Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 51685-2022
"Рельсы железнодорожные. Общие технические условия"
(утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 декабря 2022 г. N 1509-ст)
Railway rails. General specifications
УДК 625.143:006.354
ОКС 45.080
ОКПД 2 24.10.75.111
Дата введения - 1 августа 2023 г.
Взамен ГОСТ Р 51685-2013
Предисловие
1 Разработан Акционерным обществом "Уральский институт металлов" (АО "УИМ"), Акционерным обществом "Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (АО "ВНИИЖТ"), Обществом с ограниченной ответственностью "ЕВРАЗ Торговая компания" (ООО "ЕВРАЗ ТК"), Акционерным обществом "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК"), Акционерным обществом "ЕВРАЗ Объединенный Западно-Сибирский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ ЗСМК"), Обществом с ограниченной ответственностью "Управляющая компания "Мечел-Сталь" (ООО "УК Мечел-Сталь"), Публичным акционерным обществом "Челябинский металлургический комбинат" (ПАО "ЧМК"), Открытым акционерным обществом "Российские железные дороги" (ОАО "РЖД")
2 Внесен Техническими комитетами по стандартизации ТК 045 "Железнодорожный транспорт" и ТК 367 "Чугун, прокат и металлоизделия"
3 Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 декабря 2022 г. N 1509-ст
4 Взамен ГОСТ Р 51685-2013
5 Настоящий стандарт может применяться для целей подтверждения соответствия рельсов требованиям технических регламентов Таможенного союза TP ТС 002/2011 "О безопасности высокоскоростного железнодорожного транспорта", TP ТС 003/2011 "О безопасности инфраструктуры железнодорожного транспорта" при условии включения данного стандарта в перечень стандартов, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований указанных технических регламентов, и в перечень стандартов, содержащих правила и методы исследований (испытаний) и измерений, в том числе правила отбора образцов необходимые для применения и исполнения требований соответствующих технических регламентов:
- пункты 5.1.3, 5.1.8, 5.1.9, 5.4.1-5.4.3, 5.5, 5.6.1, 5.7.6 (при наличии отверстий), 5.8, 5.11.2, 5.13.1.1, 5.13.2.1, 5.13.6, 5.15-5.18;
- пункты 6.7.3-6.7.8 устанавливают правила отбора образцов рельсов, проб от образцов рельсов и образцов от проб и рельсов для проведения испытаний на соответствие требованиям безопасности;
- пункты 7.3.1, 7.4, 7.5, 7.6.1, третий абзац пункта 7.7 (при наличии отверстий), 7.8, 7.11.2, 7.13, 7.15-7.19 устанавливают правила и методы исследований (испытаний) и измерений, необходимые для применения и исполнения требований по безопасности
Введение
Разработка нового стандарта взамен действующего ГОСТ Р 51685-2013 осуществлена в целях поддержания доказательной базы для обеспечения выполнения обязательных требований технических регламентов Таможенного союза "О безопасности инфраструктуры железнодорожного транспорта" TP ТС 003/2011 и "О безопасности высокоскоростного железнодорожного транспорта" TP ТС 002/2011 в условиях совершенствования системы технического регулирования, а также для дальнейшего повышения качества, надежности и конкурентоспособности отечественных железнодорожных рельсов в современных условиях эксплуатации на российских железных дорогах.
Для учета накопившегося за последние годы опыта применения стандарта, замечаний и предложений заинтересованных организаций в национальном стандарте введены новые категории рельсов, откорректированы отдельные имевшиеся в ГОСТ Р 51685-2013 требования и методы испытаний, а также рекомендации по сферам рационального применения рельсов новых категорий.
