकताएं, अर्थात्: उनके पास उच्च शक्ति होनी चाहिए, एक समान संरचना होनी चाहिए और चलने वाली सतह और रेल सिर के कामकाजी किनारे के किनारे पर लैशेस की सीधीता सुनिश्चित करनी चाहिए। इलेक्ट्रिक स्टील से बने वॉल्यूमेट्रिक रूप से कठोर रेल के एक वेल्डेड जोड़ की विश्वसनीयता में सुधार के लिए धातुकर्म विधियों में शामिल हैं: मुख्य तत्वों के लिए रासायनिक संरचना का अनुकूलन और अशुद्धियों की कुल सामग्री; कठोरता में कुछ कमी करके रेल की लचीलापन में सुधार; गैर-धातु समावेशन द्वारा स्टील की शुद्धता। एक वेल्डेड संयुक्त की विश्वसनीयता में सुधार के मुद्दे कई श्रेणियों के रेल के निर्माण के संबंध में विशेष प्रासंगिकता के हैं जो यांत्रिक गुणों के एक सेट में भिन्न हैं।

वित्तीय संकट ने घरेलू रेल और बीम की दुकानों के पुनर्निर्माण के लिए समय और प्रक्रिया में समायोजन किया है ताकि 100 मीटर के अंतर से कठोर रेल के उत्पादन के लिए नई की आवश्यकताओं को पूरा किया जा सके। राष्ट्रीय मानकरेल की पटरियों पर।

हाल के वर्षों में, रूसी रेलवे रेल बाजार में प्रतिस्पर्धा बढ़ी है। "रेलवे परिवहन के विकास के लिए रणनीति" कार्यक्रम के कार्यान्वयन के हिस्से के रूप में रूसी रेलवे पर इस तरह के यातायात को व्यवस्थित करने की आवश्यकता के कारण 250 किमी / घंटा तक उच्च गति वाले यातायात के लिए रेल की आवश्यकता। रूसी संघ 2030 तक" जापानी रेल की आपूर्ति से संतुष्ट है। यह पोलिश और इतालवी उत्पादन के उच्च गति वाले यातायात के लिए रेल का प्रमाणन करने की योजना है। उत्पादन आधार के तकनीकी स्तर के बीच विसंगति के कारण रूसी उद्यम अभी तक ऐसी रेल की आपूर्ति के लिए निविदाओं में भाग नहीं लेते हैं। इसलिए, रेल की आपूर्ति की मात्रा को बनाए रखने के लिए घरेलू रेल और बीम की दुकानों के पुनर्निर्माण के पूरा होने की समय सीमा का मुद्दा अत्यंत प्रासंगिक होता जा रहा है। रूसी बाजार. केवल 13,190 किमी की कुल लंबाई के साथ रूस में बनाए गए उच्च गति वाले यातायात के लिए इस बाजार की मात्रा 1 मिलियन 700 हजार टन R65 प्रकार की रेल है। रूसी रेलवे ने 2030 तक रूसी संघ में रेलवे परिवहन के विकास के लिए एक रणनीति विकसित की है। इस रणनीति की मुख्य गतिविधियों में हाई-स्पीड और हाई-स्पीड ट्रैफिक वाली लाइनों का निर्माण शामिल है। इस तरह के आंदोलन के विकास के साथ, ट्रैक के अधिरचना के तत्वों की आवश्यकताओं में तेजी से वृद्धि हुई है, सहित। और रेल के लिए। रेल का सेवा जीवन काफी हद तक टर्नअराउंड समय और, तदनुसार, मरम्मत की वार्षिक मात्रा निर्धारित करता है।

रेलवे धातु उत्पादों के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए प्रौद्योगिकी और उपकरण विकसित करने के लिए नोवोकुज़नेत्स्क और निज़नी टैगिल आयरन एंड स्टील वर्क्स में बहुत काम किया गया है। आधुनिकीकरण प्रक्रिया से संबंधित रेल और रेल फास्टनरों के उत्पादन और संचालन के क्षेत्र में कई नए तकनीकी समाधान लागू किए गए हैं उत्पादन क्षमताऔर रेलवे परिवहन के क्षेत्र में नई प्रौद्योगिकियां, परिणामस्वरूप, रेलवे धातु उत्पादों के निर्माताओं और उपभोक्ताओं ने नए उपभोक्ता गुणों के साथ रेल उत्पादों के उत्पादन में महारत हासिल करने की लागत को काफी कम कर दिया है और तदनुसार, उच्च गति और भारी यातायात का आयोजन करते समय।

इसी समय, घरेलू निर्माताओं की रेल के लिए इस सूचक की तुलना में विदेशी रेल के सर्वोत्तम नमूनों का सेवा जीवन 1.5 गुना अधिक है, जो कि 700 मिलियन टन की सीमा में है। कुल। JSC "रूसी रेलवे" रेल की गुणवत्ता में मौलिक सुधार लाने के उद्देश्य से निर्माताओं के प्रयासों का समर्थन करता है।

एनकेएमके द्वारा उत्पादित हाइपरयूटेक्टॉइड और माइक्रोअलॉयड स्टील्स से बने रेल की आशाजनक श्रेणियों का फील्ड परीक्षण सफलतापूर्वक पूरा कर लिया गया है, जो आरएस एफजेडएचटी में प्रमाणन के लिए अवसर खोलता है और बाद में रूसी रेलवे के लिए बढ़ी हुई पहनने के प्रतिरोध और ठंड प्रतिरोध की घरेलू रेल की आपूर्ति करता है।

रूसी रेलवे पर उच्च गति यातायात के संगठन के संबंध में, रेलवे रेल के विदेशी निर्माताओं की गतिविधि में तेजी से वृद्धि हुई है, जो रेल की आपूर्ति की मात्रा को बनाए रखने के मामले में रूसी रेल उत्पादन आधार के आधुनिकीकरण में तेजी लाने का मुद्दा बनाती है। जेएससी रूसी रेलवे अत्यंत जरूरी।

EK VNIIZhT में फील्ड परीक्षण के दौरान नोवोकुज़नेत्स्क और निज़नी टैगिल आयरन एंड स्टील वर्क्स द्वारा निर्मित रेल, incl। प्रमाणन, दुनिया के सर्वोत्तम नमूनों के परिणामों के निकट परिणाम दिखाते हैं, जो इंगित करता है कि नेटवर्क वर्तमान में उच्च गुणवत्ता के घरेलू रेल के साथ आपूर्ति की जाती है। घरेलू रेल और बीम की दुकानों के पुनर्निर्माण के पूरा होने से उन रेलों का उत्पादन संभव हो जाएगा जो ट्रैक रखरखाव लागत और जापानी, फ्रेंच और ऑस्ट्रियाई उत्पादन की रेल के लिए टर्नअराउंड समय के मामले में तुलनीय परिचालन स्थितियों में कम नहीं हैं।

स्टीलमेकिंग और मेटल फॉर्मिंग के नियमों का अध्ययन सबसे इष्टतम मोड चुनने में मदद करता है तकनीकी प्रक्रियाएं, आवश्यक मुख्य और सहायक उपकरण. .

OJSC NKMK . में रेल उत्पादन प्रक्रिया में नए तकनीकी समाधानों के औद्योगिक कार्यान्वयन और परिचालन सुधार के मुख्य परिणाम

कई सैद्धांतिक और प्रायोगिक अध्ययनों के आधार पर, यह स्थापित किया गया है कि संरचना को परिष्कृत करने के साथ-साथ संपर्क थकान दोषों से रेल के पहनने और क्षति के प्रतिरोध में काफी वृद्धि होती है। इस दिशा में, बड़ी मात्रा में शोध कार्य और औद्योगिक प्रयोग किए गए हैं, अर्थात्: 0.90% तक की कार्बन सामग्री और माइक्रोअलॉयिंग एडिटिव्स के साथ स्टील से बढ़े हुए पहनने के प्रतिरोध की रेल के उत्पादन के लिए एक तकनीक विकसित और पेटेंट की गई है। वैनेडियम (0.07 - 0.08%) और नाइट्रोजन (0.012 - 0.017%)। पूर्वी साइबेरियाई रेलवे के इरकुत्स्क-स्लीयुड्यंका पास खंड में परिचालन टिप्पणियों के दौरान, जो अलग है एक बड़ी संख्या मेंछोटे त्रिज्या के वर्गों, हाइपरयूटेक्टॉइड संरचना के स्टील से बने रेल के उच्च पहनने के प्रतिरोध का पता चला - उनके विशिष्ट पार्श्व पहनने की मात्रा 0.076 - 0.072 मिमी प्रति 1 मिलियन टन सकल कार्गो थी, जबकि मानक रेल के लिए यह 0.124 मिमी तक पहुंच जाती है। कार्बन सामग्री में एक और वृद्धि ग्रिड के रूप में पर्लाइट कॉलोनियों की अनाज सीमाओं के साथ संरचनात्मक रूप से मुक्त सीमेंटाइट के गठन से सीमित है, जिससे स्टील की प्रभाव शक्ति और रेल की गतिशील ताकत में तेज कमी आती है। .

