Mengapa Rel Terbuat dari Baja

Mengapa Baja Menjadi Bahan Rel Pilihan

Rel adalah-bagian struktur lintasan yang membawa beban: rel memandu roda, meneruskan beban kendaraan ke bantalan, dan menyediakan permukaan jalan yang dilalui roda. Pada bagian yang dialiri arus listrik dan lintasan-yang dirangkai, rel juga membawa arus balik untuk memberi sinyal. Tidak ada bahan lain yang menggabungkan sifat-sifat yang dibutuhkan dengan biaya yang dapat diterima. Besi tuang rapuh dan rusak akibat benturan; aluminium terlalu lunak untuk menahan beban gandar yang berat dan cepat aus; titanium memiliki kekuatan tetapi terlalu mahal untuk lintasan ribuan kilometer. Baja menawarkan kombinasi unik antara kekuatan tinggi, ketahanan aus, kemampuan las, kemampuan daur ulang, dan biaya per ton yang rendah, itulah sebabnya rel dibuat dari baja selama lebih dari satu abad dan mengapa setiap kelompok standar utama, termasuk UIC, AREMA, GB/T, dan DIN, ditulis seputar bagian baja.

Baja Karbon, Baja Paduan, dan-Baja yang Diolah dengan Panas

Baja rel dibagi menjadi tiga keluarga. Rel baja karbon dilebur dan digulung dengan karbon dan mangan sebagai elemen penguat utama; baja rel karbon biasa mengandung sekitar 0,40-0,80 persen karbon dengan mangan hingga sekitar 1,3-1,4 persen. Rel baja paduan menambahkan sejumlah kecil elemen paduan seperti vanadium, titanium, kromium dan niobium ke komposisi dasar; elemen-elemen ini menyempurnakan struktur mikro dan meningkatkan kekuatan dan ketangguhan di atas rel karbon biasa. Rel yang diberi perlakuan panas-adalah rel karbon atau paduan canai panas yang dipanaskan kembali dan didinginkan secara terkendali, biasanya dengan pengerasan kepala sejajar, untuk menyempurnakan struktur perlit pada permukaan lari. Kepala rel yang diperkeras mencapai kekerasan yang lebih tinggi, biasanya di atas HB 300 dan sering kali berada pada pita HB 320-380 untuk kelas premium, yang memperlambat keausan dan kelelahan kontak gelinding serta memperpanjang masa pakai rel pada lintasan yang melengkung dan bermuatan berat.

Sifat Utama Baja yang Membuatnya Berfungsi sebagai Rel

Kekuatan dan daya tahan: baja menopang beban ekstrem dan tekanan kontak berulang pada roda yang lewat tanpa deformasi permanen selama beberapa dekade.

Ketahanan aus: kekerasan permukaan lari dapat ditingkatkan dengan paduan dan perlakuan panas agar sesuai dengan lalu lintas jalur.

Efektivitas biaya: baja cukup kuat untuk tujuan tersebut dengan biaya yang lebih murah dibandingkan material berkekuatan tinggi-lainnya, sehingga memungkinkan jaringan berukuran besar.

Sifat mampu bentuk: pengerolan panas membentuk baja menjadi profil bagian I-yang diperlukan, dan permukaan gulungan yang halus menghasilkan kontak roda yang konsisten.

Kemampuan las dan daur ulang: rel dilas menjadi tali panjang untuk jalur yang dilas terus menerus, dan baja bekas dikembalikan ke tempat peleburan di akhir masa pakainya.

Bagian Rel Standar yang Digunakan di Seluruh Dunia

Rel diidentifikasi berdasarkan massa per meter dan standar profilnya. Kelompok utama adalah profil UIC 860 yang digunakan di Eropa dan banyak pasar ekspor, profil AREMA dan ASCE yang digunakan di Amerika Utara, rel berat GB/T 2585 dan rel ringan GB yang digunakan di Tiongkok, dan rel derek QU per YB/T 5055 untuk derek dan jalur industri. Tabel di bawah ini memberikan dimensi utama dari bagian umum.