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на железнодорожные рельсы, исполнения УХЛ 1 по ГОСТ 15150 (далее - рельсы), предназначенные для эксплуатации в конструкции железнодорожного пути с шириной колеи 1520 мм железнодорожного транспорта общего и необщего пользования, технологического железнодорожного транспорта организаций, в железнодорожном пути метрополитенов.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 2.602 Единая система конструкторской документации. Ремонтные документы
ГОСТ 15.309-98 Система разработки и постановки продукции на производство. Испытания и приемка выпускаемой продукции. Основные положения
ГОСТ 25.502 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы механических испытаний металлов. Методы испытаний на усталость
ГОСТ 25.506 Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении
ГОСТ 166 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия
ГОСТ 1497 (ИСО 6892-84) Металлы. Методы испытаний на растяжение
ГОСТ 1763 (ИСО 3887-77) Сталь. Методы определения глубины обезуглероженного слоя
ГОСТ 2789 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики
ГОСТ 3749 Угольники поверочные 90°. Технические условия
ГОСТ 7502 Рулетки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 7565 Чугун, сталь и сплавы. Метод отбора проб для определения химического состава
ГОСТ 8026 Линейки поверочные. Технические условия
ГОСТ 8233 Сталь. Эталоны микроструктуры
ГОСТ 9012 (ИСО 410-82, ИСО 6506-81) Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю
ГОСТ 9454 Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах
ГОСТ 10243 Сталь. Методы испытаний и оценки макроструктуры
ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды
ГОСТ 16504 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения
ГОСТ 17745 Стали и сплавы. Методы определения газов
ГОСТ 18895 Сталь. Метод фотоэлектрического спектрального анализа
ГОСТ 21014 Металлопродукция из стали и сплавов. Дефекты поверхности. Термины и определения
ГОСТ 22261 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия
ГОСТ 22536.1 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения общего углерода и графита
ГОСТ 22536.2 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения серы
ГОСТ 22536.3 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения фосфора
ГОСТ 22536.4 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения кремния
ГОСТ 22536.5 (ИСО 629-82) Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения марганца
ГОСТ 22536.7 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения хрома
ГОСТ 22536.8 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения меди
ГОСТ 22536.9 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения никеля
ГОСТ 22536.10 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения алюминия
ГОСТ 22536.11 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения титана
ГОСТ 22536.12 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения ванадия
ГОСТ 25346 (ISO 286-2:2010) Основные нормы взаимозаменяемости. Характеристики изделий геометрические. Система допусков на линейные размеры. Основные положения, допуски, отклонения и посадки
ГОСТ 26877-2008 Металлопродукция. Методы измерений отклонений формы
ГОСТ 28033 Сталь. Метод рентгенофлюоресцентного анализа
ГОСТ 32192 Надежность в железнодорожной технике. Основные понятия. Термины и определения
ГОСТ 33760 Железнодорожный подвижной состав. Методы контроля показателей развески
ГОСТ 33477 Система разработки и постановки продукции на производство. Технические средства железнодорожной инфраструктуры. Порядок разработки, постановки на производство и допуска к применению
ГОСТ 34008 Железнодорожная техника. Правила подготовки обоснования безопасности
ГОСТ ISO/IEC 17025 Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий
ГОСТ Р 2.601 Единая система конструкторской документации. Эксплуатационные документы
ГОСТ Р 8.563 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики (методы) измерений
ГОСТ Р 8.568 Государственная система обеспечения единства измерений. Аттестация испытательного оборудования. Основные положения.
ГОСТ Р 27.102 Надежность в технике. Надежность объекта. Термины и определения
ГОСТ Р 50542 Изделия из черных металлов для верхнего строения рельсовых путей. Термины и определения
ГОСТ Р 50779.12 Статистические методы. Статистический контроль качества. Методы случайного отбора выборок штучной продукции
ГОСТ Р 51672 Метрологическое обеспечение испытаний продукции для целей подтверждения соответствия. Основные положения
ГОСТ Р 54153 Сталь. Метод атомно-эмиссионного спектрального анализа
ГОСТ Р ИСО 14284 Сталь и чугун. Отбор и подготовка образцов для определения химического состава
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины, определения, обозначения и сокращения
3.1 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 50542, ГОСТ Р 27.102, ГОСТ 16504, ГОСТ 21014, ГОСТ 25346, ГОСТ 26877, ГОСТ 32192, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1.1 безопасность рельса: Свойство рельса как объекта технического регулирования сохранять целостность конструкции при заданных нагрузках и условиях эксплуатации, обеспечивая отсутствие недопустимого риска разрушения, как необратимой утраты межэлементных связей вследствие деформаций и развития критических усталостных трещин.
3.1.2 безотказность рельса: Свойство рельса непрерывно сохранять способность выполнять требуемые функции в течение наработки в заданных режимах и условиях применения.