एक अन्य महत्वपूर्ण दिशा निम्न-तापमान विश्वसनीयता रेल का निर्माण है। नई तकनीकऐसी रेल के उत्पादन ने शून्य से 40 डिग्री सेल्सियस और नीचे के तापमान पर यातायात सुरक्षा सुनिश्चित करना संभव बना दिया। गंभीर जलवायु परिस्थितियों वाले क्षेत्रों में स्थित सड़कों पर ट्रैक सेवाओं के अनुसार, दोषों के कारण एकल दौरे गर्मियों की तुलना में सर्दियों में 2.0-2.5 गुना अधिक होते हैं। कम तापमान का विशेष रूप से एक निर्बाध ट्रैक पर बिछाई गई रेल के सिर में थकान दरारों के विकास पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है, साथ ही लचीलापन और कठोरता पर, जिसके परिणामस्वरूप रेल का संभावित भंगुर फ्रैक्चर होता है। रेल धातु की निम्न-तापमान विश्वसनीयता में सुधार करने के लिए, वैनेडियम कार्बोनिट्राइड्स के निर्माण के कारण एक महीन दाने वाली संरचना का निर्माण सुनिश्चित करना आवश्यक है, जो स्टील में पर्याप्त मात्रा में वैनेडियम और नाइट्रोजन के साथ संभव है। यह स्थापित किया गया है कि निम्न-तापमान विश्वसनीयता की रेल की आवश्यक प्रभाव शक्ति प्राप्त करने की गारंटी प्राप्त करने के लिए 0.010 - 0.020% और वैनेडियम 0.07 - 0.08% की नाइट्रोजन सामग्री प्रदान की जाती है।

कार्बन रेल इलेक्ट्रिक स्टील की रासायनिक संरचना के अनुकूलन और कार्बोनाइट्राइड सख्त तकनीक के उपयोग के लिए धन्यवाद, विश्व मानकों के स्तर तक रेल के सेवा जीवन में उल्लेखनीय वृद्धि हासिल की गई, जिसने 1 बिलियन से अधिक सकल टन का उत्पादन सुनिश्चित किया। .

हाल के वर्षों में, रूस में परिवहन के विकास में एक नई दिशा की रूपरेखा तैयार की गई है - हाई-स्पीड रेलवे लाइनों का निर्माण। रेल बनाने की आवश्यकता नई श्रेणीहोनहार तकनीकी समाधानों की खोज के साथ-साथ मौजूदा प्रौद्योगिकियों में सुधार के लिए एक और प्रोत्साहन बन गया है। विशेष रूप से, कम मिश्र धातु इस्पात E76KhGF से रेल के उत्पादन के लिए रासायनिक संरचना और प्रौद्योगिकी विकसित और पेटेंट की गई है। हॉट-रोल्ड अवस्था में इन रेलों में गैर-धातु समावेशन, मैक्रोस्ट्रक्चर, प्रभाव शक्ति, यांत्रिक विशेषताओं, डीकार्बराइज्ड परत और अवशिष्ट तनाव के मामले में संतोषजनक गुणवत्ता थी। स्ट्रेटनिंग मोड में सुधार लाने, झुकने वाली मशीनों के उपयोग और सख्त होने से पहले रेल की पूरी लंबाई के साथ एकमात्र को ठंडा करने के साथ-साथ सख्त और तड़के मोड को अनुकूलित करने के उद्देश्य से रेल की सीधीता सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक तकनीकी समाधान सुनिश्चित करना। इससे उच्च गति वाले संयुक्त यातायात के लिए रेल के उत्पादन को स्थापित करना संभव हो गया।

जैसा कि अभ्यास से पता चलता है, रेल पर संचालन के दौरान, स्टील में संरचनात्मक परिवर्तनों के कारण अक्सर थर्मोमेकेनिकल क्षति होती है। पहिया फिसलन के परिणामस्वरूप, संपर्क क्षेत्र में रेल हेड की रोलिंग सतह पर तत्काल संरचनात्मक और चरण परिवर्तन होते हैं, साथ में एक माध्यमिक संरचना (गैर-नक़्क़ाशीदार सफेद क्षेत्र) का निर्माण होता है, जो उच्च कठोरता और भंगुरता की विशेषता है। . कार्बन और मिश्र धातु तत्वों की विभिन्न सामग्री वाले स्टील के नमूनों पर प्रभाव भार की प्रक्रिया की मॉडलिंग करते समय, यह पता चला कि माध्यमिक संरचनाओं का निर्माण स्टील की रासायनिक संरचना पर निर्भर करता है। यह स्थापित किया गया है कि थर्मोमेकेनिकल मूल के दोषों के गठन के लिए रेल का प्रतिरोध स्टील में कार्बन सामग्री में कमी के साथ बढ़ता है। इस संबंध में, रेल उत्पादन के विकास में एक और आशाजनक दिशा रेल की एक नई पीढ़ी का निर्माण बन गई है - एक बैनिटिक संरचना के साथ। उच्च यांत्रिक गुणों के एक परिसर के साथ ऐसी संरचना का निर्माण मिश्र धातु तत्वों की तर्कसंगत एकाग्रता सीमा द्वारा प्राप्त किया जाता है।

आयोजित प्रयोगशाला और औद्योगिक प्रयोगों ने बैनिटिक रेल स्टील्स की रासायनिक रचनाओं को विकसित और पेटेंट करना संभव बना दिया। हीट की श्रृंखला में, सबसे दिलचस्प स्टील था जिसमें (द्रव्यमान अंश,%): 0.32 C; 1.48 एमपी; 1.21 ईसा पूर्व 1.0 करोड़; 0.2 - 0.3 मो; 0 डीजेड वी; 0.012 एन। प्रयोगात्मक रेल बेहतर गुणों और संतोषजनक विनिर्माण क्षमता के एक जटिल द्वारा प्रतिष्ठित थे, किफायती मिश्र धातु के कारण उनकी कम लागत थी और कम महत्वपूर्ण नहीं, उन्होंने वॉल्यूमेट्रिक तेल शमन की पर्यावरणीय रूप से हानिकारक तकनीक को छोड़ना संभव बना दिया।

इस तथ्य के कारण कि नए स्टील्स के उपयोग की दिशा में रेल उत्पादन के विकास के लिए महत्वपूर्ण पूंजी निवेश और पुनर्निर्माण की आवश्यकता नहीं है, इसे वर्तमान में प्राथमिकता के रूप में पहचाना जा सकता है। समानांतर में, के विकास पर अनुसंधान किया जा रहा है औद्योगिक उत्पादनरेल के विभेदित सख्त करने की उन्नत तकनीक। यह सुनिश्चित करेगा रेल परिवहनमहान विश्वसनीयता और सेवा जीवन के साथ रेल।

इस प्रकार, निम्नलिखित को OAO NKMK में रेल उत्पादन के विकास के लिए मुख्य दिशाओं के रूप में नोट किया जाना चाहिए: बढ़ी हुई कार्बन सामग्री (0.9% तक) और माइक्रोअलॉयिंग एडिटिव्स (0.070.8% V; 0.012) के साथ पहनने के लिए प्रतिरोधी स्टील का उपयोग। - 0.017% एन); 0.01 - 0.02% एन और 0.07 - 0.08% वी वाले स्टील से कम जलवायु तापमान पर संचालन के लिए अत्यधिक विश्वसनीय रेल का उत्पादन); बैनिटिक स्टील का उपयोग, जिसमें यांत्रिक गुणों का एक संतुलित सेट है, साथ ही उच्च गति वाले राजमार्गों के लिए उच्च-सटीक रेल के लिए कम मिश्र धातु इलेक्ट्रिक स्टील है।

OAO NKMK की रेल की गुणवत्ता

ओएओ एनकेएमके में, समग्र रूप से रेल उत्पादन तकनीक में इलेक्ट्रिक फर्नेस में गलाने, आउट-ऑफ-फर्नेस उपचार, निकासी, निरंतर कास्टिंग मशीनों पर कास्टिंग, पीएसएचबी भट्टियों में रोलिंग के लिए हीटिंग, रोलिंग, रोलर स्ट्रेटनर में स्ट्रेटनिंग, हीट ट्रीटमेंट शामिल हैं। (तड़के के साथ तेल में शमन) या इसकी अनुपस्थिति, रोलर स्ट्रेटनिंग मशीन में संपादन।

निम्नलिखित उद्देश्य और श्रेणियों की रेल का उत्पादन किया जाता है:

1. सामान्य उद्देश्यों के लिए R65 प्रकार की रेलवे रेल कार्बन स्टील (औसत कार्बन 0.75%) ग्रेड E76F से बनी होती है, जिन्हें GOST R 51685-2000 के अनुसार H और T1 श्रेणियों में विभाजित किया जाता है।

KCU+20 s = Yu J/cm) और कठोरता (285-331 HB)। यांत्रिक गुणों का निर्दिष्ट स्तर पर्लाइट संरचना द्वारा प्रदान किया जाता है, जो रोलिंग के बाद रेल क्रॉस सेक्शन पर बनता है। इस श्रेणी की रेल मुख्य रूप से टर्नआउट और सबवे पर संचालित होती है।

श्रेणी T1 रेल की विशेषता उच्च शक्ति (s = 1177-1373 N/mm2, ax = 800-1030 N/mm2), लचीलापन (Ô = 8.0-17%, \|/ = 29-47%), शॉक l l चिपचिपापन है (केएसयू + 20 एस \u003d 25-60 जे / सेमी) और कठोरता (341-401 एचबी)। यांत्रिक गुणों का निर्दिष्ट स्तर फेराइट के छोटे क्षेत्रों के साथ एक बारीक छितरी हुई पर्लाइट संरचना द्वारा प्रदान किया जाता है, जो सख्त गर्मी उपचार - तेल में थोक शमन द्वारा प्राप्त किया जाता है। इस श्रेणी की रेल का व्यापक रूप से रूसी रेलवे के विशाल बहुमत में उपयोग किया जाता है।

2. विशेष प्रयोजनों के लिए रेलवे रेल उप-विभाजित हैं:

टीयू 0921-118-011243282003 के अनुसार कम तापमान विश्वसनीयता (एनई) के आर 65 प्रकार रेल कार्बन स्टील (औसत कार्बन 0.75%) ग्रेड ई 76 एफ, वैनेडियम (0.07%) और नाइट्रोजन (0.012%) के साथ सूक्ष्म मिश्र धातु से बने होते हैं। निम्न-तापमान विश्वसनीयता की रेलों में श्रेणी T1 रेल के समान यांत्रिक गुणों और कठोरता का स्तर होता है और तापमान पर प्रभाव शक्ति के बढ़े हुए स्तर से प्रतिष्ठित होते हैं

0 2 घटा 600С (केएसआई.बो एस = 25-60 जे/सेमी)। कम तापमान की विश्वसनीयता का एक बढ़ा हुआ स्तर, पर्याप्त रूप से उच्च स्तर की ताकत, लचीलापन और रेल की कठोरता के साथ, फेराइट के नगण्य क्षेत्रों के साथ एक महीन दाने वाली बारीक छितरी हुई पर्लाइट संरचना द्वारा प्रदान किया जाता है, जो प्रौद्योगिकियों के संयुक्त प्रभाव से प्राप्त होता है। - वैनेडियम और नाइट्रोजन के साथ वॉल्यूमेट्रिक तेल शमन और स्टील माइक्रोअलॉयिंग। कम तापमान की विश्वसनीयता की रेल का विदेशों में कोई एनालॉग नहीं है और यह ठंडी जलवायु (पूर्वी साइबेरियाई, ट्रांसबाइकल, क्रास्नोयार्स्क रेलवे) वाले क्षेत्रों में संचालन के लिए है।

TU 0921-125-01124328-2003 के अनुसार R65 और R65K प्रकार के बढ़े हुए पहनने के प्रतिरोध और संपर्क धीरज (IE) की रेल उच्च कार्बन स्टील (औसत कार्बन 0.90%) ग्रेड E90AF, वैनेडियम (0.08%) के साथ माइक्रोअलॉय से बनी होती है। और नाइट्रोजन (0.014%)। स्टील में कार्बन की मात्रा 0.80% से अधिक होने के कारण, इन रेलों को हाइपरयूटेक्टॉइड कहा जाता है। बढ़े हुए पहनने के प्रतिरोध के हाइपरयूटेक्टॉइड रेल या रेल को कठोरता के बढ़े हुए स्तर (400-415 एचबी) और ताकत (एबी = 1352-1400 एन / मिमी 2, = 900-1111 एन / मिमी 2) की विशेषता है। साथ ही, ये रेल पर्याप्त रूप से बरकरार रहती हैं उच्च स्तरप्लास्टिसिटी (एस = 11%, सी/ = 37%), और सकारात्मक और नकारात्मक तापमान (केसीयू + 2o डिग्री सेल्सियस; -बो डिग्री सेल्सियस = 25-27 जे / सेमी 2) पर प्रभाव शक्ति। गुणों का निर्दिष्ट सेट एक सजातीय महीन दाने वाली बारीक छितरी हुई पेर्लाइट संरचना द्वारा प्रदान किया जाता है, जो कि कार्बन सामग्री में वृद्धि और वैनेडियम और नाइट्रोजन के साथ स्टील के माइक्रोअलॉयिंग के कारण तेल में वॉल्यूमेट्रिक शमन के परिणामस्वरूप प्राप्त होता है। यांत्रिक गुणों के निर्दिष्ट परिसर के साथ रेल को उच्च पहनने के प्रतिरोध और संपर्क थकान शक्ति की विशेषता है और विदेशों में इसका कोई एनालॉग नहीं है। पूर्वी साइबेरियाई और ट्रांसबाइकल रेलवे के एक छोटे त्रिज्या (600 मिमी या उससे कम) के घुमावदार वर्गों में, इस तरह की रेल रूस में कार्गो-लोड किए गए वर्गों पर संचालित होती हैं।

TU 0921-07601124328-2003 के अनुसार उच्च गति वाले संयुक्त यातायात के लिए R65 प्रकार की रेल, जिन्हें CCI और CC2 संस्करणों में विभाजित किया गया है।

सीसीआई संस्करण की रेल का निर्माण एनई श्रेणी की रेल के समान तकनीक के अनुसार किया जाता है, जिसमें सीधेपन के लिए अतिरिक्त बढ़ी हुई आवश्यकताएं होती हैं।

CC2 संस्करण रेल का निर्माण टिक श्रेणी की रेल के समान तकनीक के अनुसार किया जाता है, जिसमें अतिरिक्त सीधेपन की आवश्यकता होती है।

CCI और CC2 संस्करणों की रेल को उच्च गति वाले संयुक्त वर्गों पर संचालन के लिए डिज़ाइन किया गया है रेल पटरीक्रमशः ठंडी जलवायु वाले क्षेत्रों और रूस के यूरोपीय भाग में।

टीयू 0921-220-01124328-2006 के अनुसार हाई-स्पीड ट्रैफिक के लिए लो-अलॉय क्रोमियम स्टील से बनी आर65 टाइप रेल्स, जो एसपी वर्जन में स्ट्रेटनेस और टोरसन के वर्ग के अनुसार उप-विभाजित हैं जो कैटेगरी टी1 रेल्स और बीसी की आवश्यकताओं को पूरा करती हैं। बढ़ी हुई आवश्यकताओं के साथ संस्करण।

निष्पादन की रेल एसपी और वीएस लो-अलॉय क्रोमियम स्टील ग्रेड ई 76 केएचजीएफ से बने होते हैं। एसपी और वीएस रेल को श्रेणी टी 1 और एनई रेल की कठोरता की तुलना में काफी उच्च स्तर की कठोरता (352 एचबी) की विशेषता है। उसी समय, शक्ति (av .)

