Clips de riel elásticos de acero para resortes 55Si2Mn y 38Si7 a 44-48 HRC

Los carriles de acero sostienen la locomotora y guían su dirección, y el carril se fija a la traviesa de la calzada mediante sujetadores elásticos. Las partes de sujeción de un sujetador elástico son principalmente clips elásticos, que aplican tensión y fuerza sobre la vía mediante deformación por flexión y torsión. Garantizan una conexión confiable entre el riel y la traviesa, evitan el movimiento vertical y horizontal del riel con respecto a la traviesa y mantienen el ancho correcto para una operación segura del tren. Este artículo se centra en clips elásticos para rieles fabricados con acero para resortes 55Si2Mn y 38Si7 con una dureza de 44 a 48 HRC.

Por qué se utiliza acero para resortes para clips de rieles

Debido a que el contacto entre la rueda del carril y el carril es rígido, la vibración es inevitable durante el paso del tren. La estructura elástica especial de los clips absorbe parte de la energía del impacto y proporciona amortiguación. Los clips elásticos trabajan bajo esfuerzos repetidos y alternos y están sujetos a flexión, torsión, fatiga y corrosión, así como a cargas de impacto instantáneas muy altas cuando pasan los trenes. Por lo tanto, los requisitos de rendimiento para los clips elásticos son muy estrictos y se requiere acero para resortes con un alto límite elástico, un alto límite elástico y una excelente resistencia a la fatiga.

Composición química de 55Si2Mn y 38Si7

El alto contenido de silicio en ambos grados eleva el límite elástico y mejora la resistencia a la fatiga del acero para resortes, mientras que el contenido de carbono controla la templabilidad y la resistencia después del tratamiento térmico. Otros grados utilizados para clips de rieles elásticos incluyen 60Si2MnA y 60Si2CrA con rangos de composición similares, y los estándares de referencia incluyen DIN 17221, BS 970 y GB/T 1222.

Rendimiento de dureza y fatiga

Los clips elásticos se endurecen y revenen a una dureza de 44 a 48 HRC para clips tipo E- y de 42 a 47 HRC para clips tipo tensión. Con esta dureza, los clips proporcionan la fuerza de sujeción requerida y al mismo tiempo mantienen suficiente tenacidad para evitar fracturas frágiles. En pruebas de fatiga, los clips de alambre de 18 mm de diámetro resisten 3 millones de ciclos sin romperse, y los clips de 20 mm de diámetro resisten 5 millones de ciclos sin romperse. La combinación de una dureza correcta y una calidad superficial es esencial para lograr estos resultados de fatiga.

Modelos y dimensiones de clips comunes

Los clips elásticos para rieles se suministran en una amplia gama de modelos con diámetros de alambre de 13 mm a 20 mm. Los clips ligeros de 13 mm de diámetro pesan entre 0,25 y 0,53 kg por pieza, mientras que los clips medianos de 18 mm de diámetro pesan entre 0,58 y 0,62 kg y los clips pesados ​​de 20 mm de diámetro pesan entre 0,80 y 1,03 kg. Los ejemplos comunes incluyen E1809 con 20 mm de diámetro, E1813 con 18 mm de diámetro, E2001, E2039 y E2055 con 20 mm de diámetro y clips pesados ​​de 20 mm de diámetro con pesos de entre 0,85 y 1,03 kg. Los clips también se pueden fabricar exactamente según los dibujos y requisitos diseñados por el cliente.

Tratamiento superficial

Los tratamientos de superficie incluyen acabado aceitado simple, óxido negro, pintura en color, galvanizado en caliente-y galvanizado. Los acabados lisos engrasados ​​y en negro óxido son económicos para climas secos, mientras que el galvanizado en caliente-se recomienda para ambientes húmedos, costeros e industriales. El tratamiento de la superficie no debe afectar el comportamiento a la fatiga del acero para resortes; por lo tanto, los procesos que podrían introducir fragilización por hidrógeno se controlan cuidadosamente.

Escenarios de aplicación

Los clips elásticos para rieles se utilizan en sistemas de fijación ferroviaria en líneas principales, líneas secundarias, ferrocarriles mineros, vías de grúa y sistemas de transporte urbano en todo el mundo. Trabajan junto con placas base, almohadillas para rieles, aisladores y puntas roscadas para formar un sistema de fijación completo sobre traviesas de madera u hormigón. La combinación correcta de modelo de clip, sección de riel y tipo de traviesa debe verificarse mediante el diseño del sistema, porque la fuerza de sujeción y la carga en la punta deben coincidir con las condiciones de servicio.

Inspección y mantenimiento

Inspeccione los clips con regularidad para detectar grietas, corrosión, pérdida de fuerza de sujeción y desplazamiento. Utilice la herramienta de instalación correcta y evite cargas de impacto, que pueden crear microfisuras en el acero del resorte. Reemplace los clips dañados rápidamente y verifique el torque de las puntas de los tornillos asociados. En ambientes corrosivos, actualice la protección de la superficie e inspeccione los clips con más frecuencia.

Preguntas frecuentes

P: ¿Cuál es la diferencia entre 55Si2Mn y 38Si7?
A:55Si2Mn tiene más carbono de 0,52-0,60 por ciento, mientras que 38Si7 tiene menos carbono de 0,35-0,42 por ciento; Ambos son aceros para resortes de silicio con alto límite elástico.

P: ¿Qué dureza tienen los clips elásticos para rieles?
A:Los clips tipo E-son tratados térmicamente a 44-48 HRC, y los clips tipo tensión a 42-47 HRC.

P: ¿Cuál es la vida útil de los clips?
A:Los clips de 18 mm de diámetro soportan 3 millones de ciclos y los clips de 20 mm de diámetro soportan 5 millones de ciclos sin romperse.

P: ¿A qué estándares se hace referencia para el material de clip?
A:DIN 17221, BS 970 y GB/T 1222 para el material y la calidad del acero para resortes.

P: ¿Por qué es importante un alto contenido de silicio?
A:El silicio eleva el límite elástico y mejora la resistencia a la fatiga, que son esenciales para los clips que trabajan bajo esfuerzos de flexión repetidos.

P: ¿Se pueden hacer clips según los dibujos del cliente?
A:Sí, los clips elásticos para rieles se pueden fabricar exactamente de acuerdo con los dibujos y requisitos diseñados por el cliente.