3.1.3 болтовые отверстия: Отверстия в шейке на концах рельсов, предназначенные для болтовой конструкции стыковых соединений рельсов в железнодорожном пути с использованием рельсовых накладок.
3.1.4 винтовые следы от сверления: Риски и кольцевые наплывы металла на поверхности болтовых отверстий, образовавшиеся при сверлении.
3.1.5 гамма-процентная наработка рельсов до отказа (-процентная наработка): Наработка (величина пропущенного груза в млн т брутто), в течение которой отказ рельса не возникнет с вероятностью (гамма), выраженной в процентах.
3.1.6 дифференцированное упрочнение: Технология термической обработки, обеспечивающая разные скорости охлаждения по элементам поперечного сечения рельса.
Примечание - Элементами сечения рельса являются: головка рельса, шейка рельса и подошва рельса в соответствии с рисунком 1.
3.1.7 задир: Дефект поверхности болтового отверстия в виде винтового или поперченного углубления, образующийся от воздействия рабочих элементов сверла.
3.1.8 износостойкость: Показатель сопротивления рельсовой стали износу от трения, характеризующий устойчивость сохранения формы поперечного сечения рельса в процессе эксплуатации и оцениваемый интенсивностью износа.
3.1.9 интервал допуска: Совокупность значений параметра (размера) между пределами допуска, включая эти пределы.
3.1.10 испытательный полигон: Специализированный участок железнодорожного пути, используемый аккредитованной в установленном порядке в соответствующей области испытаний рельсов испытательной лабораторией (центром), отвечающий требованиям, предъявляемым к испытательному оборудованию для подтверждения соответствия.
3.1.11 категория рельсов: Рельсы (совокупность рельсов) данного способа термоупрочнения, класса твердости, области применения (назначения).
3.1.12 критерии предельного состояния рельса: Характеристики рельса и дефектов, возникающих вследствие износов (эксплуатационные дефекты), означающие достижение рельсом соответствующего предельного состояния (для снижения скорости движения, проведения технического обслуживания и ремонта, изъятия рельса из пути для утилизации).
3.1.13 контактная выносливость: Показатель сопротивления рельса развитию процессов контактной усталости, оцениваемый наработкой (величиной пропущенного тоннажа груза по рельсу) до образования трещин в упрочненной наклепом контактной поверхности катания на головке рельса.
3.1.14 контрольный рельс: Рельс, прокатанный из непрерывно литой заготовки, соответствующей началу или концу разливки одной или серии плавок (до порезки проката на мерные длины рельсов), или любой рельс плавки, от которого отбирают пробы для приемо-сдаточных испытаний.
3.1.15 копровая прочность: Отсутствие разрушений образца (пробы) от удара копровым грузом в свободном падении по схеме трехточечного изгиба при заданной температуре образца, массы и высоты падения копрового груза.
3.1.16 несущая способность рельса: Способность рельса выдерживать нагрузку, обеспечивать функциональность и условия прочности (отсутствие разрушения вследствие недопустимых деформаций и развития критических трещин) от заданных нагрузок в эксплуатации.
3.1.17 номинальный [основной] размер: Размер, установленный в чертеже, являющийся началом отсчета допустимых отклонений (интервал допуска), включая предельные отклонения.
3.1.18 номинальные условия эксплуатации: Условия, при которых рельс обеспечивает достижение проектных эксплуатационных показателей с соблюдением безопасности до перехода в предельное состояние, требующее прекращения эксплуатации и изъятия рельса из пути.
3.1.19 опорный отражатель: Искусственный отражатель ультразвуковых волн в образце объекта контроля или на поверхности объекта контроля, используемый для настройки чувствительности средств контроля.
3.1.20 плавка: Масса стали, выплавляемая единовременно в сталеплавильном агрегате.
3.1.21 предельные проектные условия эксплуатации рельса: Условия, при которых допускается кратковременная эксплуатация рельса с сохранением и (или) последующим восстановлением достигнутого технического состояния и составляющие по основным факторам величину, превышающую номинальное значение не более чем на 10 %.
3.1.22 полнопрофильная проба: Отрезок рельса полного сечения заданной длины, предназначенный для испытаний.
3.1.23 предельное состояние рельса: Техническое состояние рельса, требующее уменьшения динамических воздействий путем снижения скорости движения подвижного состава, проведения технического обслуживания и ремонта, изъятия рельса из пути для его замены.