रेल के बारे में एल 11 बीओएन / मिमी, बैल = 740 एन / मिमी), लचीलापन (6 \u003d 10%, \| / \u003d 16%) और प्रभाव शक्ति (केसीयू + 20 एस \u003d 17 जे / सेमी 2) श्रेणी एच रेल से कुछ हद तक बेहतर हैं। यांत्रिक गुणों का निर्दिष्ट सेट पर्लाइट संरचना द्वारा प्रदान किया जाता है, जो क्रोमियम के साथ स्टील को मिश्र धातु द्वारा गर्मी उपचार के बिना प्राप्त किया जाता है।

लो-अलॉय क्रोमियम स्टील रेल मुख्य रूप से उच्च गति वाले यात्री यातायात के लिए अभिप्रेत है, जहां रेल की सीधीता और पहनने के प्रतिरोध में वृद्धि की आवश्यकता होती है।

TU 0921-167op-01124323-2003 के अनुसार बैनिटिक स्टील से बनी उच्च-शक्ति वाली R65 प्रकार की रेल्स लो-अलॉय स्टील ग्रेड 30केएचजी2एसएएफएम से बनाई गई हैं। रेल को ताकत (ab = 1265 N/mm2, ot = 1040 N/mm2) और कठोरता (338 HB) की श्रेणी T1 रेल की तुलना में विशेषता है। बैनिटिक स्टील से बनी रेल की एक विशिष्ट विशेषता उनकी उच्च स्तर की लचीलापन (ô = 14.5%, \j/ = 48.5%) और प्रभाव शक्ति (KCU + 2o ° c = 73 J / cm2, KCU -bo ° s - 28) है। जे / सेमी 2)। क्रोमियम, मैंगनीज और सिलिकॉन के साथ मध्यम-कार्बन स्टील के मिश्र धातु के कारण, तड़के के बाद हॉट-रोल्ड अवस्था में रेल के क्रॉस सेक्शन पर गठित एक बैनिटिक संरचना द्वारा यांत्रिक गुणों का निर्दिष्ट सेट प्रदान किया जाता है।

इन रेलों का दायरा वर्तमान में परिभाषित नहीं है और इसके लिए अतिरिक्त शोध और क्षेत्र परीक्षण की आवश्यकता है।

3. रेल्स रेल प्रकारटीयू 0921-15401124328-2003 के अनुसार मेट्रो के लिए आर50 और आर65 ई76एफ कार्बन स्टील से बने हैं जो श्रेणी एच रेल के समान तकनीक का उपयोग करते हैं। सबवे के लिए रेल के यांत्रिक गुणों का सेट कम है और श्रेणी एच रेल के लिए विशिष्ट है। कम संपर्क थकान शक्ति और पहनने के प्रतिरोध।

रेल भी लो-अलॉय क्रोमियम स्टील ग्रेड E78HSF से बने होते हैं, जो स्टील में कार्बन और क्रोमियम की बढ़ी हुई सामग्री के कारण संपर्क थकान शक्ति और पहनने के प्रतिरोध में वृद्धि की विशेषता है। इन प्रायोगिक रेलों के यांत्रिक गुणों का स्तर स्टील ग्रेड E76KhGF से बने हाई-स्पीड मूवमेंट के लिए रेल के गुणों के स्तर के बराबर है। क्रोमियम स्टील रेल वर्तमान में विकास के अधीन हैं।

4. GOST 9960 - 85 के अनुसार नुकीले रेल OR50, OR65 कार्बन स्टील (औसत कार्बन 0.73%) ग्रेड E73V से बने होते हैं। यांत्रिक गुणों और संरचना के स्तर के अनुसार, इस स्टील से बनी रेल की तुलना श्रेणी एच की रेल से की जाती है।

इसके अलावा, टीयू 0921-03801124328-2007 के अनुसार स्टील ग्रेड E76HSF से तेज रेल बनाई जाती है। यांत्रिक गुणों और संरचना के संदर्भ में, ये रेल E76KhGF स्टील और E78KhSF स्टील से बनी सबवे रेल से बने हाई-स्पीड ट्रैफिक के लिए रेल की तुलना में हैं, लेकिन कठोरता, ताकत और लचीलापन के निचले स्तर में भिन्न हैं।

टर्नआउट के निर्माण के लिए नुकीले रेल का उपयोग किया जाता है।

5. टीयू 14-2R-320-96 के अनुसार ट्रामवे ग्रोव्ड रेल ई76 ग्रेड कार्बन स्टील से बने होते हैं। यांत्रिक गुणों और संरचना के स्तर के अनुसार, ट्राम रेल श्रेणी एच की रेलों के अनुरूप होती हैं और उनमें शक्ति के निम्न मान होते हैं (ab = 940-1030 N/mm2, st = 540-620 N/mm2), लचीलापन (8 = 6-9.5%, y = 11-17%) और कठोरता (285-321 HB)।

6. GOST R 51045-97 और TU 14-2R-409-2006 के अनुसार औद्योगिक परिवहन मार्गों के लिए RP 50, RP65 प्रकार की रेलवे रेल। रेल कार्बन स्टील ग्रेड 76, 76F और E85F से बने हैं। सभी विशेषताओं में इन रेलों के लिए तकनीकी आवश्यकताएं उपरोक्त श्रेणियों की रेलों की तुलना में बहुत कम हैं।

एक नियम के रूप में, श्रेणियों T1 और H के सामान्य-प्रयोजन रेल, साथ ही NE, IE, CCI, CC2 संस्करणों के विशेष-उद्देश्य वाले रेल जो संतुष्ट नहीं करते हैं तकनीकी आवश्यकताएंप्रासंगिक मानक और विनिर्देश।

हाल के वर्षों में, संयंत्र ने मौजूदा और नई इकाइयों को चालू करने के आधुनिकीकरण पर बहुत काम किया है, जिससे उत्पादन के समग्र तकनीकी स्तर को बढ़ाना संभव हो गया है। अतिरिक्त सुविधायेरेल उत्पादन तकनीक में सुधार करने के लिए। कालानुक्रमिक क्रम में, सबसे महत्वपूर्ण घटनाओं का कार्यान्वयन इस प्रकार है:

ऑटोमैटिक ट्रांसमिशन नंबर 1 - IV तिमाही का शुभारंभ। 2004

चिपबोर्ड नंबर 2 - I क्वार्टर का पुनर्निर्माण। 2005

TOOZ RBC की भट्टियों का प्राकृतिक गैस में स्थानांतरण - II तिमाही। 2005

ShPB RBC - I तिमाही का शुभारंभ। 2006

ऑटोमैटिक ट्रांसमिशन नंबर 2 - II तिमाही का शुभारंभ। 2006

वायु पृथक्करण इकाई का प्रारंभ - Q1 2007

स्थापना और स्टार्ट-अप का समापन - II तिमाही। 2008

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कार्यान्वित उपायों ने न केवल उत्पादों की गुणवत्ता में सुधार के लिए परिस्थितियों के निर्माण में योगदान दिया, बल्कि हैं आवश्यक शर्तआरबीसी के पुनर्निर्माण के पहले चरण से शुरू होकर, रेल उत्पादन की तकनीक में सुधार के लिए आगे के काम की प्रभावशीलता। R65 रेल के उत्पादन के परिणाम, रूसी रेलवे के लिए सबसे बड़े पैमाने पर उत्पादित उत्पाद के रूप में, तालिका (तालिका 30) में प्रस्तुत किए जाते हैं, जिससे यह निम्नानुसार है कि 2007-2008 में उत्पादन की मात्रा। महत्वहीन रूप से बदल गया, जैसा कि ऐसे गुणात्मक संकेतक थे जैसे श्रेणी एच रेल का उत्पादन 25 मीटर लंबा और श्रेणी टी 1 की गर्मी-मजबूत रेल का उत्पादन। इसे 2008 में उत्पादन में उल्लेखनीय वृद्धि के सकारात्मक क्षण के रूप में देखा जाना चाहिए। उच्च गति संयुक्त यातायात के लिए कम तापमान विश्वसनीयता रेल और रेल। हालांकि, 2009 के आंकड़े रेल उत्पादन में उल्लेखनीय कमी दर्शाते हैं।

निष्कर्ष

1. रेल और बीम मिल के रफिंग और फिनिशिंग स्टैंड में रोलिंग रेल की तकनीक में सुधार के लिए एक व्यापक अध्ययन किया गया, जिससे गुणवत्ता, रेल के उपभोक्ता गुणों के स्तर और मिल की उत्पादकता में सुधार होता है, साथ ही साथ विशेष प्रयोजन रेल स्टील्स के नए ग्रेड के विकास और औद्योगिक परीक्षण।

2. उच्च गुणवत्ता वाले धातु उत्पादों के उत्पादन में अनुभव के विश्लेषण और सामान्यीकरण के आधार पर, तकनीकी मोड और उपकरण मानकों की दक्षता में सुधार के लिए रेल उत्पादन की धातुकर्म प्रक्रिया में परिचालन सुधार के लिए एक व्यापक पद्धति विकसित की गई है। यह दिखाया गया है कि स्थिर आधुनिक इलेक्ट्रिक स्टीलमेकिंग तकनीक की शर्तों के तहत, मुख्य प्रक्रिया रोलिंग उत्पादन है, समापन धातुकर्म चरण के रूप में, जो तैयार रेल की आवश्यक प्रोफ़ाइल, आकार, सीधापन, लंबाई और गुणवत्ता प्रदान करता है।

3. के आधार पर गणित का मॉडलरेल और बीम मिल के "डुओ" रिवर्सिंग स्टैंड में ऊर्जा-शक्ति मापदंडों और तापमान को निर्धारित करने के लिए, विभिन्न तापमानों पर रेल रोलिंग प्रक्रिया का विश्लेषण किया गया और "900" में विरूपण तापमान को कम करने के लिए सिफारिशें की गईं। पीएसएचबी बीम के संचलन के चक्र को 54 से 51 सेकंड तक कम करते हुए और उत्पादकता में 100 हजार टन / वर्ष की वृद्धि करते हुए, 1200 डिग्री सेल्सियस के बजाय 1070 डिग्री सेल्सियस तक खड़े रहें।

4. इलेक्ट्रिक आर्क सख्त द्वारा सख्त करने की एक विधि विकसित और गणना की गई है नए रूप मेरेल और बीम मिल का फिनिशिंग गेज, जो रोल की खपत को 0.2 किग्रा / टी, रेल प्रोफाइल के आकार की स्थिरता, इसकी समरूपता और रेल के एक रैखिक मीटर के वजन को कम करने की अनुमति देता है 0.3 किग्रा.

