1. Apa yang membedakan-rel yang diperkeras kepala dengan rel standar?
Rel-yang diperkeras kepala menjalani perlakuan panas khusus yang mencapai: 1) Kekerasan permukaan 340-380HB (vs 260HB untuk standar), 2) masa pakai 50% lebih lama di tikungan, 3) Peningkatan ketahanan terhadap pengelupasan dan pengelupasan. Prosesnya melibatkan pendinginan air pada kepala rel setelah pengerolan panas, menciptakan struktur mikro martensit hingga kedalaman 15 mm. Rel ini harganya 25-30% lebih mahal, namun hemat biaya untuk koridor angkutan berat.
2. Bagaimana cara para insinyur memilih rel untuk jalur-angkutan berat vs-kecepatan tinggi?
Kereta api-angkutan berat (beban gandar 40-ton) memerlukan: 1) Kekerasan yang lebih tinggi (tingkat R350HT), 2) Penampang-yang lebih besar (70kg/m+), 3) Perawatan-pengerasan kepala. Jalur berkecepatan tinggi (300km/jam+) memprioritaskan: 1) Toleransi geometri yang presisi (±0,3 mm), 2) Baja tahan lelah, 3) Rel las kontinu (CWR) dengan manajemen tegangan. Kedua aplikasi tersebut menuntut frekuensi pemeriksaan ultrasonik setiap 50 MGT.
3. Apa penyebab keretakan bergelombang dan bagaimana cara mitigasinya?
Kerutan (panjang gelombang 30-300mm) dihasilkan dari: 1) Getaran slip{13}}yang menempel di antara roda/rel, 2) Mekanisme keausan diferensial, 3) Efek resonansi. Penanggulangannya meliputi: 1) Profil roda yang dioptimalkan (konisitas 1:40), 2) Pengubah gesekan, 3) Penggerindaan teratur sebelum kerutan melebihi kedalaman 0,1 mm. Solusi baru melibatkan pelapisan laser dengan paduan tahan aus di area bermasalah.
4. Bandingkan profil rel UIC60 dan AREMA 115RE
Perbedaan utama: 1) UIC60 memiliki bobot linier 60kg/m vs 115RE 56,9kg/m, 2) Lebar kepala berbeda (72mm vs 66mm), 3) Ketebalan jaring bervariasi (16,5mm vs 15,1mm). Profil 115RE mengakomodasi tradisi jalur sambungan Amerika Utara, sedangkan UIC60 dirancang untuk rel yang dilas secara kontinu. Keduanya memenuhi persyaratan uji dampak yang berbeda (UIC: -20 derajat, AREMA: -40 derajat).
5. Bagaimana pengujian sambungan rel las termit-?
Verifikasi pasca-pengelasan meliputi: 1) Pengujian ultrasonik untuk mengetahui kekurangan-cacat fusi, 2) Pemetaan kekerasan (harus sesuai dengan rel induk dalam 20HB), 3) Pengujian tarik hingga minimum 900MPa, 4) Pengetsaan-makro untuk memeriksa zona transisi struktur mikro. Praktik modern menambahkan-array UT secara bertahap untuk mendeteksi kelemahan sub-milimeter. Lasan harus menanggung 2 juta siklus beban dalam pengujian kelelahan.