3.1.24 предельно допустимый срок службы рельса: Календарная продолжительность эксплуатации, достижение которой не допускает процедур продления и требует прекращения эксплуатации в целях изъятия рельса из пути для направления на утилизацию независимо от технического состояния.
3.1.25 прочность рельса: Сохранение работоспособного состояния в заданных нагрузках и условиях эксплуатации, обеспечивающего отсутствие недопустимого риска разрушения, как необратимой утраты целостности вследствие недопустимых деформаций и развития критических трещин.
3.1.26 рельс (железнодорожный широкой колеи): Стальное изделие в виде проката специального фасонного профиля, установленного типоразмера и длины, состоящее из головки, шейки и подошвы, предназначенное для эксплуатации в верхнем строении железнодорожного пути.
3.1.27 рельсы общего назначения: Рельсы преимущественно для прямых и кривых (с радиусом более 650 м) участков звеньевого и бесстыкового железнодорожного пути, а также для производства элементов стрелочных переводов.
3.1.28 рельсы специального назначения: Рельсы, используемые в условиях эксплуатации с преобладающими факторами воздействия на рельс (кривые с радиусом менее 650 метров, горно-перевальные участки, участки с разностью летних и зимних температур для УХЛ1 по ГОСТ 15150, с длительным воздействием отрицательных температур ниже минус 30 градусов Цельсия, с высокоскоростным движением).
3.1.29 серия плавок: Ряд плавок стали, разливаемых "плавка на плавку" через один промежуточный ковш.
3.1.30 сканирование: Процесс регламентированного перемещения преобразователя по поверхности и (или) над поверхностью контролируемого объекта при дефектоскопии и/или перемещения контролируемого объекта относительно преобразователя.
3.1.31 скоростное совмещенное движение: Способ организации движения железнодорожного подвижного состава, при котором по одним и тем же железнодорожным путям осуществляют скоростное пассажирское движение, совмещенное с грузовым и пассажирским.
3.1.32 смежные плавки: Предыдущая и последующая плавки по отношению к данной плавке в серии непрерывно-разлитых плавок.
3.1.33 технологические отверстия: Отверстия в шейке рельса, предназначенные для монтажа соединителей электрических рельсовых цепей.
3.1.34 техническая совместимость рельса: Безопасное взаимодействие рельса с примыкающими рельсами применяемых типов и элементами рельсовых скреплений в конструкции железнодорожного пути и с колесами железнодорожного подвижного состава с соблюдением заданной функциональности рельса.
3.1.35 типовой представитель: Рельс, из группы рельсов одного производства, способа термоупрочнения, класса твердости, заявленных классов прямолинейности, точности профиля, качества поверхности, изготовленный по технической документации с единым составом требований и показателей, предусматривающих различное исполнение в пределах допустимых отклонений от номинальных значений.
3.1.36 условно-дефектный рельс: Рельс, содержащий один или более участков, на которых при первичном контроле информативный параметр контроля, принятый в качестве признака несоответствия (дефекта), выходит за пределы порогового значения уровня сигнала при заданной условной чувствительности и требующий дополнительной проверки для уточнения фактического технического состояния рельса.
3.2 Обозначения и сокращения
3.2.1 В настоящем стандарте применены следующие обозначения групп и параметров неметаллических включений:
ED - отдельные глобулярные включения;
- диаметр включений группы ED;
- коэффициент загрязненности включений группы ED;
ЕВ - строчечные глобулярные включения;
- длина включений группы ЕВ;
- коэффициент загрязненности включений группы ЕВ;
EFB- - строчечные (остроугольные) цветные нитридные и карбонитридные включения;
- длина включений группы EFB-.
3.2.2 В настоящем стандарте применены следующие сокращения:
НК - неразрушающий контроль;
НЛЗ - непрерывно литая заготовка;
СДК - средства допускового контроля;
СИ - средства измерений;
ЭМАП - электромагнитоакустический преобразователь.
4 Классификация рельсов
4.1 Рельсы классифицируют по типам и категориям.
Внутри категорий рельсы классифицируют по классам, включающим различия по твердости на поверхности катания, точности изготовления профиля, значениям отклонений от прямолинейности, качеству поверхности, а также по наличию отверстий в шейке рельса и другим параметрам.