5. विद्युत भट्टियों में रेल स्टील को गलाने के लिए तकनीकी व्यवस्था विकसित की गई है जो स्टील के भौतिक और यांत्रिक गुणों के परिसर में वृद्धि, गैर-धातु समावेशन और गैसों के साथ संदूषण में कमी, अवशिष्ट तत्वों के द्रव्यमान अंश में कमी प्रदान करती है। , सतह दोषों से धातु अस्वीकृति में 0.7% की कमी, और औसतन 0.5 गर्मी के लिए कास्टिंग सीरियलिटी में वृद्धि। विकसित और कार्यान्वित स्वचालित प्रणालीमोल्ड में धातु के स्तर का विनियमन, कास्टिंग प्रक्रिया की स्थिरता में वृद्धि और पिंड की गुणवत्ता में विसंगतियों को बाहर करना।

6. संरचना, यांत्रिक गुणों और फ्रैक्चर प्रतिरोध का एक अध्ययन किया गया था, जिसमें पूर्ण-प्रोफ़ाइल रेल नमूनों का परीक्षण, HJI3 स्टील E76F से बने रेल, खुले चूल्हा स्टील और विदेशी निर्मित रेल शामिल हैं। गैर-धात्विक समावेशन के साथ संदूषण के संदर्भ में, HJI3 इलेक्ट्रिक स्टील से बनी रेलें, ओपन-हार्ट स्टील से बनी रेल की तुलना में बहुत अधिक साफ होती हैं, जो कि सबसे अच्छे विदेशी एनालॉग्स के स्तर पर होती हैं। इलेक्ट्रिक स्टील की निरंतर ढलाई से बनी रेल के यांत्रिक गुणों में निरंतर ढलाई के दौरान और रेल के क्रॉस सेक्शन के साथ प्रारंभिक और अंतिम बिलेट में गुणों की उच्च एकरूपता होती है।

7. रचनाएँ विकसित की गई हैं और बढ़ी हुई परिचालन स्थिरता के नए रेल स्टील्स के उत्पादन के लिए प्रौद्योगिकियों में महारत हासिल की गई है:

0.90% तक की उच्च कार्बन सामग्री के साथ हाइपरयूटेक्टॉइड रेल स्टील, जिसकी रेल की कठोरता 400-415 एचबी तक पहुंचती है, और पहनने का प्रतिरोध मानक रेल की तुलना में 30% अधिक है; बढ़े हुए निम्न-तापमान विश्वसनीयता के वैनेडियम और नाइट्रोजन रेल स्टील के साथ सूक्ष्म मिश्र धातु, जिसका ठंडा प्रतिरोध 1.5-2.0 गुना अधिक है

मानक रेल का ओ पी और केएसआई = 25-60 जे / सेमी -60 सी पर है।

8. E75KhGF प्रकार के लो-अलॉय स्टील से बने रेल को गलाने, आउट-ऑफ-फर्नेस प्रोसेसिंग, निरंतर कास्टिंग और रोलिंग के लिए एक एकीकृत तकनीक विकसित और परीक्षण की गई थी, और गुणवत्ता, यांत्रिक गुणों के स्तर और फ्रैक्चर प्रतिरोध का अध्ययन किया गया था। अन्य तरीकों के उत्पादन की रेल की तुलना में पूर्ण-प्रोफ़ाइल रेल नमूनों के बेंच परीक्षणों के दौरान किया गया था। हॉट-रोल्ड लो-अलॉय स्टील रेल की ताकत और लचीलापन का स्तर हीट-ट्रीटेड कार्बन स्टील रेल के गुणों के करीब है और बॉडी-हार्डेन रेल के लिए GOST R 51685 की आवश्यकताओं को पूरा करता है; हॉट-रोल्ड अवस्था में लो-अलॉय स्टील रेल्स का कोल्ड रेजिस्टेंस और क्रैक रेजिस्टेंस हीट-ट्रीटेड कार्बन स्टील रेल्स के स्तर पर है - दोनों रेलों के लिए फ्रैक्चर टफनेस K1s 73 MPa है। नए स्टील से बने पूर्ण प्रोफ़ाइल रेल के बेंच चक्रीय परीक्षणों में सहनशक्ति सीमा कार्बन स्टील से बने शरीर-कठोर रेल की तुलना में अधिक है।

विकास की शुरूआत से कुल आर्थिक प्रभाव 150 मिलियन रूबल से अधिक था। रूबल।

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उद्देश्य:

- पीएस के पहियों को गति में निर्देशित करें;

पहियों से अंडर-रेल बेस तक भार को तेजी से संसाधित और स्थानांतरित करना;

ए / बी वाले क्षेत्रों में, सिग्नल करंट के कंडक्टर के रूप में कार्य करें, और विद्युत कर्षण के मामले में - रिवर्स पावर।

वर्गीकरण:

रेल में विभाजित हैं:

ए) प्रकार P50, P65, P65k, P75 (रेल का प्रकार रेल के एक मीटर के द्रव्यमान से निर्धारित होता है, अक्षर P के बाद गोल मान kt को प्रतिस्थापित किया जाता है)।

R65k - R≤550 मीटर के साथ घटता के बाहरी धागे में बिछाने के लिए लुढ़का।

बी) गुणवत्ता श्रेणी के अनुसार: बी-उच्चतम; T1 और T2 - गर्मी-मजबूत; एच - गैर-गर्मी-मजबूत; (श्रेणी रेल स्टील की आवृत्ति, इसकी कठोरता, संरचना, निर्माण के दौरान रेल की सीधीता आदि पर निर्भर करती है), एसएस - संयुक्त उच्च गति यातायात के लिए; एनई - कम तापमान की विश्वसनीयता; आईई - पहनने के प्रतिरोध में वृद्धि की रेल।

सी) बोल्ट छेद की उपस्थिति से: दोनों सिरों पर छेद (2-3) या बिना छेद के।

डी) स्टील गलाने की विधि के अनुसार: एम - ओपन-हेर्थ स्टील से, के - कनवर्टर स्टील से; ई - इलेक्ट्रिक स्टील से।

ई) प्रारंभिक रिक्त स्थान के प्रकार से: सिल्लियों से; लगातार कास्ट बिलेट्स (सीडब्ल्यूबी) से।

आवश्यकताएं:

- स्थायित्व:जड़ता का एक पर्याप्त क्षण (I सेमी 4) और प्रतिरोध का एक क्षण (डब्ल्यू सेमी 3) है ताकि रेल में उत्पन्न होने वाले झुकने और मरोड़ अनुमेय मूल्यों से अधिक न हो।

-स्थायित्व:रेल स्टील में उच्च कठोरता, पहनने के प्रतिरोध और क्रूरता होनी चाहिए।

- उच्च संपर्क-थकान सहनशक्ति।

रेल का द्रव्यमान, इसकी रूपरेखा (प्रोफ़ाइल), रेल स्टील की गुणवत्ता और निर्माण सुविधाएँ एक-दूसरे से निकटता से संबंधित हैं और रेल पर पहियों के भार, गति और भार घनत्व पर निर्भर करती हैं।

रेल स्टील:रासायनिक संरचना तालिका में दी गई है। स्टील ग्रेड में पत्र एम, के, ई- स्टील गलाने के तरीके, आंकड़े - एक% के सौवें हिस्से में कार्बन का औसत द्रव्यमान अंश। पत्र ,С,Х,Т- मिश्र धातु इस्पात वैनेडियम, सिलिकॉन, क्रोमियम, टाइटेनियम, क्रमशः।

रेल स्टील की रासायनिक संरचना:

98% लोहा; कार्बन - रेल की लचीली ताकत बढ़ाता है; मैंगनीज - कठोरता, क्रूरता, पहनने के प्रतिरोध; सिलिकॉन - कठोरता, पहनने के प्रतिरोध; फास्फोरस - ठंड भंगुरता; सल्फर - लाल भंगुरता।