Bagian UIC 860:

Rel berat Tiongkok per GB/T 2585:

Rel derek per YB/T 5055:

Praktek di Amerika Utara mengikuti profil AREMA Bab 4 dan seri kereta api ringan ASCE; Ruas ASCE 75, 90, 115 dan 136 umum digunakan untuk jalur industri dan-jalur pendek, dengan massa masing-masing 37,2, 44,65, 56,9 dan 67,41 kg/m. Rel DIN digunakan di-pasar berbahasa Jerman dan profil JIS di Jepang. Bagian tersebut harus dipilih agar sesuai dengan sistem pengikat, jarak bantalan dan beban gandar saluran.

Apa yang Harus Diperiksa Saat Membeli Rel

Ketika rel dipesan untuk suatu proyek, pembeli harus memverifikasi standar dan tingkatannya, panjang tetap yang tersedia (12,5 m dan 25 m adalah standar untuk banyak bagian, dengan tali yang lebih panjang untuk lintasan yang dilas terus menerus), kekerasan dan sifat tarik dari panas yang dikirim, dan dokumen inspeksi: komposisi kimia, hasil pengujian mekanis, dan pengujian ultrasonik untuk cacat internal. Untuk jalur-angkutan berat dan-kecepatan tinggi, rel-yang diperkuat dengan sertifikat kekerasan biasanya diperlukan. Penandaan, nomor panas, dan dokumen penelusuran harus sesuai dengan kiriman, karena bea cukai dan teknisi penerima akan memeriksanya.

Mengapa karbon merupakan elemen penguat utama pada baja rel?

Karbon membentuk perlit dengan besi dan meningkatkan kekerasan dan kekuatan tarik rel. Baja rel biasanya menggunakan 0,40-0,80 persen karbon; di atas kisaran ini baja menjadi sulit untuk dilas dan lebih rentan terhadap perilaku getas dalam cuaca dingin.

Apa keuntungan dari-rel yang diperkeras kepala?

Pengerasan kepala menghaluskan perlit permukaan lari dengan pendinginan terkontrol setelah penggulungan, sehingga meningkatkan kekerasan permukaan di atas HB 300. Hal ini mengurangi keausan dan kelelahan kontak penggulungan pada lintasan melengkung dan meningkatkan tonase yang dapat diangkut rel sebelum penggerindaan atau penggantian.

Bisakah rel dilas?

Ya. Rel dilas menjadi tali panjang untuk jalur yang dilas secara kontinyu menggunakan pengelasan flash butt di pabrik atau di lokasi, dan pengelasan aluminotermik untuk sambungan lapangan. Kemampuan las adalah salah satu alasan mengapa baja lebih disukai daripada material yang lebih keras tetapi tidak dapat dilas.

Berapa panjang rel yang dikirimkan?

Panjang tetap standar biasanya 12,5 m dan 25 m, dan rel panjang hingga 100 m dapat diproduksi untuk jalur yang dilas secara kontinyu. Setiap panjang yang dikirimkan dipotong pada garis akhir dan diperiksa berdasarkan pesanan.

Apakah rel derek sama dengan rel kereta api?

Rel derek QU memiliki kaki yang lebih lebar dan jaring yang lebih tebal untuk membawa beban roda derek yang terkonsentrasi, dan rel tersebut digulung sesuai standar profil rel derek seperti YB/T 5055. Rel tersebut tidak dapat digunakan secara bergantian dengan rel kereta api karena profil dan antarmuka pengikatnya berbeda.

Standar manakah yang harus saya tentukan untuk proyek ekspor?

Pilihannya mengikuti jaringan: Profil UIC 860 umum digunakan di Afrika, Timur Tengah, dan sebagian besar Asia, AREMA dan ASCE di Amerika, dan GB/T 2585 yang menggunakan trek standar Tiongkok. Sistem pengikat, pelat ikan, dan pengeboran harus sesuai dengan kelompok standar yang sama.