4.1.1 Рельсы подразделяют по типам (типоразмерам).
Тип рельсов обозначают буквой "Р" и двузначным числом, соответствующим величине массы (округленной до целого значения в килограммах) одного метра рельса данного профиля.
Пример - Условные обозначения типа рельсов: Р50, Р65, Р75.
4.1.2 Рельсы одного типа подразделяют по категориям в зависимости от способа термоупрочнения, класса твердости, области применения (назначения).
4.1.3 Рельсы подразделяют по способу термического упрочнения:
- ДТ (подвергнутые дифференцированному упрочнению по сечению рельса);
- ОТ (подвергнутые объемной закалке и отпуску);
- НТ (нетермоупрочненные).
4.1.4 Рельсы подразделяют по классу твердости (минимальной твердости по Бринеллю на поверхности катания головки рельса в точке 1 на рисунке 3):
а) термоупрочненные, классов:
- 400 (высокой твердости);
- 370 (повышенной твердости);
- 350 (обычной твердости);
б) нетермоупрочненные, классов:
- 320 (высокой твердости);
- 260 (обычной твердости).
4.1.5 Рельсы подразделяют по назначению:
а) рельсы общего назначения;
б) рельсы специального назначения:
1) ИК [с высокими (повышенными) характеристиками износостойкости и контактной выносливости];
2) ВС (для высокоскоростного движения);
3) СС (для скоростного совмещенного движения);
4) НН (низкотемпературной надежности).
4.1.6 Рельсы всех типов и категорий подразделяют:
а) по классу точности изготовления профиля (классу профиля):
- XX (высокой точности);
- X (повышенной точности);
- Y (обычной точности);
б) по классу прямолинейности:
- А (высокой прямолинейности);
- В (повышенной прямолинейности);
- С (обычной прямолинейности);
в) по классу качества поверхности:
- Е (повышенного качества поверхности);
- Р (обычного качества поверхности).
4.1.7 Рельсы всех типов и категорий подразделяют по наличию болтовых отверстий на концах рельсов для болтовой конструкции стыковых соединений рельсов в железнодорожном пути:
- с отверстиями;
- без отверстий.
4.2 Классификация рельсов по категориям и краткая характеристика категорий приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Категории рельсов и их краткая характеристика
Обозначение категории рельсов |
Краткая характеристика категорий рельсов |
ДТ400ИК |
Дифференцированно термоупрочненные, высокой износостойкости и контактной выносливости |
ДТ370ИК, ОТ370ИК |
Термоупрочненные, повышенной износостойкости и контактной выносливости |
ДТ370ВС |
Дифференцированно термоупрочненные, повышенной твердости, для высокоскоростного движения |
ДТ370СС |
Дифференцированно термоупрочненные, повышенной твердости, для скоростного совмещенного движения |
ДТ370НН |
Дифференцированно термоупрочненные, повышенной твердости, низкотемпературной надежности |
ДТ370 |
Дифференцированно термоупрочненные, повышенной твердости, общего назначения |
ДТ350ВС |
Дифференцированно термоупрочненные, обычной твердости, для высокоскоростного движения |
ДТ350ВС400 |
Дифференцированно термоупрочненные, обычной твердости, для высокоскоростного движения со скоростью до 400 км/ч |
ОТ350СС, ДТ350СС |
Термоупрочненные, обычной твердости, для скоростного совмещенного движения |
ОТ350НН, ДТ350НН |
Термоупрочненные, обычной твердости, низкотемпературной надежности |
ОТ350, ДТ350 |
Термоупрочненные, обычной твердости, общего назначения |
НТ320ВС |
Нетермоупрочненные, высокой твердости, для высокоскоростного пассажирского движения |
НТ320 |
Нетермоупрочненные, высокой твердости, общего назначения |
НТ260ВС |
Нетермоупрочненные, обычной твердости, для элементов стрелочных переводов для высокоскоростного движения |
НТ260 |
Нетермоупрочненные, обычной твердости, общего назначения |
Примечания 1 В обозначении категорий рельсов "ДТ" характеризует рельсы, подвергнутые способу дифференцированного термоупрочнения, "ОТ" - объемного термоупрочнения, "НТ" - нетермоупрочненные рельсы (см. 4.1.3). 2 К высокоскоростному движению техническим регламентом TP ТС 002/2011 "О безопасности высокоскоростного железнодорожного транспорта" отнесено движение подвижного состава со скоростью свыше 200 км/ч. |
4.3 Номинальные условия эксплуатации рельсов различных категорий приведены в приложении А.