आविष्कार लौह धातु विज्ञान से संबंधित है, विशेष रूप से कम तापमान विश्वसनीयता के रेलवे रेल के लिए स्टील के उत्पादन के लिए। निम्नलिखित अनुपात में घटकों वाले प्रस्तावित रेल स्टील, wt.%: कार्बन 0.69 - 0.82, मैंगनीज 0.60 - 1.05, सिलिकॉन 0.18 - 0.45, वैनेडियम 0.04 -0.10, नाइट्रोजन 0.008 - 0.020, एल्यूमीनियम 0.005 - 0.020, टाइटेनियम 0.003 - 0.010, कैल्शियम 0.002 -0.010, मैग्नीशियम 0.003 - 0.007, क्रोमियम 0.05 - 0.30, निकल 0.05 - 0.30, तांबा 0.05 - 0, 30, सल्फर 0.005 - 0.010, फास्फोरस 0.025 से अधिक नहीं, लोहा - बाकी, जबकि क्रोमियम, निकल की कुल सामग्री और तांबा 0.65 wt.% से अधिक नहीं है, और कैल्शियम और सल्फर का अनुपात 0.4 - 2.0 की सीमा में है। आविष्कार का तकनीकी परिणाम -60 o C. 1 टेबल तक कम तापमान पर बढ़ी हुई प्रभाव शक्ति और परिचालन विश्वसनीयता के साथ रेल बनाने की संभावना है।

आविष्कार लौह धातु विज्ञान के क्षेत्र से संबंधित है, विशेष रूप से, कम तापमान विश्वसनीयता के रेलवे रेल के लिए स्टील के उत्पादन के लिए। निम्नलिखित रासायनिक संरचना वाले ज्ञात स्टील, wt.%; 1. 0.65 - 0.85 सी; 0.18 - 0.40 सी; 0.60 - 120 मिलियन; 0.001 - 0.01 जेडआर; 0.005 - 0.040 अल; 0.004 - 0.011 एन; सीए और एमजी युक्त समूह से एक तत्व 0.0005 - 0.015; 0.004 - 0.040 नायब; 0.05 - 0.30 घन; फे - आराम। 2. 0.65 - 0.89 सी; 0.18 - 0.65 सी; 0.60 - 1.20 मिलियन; 0.004 - 0.030 एन; 0.005 - 0.02 अल; 0.0004 - 0.005 सीए; 0.01 - 0.10 वी; 0.001 - 0.03 तिवारी; 0.05 - 0.40 करोड़; 0.003 - 0.10 मो; वैनेडियम कार्बोनिट्राइड 0.005 - 0.08, जबकि कैल्शियम और एल्यूमीनियम 1: (4 - 13), Fe - आराम के अनुपात में हैं। ये स्टील्स रेल के निर्माण के लिए अभिप्रेत हैं, विशेष रूप से, दूसरा स्टील उच्च यातायात घनत्व वाले राजमार्गों पर संचालन के लिए रेल के लिए है। हालांकि, वे साइबेरिया के विशाल क्षेत्रों के लिए विशिष्ट, कम जलवायु तापमान की स्थितियों में रेल के आवश्यक प्रदर्शन प्रदान नहीं करते हैं। तकनीकी सार में निकटतम और प्रस्तावित परिणाम के लिए प्राप्त परिणाम निम्नलिखित रासायनिक संरचना वाला स्टील है, wt.%: 0.69 - 0.82 C; 0.45 - 0.65 सी; 0.60 - 0.90 मिलियन; 0.004 - 0.011एन; 0.005 - 0.009 तिवारी; 0.005 - 0.009 अल; 0.02 - 0.10 वी; 0.0005 - 0.004 सीए; 0.0005 - 0.005 मिलीग्राम; 0.15 - 0.40 करोड़; फे -रेस। हालांकि, यह अपर्याप्त रूप से बिखरे हुए माइक्रोस्ट्रक्चर की विशेषता है, जो कम तापमान (-60 o C) पर आवश्यक स्तर की प्रभाव शक्ति प्रदान नहीं कर सकता है। इसके अलावा, इस स्टील की सल्फर सामग्री 0.035% जितनी अधिक हो सकती है। नतीजतन, रेल में मैंगनीज सल्फाइड की एक महत्वपूर्ण मात्रा होती है, जो अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ दोनों दिशाओं में रेल की प्रभाव शक्ति को कम करती है। इस तथ्य के कारण कि प्रभाव शक्ति थकान शक्ति से संबंधित है, यह माना जा सकता है कि कम तापमान पर इसके मूल्य स्पष्ट रूप से कम तापमान की विश्वसनीयता से संबंधित हैं, और इस स्टील से बने रेल में पर्याप्त थकान शक्ति संसाधन नहीं है। कार्य रेल स्टील बनाने के लिए निर्धारित किया गया था जिससे -60 o C तक कम तापमान पर बढ़ी हुई परिचालन विश्वसनीयता के साथ रेल का उत्पादन संभव है। कार्य इस तथ्य से प्राप्त होता है कि कार्बन, मैंगनीज, सिलिकॉन, वैनेडियम युक्त रेल स्टील, नाइट्रोजन, एल्युमिनियम, टाइटेनियम, कैल्शियम, मैग्नीशियम और क्रोमियम, इसके अतिरिक्त घटकों के निम्नलिखित अनुपात में निकल और तांबा होते हैं, wt.%: कार्बन - 0.69 - 0.82 मैंगनीज - 0.60 - 1.05 सिलिकॉन - 0.18 - 0.45 वैनेडियम - 0.04 - 0.10 नाइट्रोजन - 0.008 - 0.020 एल्युमिनियम - 0.005 - 0.020 टाइटेनियम - 0.003 - 0.010 कैल्शियम - 0.002 - 0.010
मैग्नीशियम - 0.003 - 0.007
क्रोमियम - 0.05 - 0.30
निकल - 0.05 - 0.30
कॉपर - 0.05 - 0.30
सल्फर - 0.005 - 0.010
फास्फोरस - 0.025 . से अधिक नहीं
लोहा - आराम
जबकि क्रोमियम, निकल और तांबे की कुल सामग्री 0.65 वाट से अधिक नहीं होती है। %, और कैल्शियम और सल्फर का अनुपात 0.4 - 2.0 . की सीमा में है
स्टील में निकेल और कॉपर की शुरूआत से पर्लाइट परिवर्तन की शुरुआत का तापमान काफी कम हो जाता है जब रेल स्टील को ऑस्टेनिटिक अवस्था से ठंडा किया जाता है। नतीजतन, संरचना का एक ध्यान देने योग्य शोधन होता है, अर्थात्, पर्लाइट कॉलोनियों का आकार, पर्लाइट की इंटरलामेलर दूरी और, परिणामस्वरूप, सीमेंटाइट प्लेटों की मोटाई कम हो जाती है। चूंकि स्टील में लैमेलर पर्लाइट की संरचना के साथ, प्रभाव शक्ति काफी हद तक पर्लाइट कॉलोनियों के आकार और सीमेंटाइट प्लेटों की मोटाई पर निर्भर करती है, उनके पीसने से सकारात्मक और नकारात्मक दोनों तापमानों पर -60 ओ तक प्रभाव शक्ति में वृद्धि होती है। सी, और, परिणामस्वरूप, रेल की निम्न-तापमान विश्वसनीयता में सुधार करने के लिए। जब निकल और तांबे को 0.05% से कम मात्रा में स्टील में पेश किया जाता है, तो रेल की संरचना और प्रभाव शक्ति पर उनका ध्यान देने योग्य प्रभाव नहीं होता है। यदि निकल और तांबे की मात्रा 0.3% से अधिक है या क्रोमियम, निकल और तांबे की कुल सामग्री 0.65% से अधिक है, तो स्टील में, मोती की संरचना के साथ, बैनिटिक संरचना के खंड बनते हैं। मिश्रित संरचना वाले ऐसे स्टील की प्रभाव शक्ति काफी कम हो जाती है। कैल्शियम और सल्फर का अनुपात, 0.4 - 2.0 के बराबर, छोटी लाइनों (एमएन, सीए) एस की लंबी लाइनों (एमएन, सीए) एस, गोलाकार कैल्शियम सल्फाइड और कैल्शियम सल्फाइड के गोले कैल्शियम एल्यूमिनेट्स की सतह पर मैंगनीज सल्फाइड के तारों के बजाय गठन प्रदान करता है। सल्फाइड का ग्लोबुलराइजेशन अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ दिशाओं में प्रभाव शक्ति को बढ़ाता है, प्रभाव शक्ति के अनिसोट्रॉपी को कम करता है। इस संबंध में, रेल के संचालन के दौरान दरार के विकास का जोखिम काफी कम हो जाता है और उनकी विश्वसनीयता बढ़ जाती है, खासकर कम तापमान पर। यदि कैल्शियम से सल्फर का अनुपात 0.4 से कम है, तो सल्फाइड का गोलाकारीकरण नहीं होता है और स्टील की कठोरता में कोई वृद्धि नहीं होती है। कैल्शियम से सल्फर सामग्री का अनुपात 2.0 से अधिक है, स्टील के गलाने, डीसल्फराइजेशन और इसमें कैल्शियम की शुरूआत के लिए मौजूदा तकनीकों को प्रदान करना मुश्किल है।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि चूंकि रेल स्टील की प्रभाव शक्ति का स्तर, विशेष रूप से कम तापमान पर, कम होता है, जो इसकी रासायनिक संरचना की ख़ासियत से जुड़ा होता है, केवल सूक्ष्म संरचना की सुंदरता और संरचना पर एक साथ संयुक्त प्रभाव होता है। और सल्फाइड का आकार रेल की निम्न-तापमान विश्वसनीयता को काफी बढ़ा देता है। घटकों के दावा किए गए अनुपात के साथ प्रस्तावित स्टील के महत्वपूर्ण अंतर हैं: निकल, तांबा और क्रोमियम की कुल सामग्री के साथ स्टील में निकल और तांबे की शुरूआत 0.65% से अधिक नहीं है और कैल्शियम और सल्फर का अनुपात 0.4 की सीमा में है। - 2.0. वैज्ञानिक और तकनीकी साहित्य में उपलब्ध जानकारी के अनुसार, निकल और तांबे को आमतौर पर स्टील में पेश किया जाता है, जिसमें रेल स्टील भी शामिल है, इसकी कठोरता को बढ़ाने और पूरी तरह से मार्टेंसिटिक संरचना प्राप्त करने के लिए, स्टील की ताकत और कठोरता को बढ़ाने के लिए। वर्तमान आविष्कार में, सूक्ष्म संरचना को परिष्कृत करने और कठोरता में सुधार करने के लिए निकल और तांबे को स्टील में पेश किया जाता है। साहित्य में, हमें प्रभाव शक्ति और कम तापमान विश्वसनीयता पर निकल और तांबे और सल्फाइड ग्लोबुलराइजेशन के संयुक्त प्रभाव पर डेटा नहीं मिला। पूर्वगामी के मद्देनजर, दावा किया गया तकनीकी समाधान "नवीनता" की कसौटी पर खरा उतरता है। आविष्कार के विशिष्ट कार्यान्वयन के उदाहरण तालिका में दिए गए हैं, जो स्टील्स की रासायनिक संरचना और इन स्टील्स से प्राप्त रेल के गुणों को इंगित करता है। कुज़नेत्स्क आयरन एंड स्टील वर्क्स की स्थितियों में प्रस्तावित स्टील और प्रोटोटाइप स्टील से, P65 प्रकार की रेलवे रेलों को लुढ़काया गया था, जिन्हें 840 - 850 o C से तेल में वॉल्यूमेट्रिक शमन और 450 o C के अनुसार तड़के द्वारा हीट-ट्रीट किया गया था। संयंत्र में लागू तकनीकी निर्देशों के लिए। तालिका में दिए गए परिणाम बताते हैं कि जब निकेल और कॉपर को स्टील में इस अनुपात में डाला जाता है कि निकेल, कॉपर और क्रोमियम की कुल मात्रा 0.65% से अधिक न हो, और कैल्शियम और सल्फर का अनुपात 0.4 की सीमा में हो - 2, 0, रेल की अनुदैर्ध्य दिशा में 20 o C के तापमान पर स्टील की प्रभाव शक्ति 4.0 - 6.0 kgcm / cm 2 है, अनुप्रस्थ दिशा में - 3.6 - 5.7 kgcm / cm 2, अनिसोट्रॉपी इंडेक्स n = 0.90 - 0.98. इन शर्तों के तहत, अनुदैर्ध्य नमूनों पर -60 o C पर स्टील की प्रभाव शक्ति 2.0 - 2.7 kgcm/cm 2 की सीमा में है। जब निकल और तांबे की सामग्री, निकल, तांबा और क्रोमियम की कुल सामग्री, कैल्शियम से सल्फर का अनुपात निर्दिष्ट सीमा से नीचे और ऊपर, प्रभाव शक्ति और इसकी अनिसोट्रॉपी के मूल्य मूल्यों से स्पष्ट रूप से भिन्न नहीं होते हैं। स्टील प्रोटोटाइप के लिए इन मापदंडों में से। के अनुसार विशेष विवरणकेसीयू-60 के साथ टीयू 14-1-5233-93 रेल कम से कम 2.0 किग्रा सेमी/सेमी 2 कम तापमान वाली विश्वसनीयता रेल को संदर्भित करता है। इस प्रकार, प्रस्तावित स्टील के गलाने से कम जलवायु तापमान वाले क्षेत्रों के लिए कम तापमान की विश्वसनीयता में वृद्धि की रेल के उत्पादन में वृद्धि होगी। जानकारी का स्रोत
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दावा

कार्बन, मैंगनीज, सिलिकॉन, वैनेडियम, नाइट्रोजन, एल्यूमीनियम, टाइटेनियम, कैल्शियम, मैग्नीशियम और क्रोमियम युक्त रेल स्टील की विशेषता है कि इसमें अतिरिक्त रूप से निम्न अनुपात में निकल और तांबा होता है, wt।%:
कार्बन - 0.69 - 0.82
मैंगनीज - 0.60 - 1.05
सिलिकॉन - 0.18 - 0.45
वैनेडियम - 0.04 - 0.10
नाइट्रोजन - 0.008 - 0.020
एल्यूमिनियम - 0.005 - 0.020
टाइटेनियम - 0.003 - 0.010
कैल्शियम - 0.002 - 0.010
मैग्नीशियम - 0.003 - 0.007
क्रोमियम - 0.05 - 0.30
निकल - 0.05 - 0.30
कॉपर - 0.05 - 0.30
सल्फर - 0.005 - 0.010
फास्फोरस - 0.025 . से अधिक नहीं
लोहा - आराम
जबकि क्रोमियम, निकल और तांबे की कुल सामग्री 0.65 वाट से अधिक नहीं होती है। %, और कैल्शियम और सल्फर का अनुपात 0.4 - 2.0 की सीमा में है।

समान पेटेंट:

आविष्कार स्टील्स के धातु विज्ञान से संबंधित है, विशेष रूप से जहाज निर्माण और हाइड्रोलिक टर्बाइन निर्माण में उपयोग किए जाने वाले, उदाहरण के लिए, महत्वपूर्ण स्थैतिक और प्रभाव के तहत संक्षारक वातावरण (समुद्र और ताजे पानी) में संचालित प्रोपेलर और हाइड्रोलिक टरबाइन ब्लेड के निर्माण में। चक्रीय भार

आविष्कार धातु विज्ञान के क्षेत्र से संबंधित है, विशेष रूप से गर्मी प्रतिरोधी स्टील्स के लिए, और उच्च तापमान और दबाव पर आक्रामक वातावरण में काम करने वाले ट्यूब फर्नेस कॉइल, रोलर्स और अन्य भागों के निर्माण के लिए केन्द्रापसारक पाइप के निर्माण में इस्तेमाल किया जा सकता है।

आविष्कार ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील से संबंधित है जिसमें एक चयनित संरचना का समावेश होता है, जिसे मनमाने ढंग से प्राप्त किया जाता है, स्टील की कुल संरचना के आधार पर संरचना को इस तरह चुना जाता है कि भौतिक गुणइन समावेशन ने उनके गर्म इस्पात परिवर्तन का समर्थन किया

रेल स्टील (~ 0.60–0.80% C), और कॉर्ड स्टील, संरचना में समान, ऑक्सीजन कन्वर्टर्स और आर्क फर्नेस में गलाने वाले होते हैं। इस स्टील के उत्पादन में सबसे कठिन कार्य कार्बन के ऑक्सीकरण के दौरान स्टील में दी गई एकाग्रता के लिए पर्याप्त रूप से कम फास्फोरस सामग्री प्राप्त करना है। इस समस्या को हल करने के लिए कनवर्टर या आर्क फर्नेस में पिघलने की विशेषताओं के अनुसार विशेष उपाय किए जाते हैं।

एक ऑक्सीजन कनवर्टर में ऊपर और नीचे से ऊपर से उड़ाने या संयुक्त उड़ाने के साथ, जैसा कि ऊपर दिखाया गया है, उड़ाने के पहले मिनट से डीफॉस्फोराइजेशन शुरू होता है। हालांकि, जब लोहे की फास्फोरस सामग्री अधिक होती है, तो पूर्व निर्धारित उच्च कार्बन सामग्री पर रुकने पर स्टील में स्वीकार्य फास्फोरस सामग्री प्राप्त करने के लिए डीफॉस्फोराइजेशन की डिग्री पर्याप्त नहीं होती है। 0.6–0.9% की कार्बन सामग्री के साथ, पिघलने के दौरान, फॉस्फोरस सामग्री स्थिर हो जाती है या बढ़ने लगती है; फॉस्फोरस सामग्री में कमी बहुत कम कार्बन सामग्री पर और होती है। इससे उच्च कार्बन स्टील के उत्पादन में डीफॉस्फोराइजेशन में कठिनाई होती है। स्टील में दी गई उच्च कार्बन सामग्री पर एक प्रक्रिया के साथ पिघलने के मामले में, यह कनवर्टर की मध्यवर्ती फीलिंग की आवश्यकता की ओर जाता है ताकि इसे डाउनलोड करके और एक नया पेश किया जा सके। यह प्रक्रिया को जटिल बनाता है, उत्पादकता में कमी, लावा बनाने और कच्चा लोहा की खपत में वृद्धि का कारण बनता है।

स्लैग बदलने के लिए कनवर्टर की कटाई 1.2-2.5% कार्बन सामग्री वाले विभिन्न संयंत्रों में की जाती है। कास्ट आयरन (0.20–0.30%) में उच्च फास्फोरस सामग्री के साथ, स्लैग को दो बार कार्बन सामग्री 2.5-3.0% और 1.3-1.5% पर प्रतिस्थापित किया जाता है। धातुमल को डाउनलोड करने के बाद, ताजा जले हुए चूने से एक नया बनाया जाता है। लावा में FeO की सामग्री को स्नान के ऊपर ट्युरे के स्तर को बदलकर 12-18% के स्तर पर बनाए रखा जाता है। पिघलने के दौरान, फ़्लोरस्पार को स्लैग को तरल बनाने के लिए जोड़ा जाता है - चूने के द्रव्यमान का 5-10%। डीफोस्फोराइजेशन के परिणामस्वरूप, तैयार स्टील में निर्दिष्ट कार्बन सामग्री को उड़ाने के अंत तक, धातु में फास्फोरस सामग्री 0.010–0.020% है। करछुल में आउटलेट पर, धातु को फेरोसिलिकॉन और एल्यूमीनियम एडिटिव्स के साथ डीऑक्सीडाइज़ किया जाता है। इस मामले में, कनवर्टर स्लैग का कट-ऑफ एक बहुत ही महत्वपूर्ण ऑपरेशन है। यदि यह करछुल में प्रवेश करता है, तो यह डीऑक्सीडेशन प्रक्रिया के दौरान और विशेष रूप से डीसल्फराइजेशन के लिए स्लैग को कम करने के साथ आउट-ऑफ-फर्नेस उपचार के दौरान रिफॉस्फोराइजेशन का कारण बनता है।

कन्वर्टर्स में रेल और कॉर्ड स्टील को कम कार्बन सामग्री (0.03–0.07%) के साथ गलाने की तकनीक, इसके बाद विशेष रूप से तैयार ठोस कार्बोराइज़र (पेट्रोलियम कोक, एन्थ्रेसाइट) के साथ करछुल में कार्बराइजेशन भी व्यापक हो गया है। का अंतिम समायोजन स्टील में कार्बन की मात्रा वैक्यूम ट्रीटमेंट प्लांट में होती है।

कनवर्टर में धातु को कम कार्बन सामग्री में शुद्ध करने से डीप डीफॉस्फोराइजेशन मिलता है। आउटलेट पर स्लैग का एक विश्वसनीय कट-ऑफ सुनिश्चित करना केवल आवश्यक है ताकि इसे करछुल में गिरने की संभावना को रोका जा सके और इसके परिणामस्वरूप, रिफॉस्फोराइजेशन हो सके।

एक कनवर्टर में स्टील गलाने की तकनीक के उपयोग के साथ एक कम कार्बन सामग्री के साथ एक करछुल में कार्बराइजिंग के बाद हानिकारक अशुद्धियों और गैसों की सामग्री के संदर्भ में साफ कार्बोराइज़र के उपयोग की आवश्यकता होती है, जो उनकी विशेष तैयारी की आवश्यकता होती है और कभी-कभी बनाता है महत्वपूर्ण कठिनाइयाँ। सीमित सीमा के भीतर वांछित कार्बन सामग्री प्राप्त करना भी मुश्किल है। यह इस तकनीक के अनुप्रयोग को सीमित करता है।

कुछ संयंत्रों में उपयोग किए जाने वाले कनवर्टर में पिघलने के बाद, कच्चा लोहा के साथ कार्बराइजिंग के बाद, पहले कनवर्टर से पिघल जारी होने से पहले करछुल में डाला जाता है, व्यापक आवेदन नहीं मिला है। इसके लिए कास्ट आयरन की आवश्यकता होती है जो फास्फोरस सामग्री के मामले में पर्याप्त रूप से शुद्ध हो। आवश्यक सीमा के भीतर कार्बन सामग्री को मज़बूती से प्राप्त करने के लिए, डीऑक्सीडाइज़्ड धातु का अंतिम कार्बराइजेशन, वैक्यूम प्रसंस्करण की प्रक्रिया में ठोस कार्बोराइज़र के साथ किया जाता है।
चाप भट्टियों में, धातु से फॉस्फोरस को गहन रूप से हटाने के उपायों का उपयोग करके, ऊपर वर्णित सामान्य तकनीक के अनुसार रेल और कॉर्ड स्टील को पिघलाया जाता है - एडिटिव्स लौह अयस्कभरने में और एक छोटी ऑक्सीकरण अवधि की शुरुआत में, निरंतर स्लैग हटाने और चूने के योजक के साथ इसके नवीनीकरण के साथ। स्टील डालने वाले करछुल में धातुमल के प्रवेश को रोकना भी अनिवार्य है।

उच्च कार्बन रेल स्टील में कम ऑक्सीजन सामग्री के कारण, ऑक्साइड समावेशन के मामले में शुद्धता की एक उच्च डिग्री अपेक्षाकृत जटिल आउट-ऑफ-फर्नेस वैक्यूम उपचार या कोश फर्नेस के उपयोग के बिना प्राप्त की जा सकती है। इस लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए, बॉक्स में धातु को एक अक्रिय गैस से शुद्ध करना पर्याप्त है। लेकिन साथ ही, धातु के द्वितीयक ऑक्सीकरण से बचने के लिए, करछुल में प्रवेश करने वाली भट्ठी का धातुमल ऑक्सीकरण नहीं होना चाहिए। इसलिए, इस तरह के आउट-ऑफ-फर्नेस प्रसंस्करण से पहले, ईएएफ में रेल स्टील की गलाने को सिलिकॉन और मैंगनीज के साथ भट्ठी में धातु के प्रारंभिक डीऑक्सीडेशन के साथ किया जाता है, जिसे फेरोसिलिकॉन और फेरोमैंगनीज या सिलिकोमैंगनीज के रूप में जोड़ा जाता है। जारी होने से पहले, स्लैग को कोक या इलेक्ट्रोड पाउडर और दानेदार एल्यूमीनियम के साथ और कभी-कभी फेरोसिलिकॉन पाउडर के साथ डीऑक्सीडाइज़ किया जाता है। हालांकि, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि स्लैग के डीऑक्सीडेशन के दौरान, विशेष रूप से सिलिकॉन के साथ, जो SiO2 के गठन का कारण बनता है, फास्फोरस कम हो जाता है। इसलिए, स्लैग के परिवर्तन और स्नान से फास्फोरस को हटाने के साथ पर्याप्त रूप से गहरे डीफॉस्फोराइजेशन के बाद ही इस तरह के ऑपरेशन की अनुमति है। टैपिंग के दौरान एक करछुल में सिलिकॉन और एल्यूमीनियम के साथ स्टील का अंतिम डीऑक्सीडेशन किया जाता है। फिर करछुल में धातु को एक अक्रिय गैस से उड़ाया जाता है ताकि इसे समरूप बनाया जा सके और, मुख्य रूप से, Al2O3 समावेशन के संचय (क्लस्टर) के कम से कम हिस्से को हटाने के लिए जो उनके संचालन के दौरान रेल प्रमुखों के कामकाजी हिस्से में प्रदूषण का कारण बनते हैं। इस प्रदूषण का परिणाम रेल हेड पर लैमिनेटेड प्लेट्स का पूरी तरह से अलग होना और समय से पहले खराब होना हो सकता है।

अधिक प्रभावी तरीकाकन्वर्टर्स और आर्क फर्नेस दोनों में गलाने वाले रेल स्टील में प्रदूषण के गठन को रोकने के लिए, कैल्शियम के साथ एक करछुल में तरल धातु का उपचार होता है। जैसा कि दिखाया गया है, यह तरल धातु में एक तार में सिलिकोकैल्शियम पहने हुए पाउडर को पेश करके या वाहक गैस प्रवाह में उड़ाकर किया जाता है।