4.4 При заказе рельсов используют схему и примеры обозначения рельсов в соответствии с приложением Б.
4.5 Допускается выпуск рельсов других типов и категорий, отличающихся иным сочетанием способов термоупрочнения, классов твердости, точности профиля, качества поверхности и прямолинейности, установленных в 4.1 и 4.2, при условии исполнения требований настоящего стандарта к микроструктуре, механическим свойствам и показателям по 5.15-5.18 для вновь созданных рельсов не ниже требований к рельсам, находящихся по классификации классов твердости перед вновь созданными.
5 Технические требования
5.1 Общие положения
5.1.1 Рельсы изготовляют в соответствии с требованиями настоящего стандарта по конструкторской документации, разработанной, согласованной и утвержденной в порядке, установленном ГОСТ 33477.
5.1.2 При необходимости уточнения или дополнения требований, установленных в настоящем стандарте, допускается изготовление рельсов по техническим условиям. При этом требования к рельсам, устанавливаемые в технических условиях, должны быть не ниже требований настоящего стандарта.
Требования ниже установленных настоящим стандартом должны быть обоснованы анализом рисков по ГОСТ 34008 с учетом данных из эксплуатации других категорий рельсов в рамках одного производства.
5.1.3 Гамма-процентную наработку рельсов до отказа определяют при полигонных испытаниях. Для рельсов категорий ДТ370ИК, ОТ370ИК, ДТ350, ОТ350, НТ320 типа Р65 и рельсов более тяжелых типов -процентная наработка до отказа в целях подтверждения соответствия должна составлять не менее 150 млн т брутто при , равной 100 %.
5.1.4 Ремонтопригодность термоупрочненных рельсов обеспечивается твердостью рельсов на глубине 22 мм от поверхности катания (см. 5.9.1) для сохранения необходимых эксплуатационных свойств после восстановления профиля рельсов шлифованием и/или фрезерованием.
5.1.5 Свариваемость рельсов обеспечивается соблюдением требований к химическому составу (5.4, таблица 6) по рекомендуемым маркам сталей, приведенным в таблице В.1 (приложение В), и специально подобранными режимами сварки соответствующей категории рельсов между собой, а также с учетом различных сочетаний с другими категориями рельсов.
5.1.6 Контролепригодность рельсов обеспечивается выполнением требований по контролю каждого рельса средствами НК. Рельсы, показавшие непригодность к контролю средствами НК при изготовлении, подлежат отбраковке.
Восстановление контролепригодности рельсов, нарушенной в процессе эксплуатации, допускается шлифованием и/или фрезерованием.
5.1.7 Прочность (статическая, динамическая, циклическая) и несущая способность рельсов всех типов и каждой категории обеспечивается исполнением для перечисленных видов прочности требований по указанным показателям:
- статическая - временного сопротивления и предела текучести (5.8, таблица 11);
- динамическая - ударного изгиба (ударной вязкости разрушения) (5.8, таблица 11);
- циклическая - предела выносливости (5.15).
5.1.8 Устойчивость рельсов обеспечивается соблюдением показателя выпуклости подошвы (5.2.1.1, таблица 3).
5.2 Конструкция и размеры
5.2.1 Основные размеры поперечного сечения рельсов
5.2.1.1 Основные (контролируемые) размеры поперечного сечения рельсов должны соответствовать рисунку 1 и таблице 2.
Рисунок 1 - Основные размеры поперечного сечения рельса
Интервалы допуска на отклонения контролируемых размеров поперечного сечения рельсов от номинальных должны соответствовать значениям, указанным в таблице 3.
Таблица 2 - Основные номинальные размеры поперечного сечения рельсов
В миллиметрах
Размеры поперечного сечения |
Обозначение |
Значение размеров для рельса типа |
||
Р50 |
Р65 |
Р75 |
||
Высота рельса |
Н |
152,00 |
180,00 |
192,00 |
Высота шейки |
h |
83,00 |
105,00 |
104,40 |
Ширина головки |
b |
71,59 |
74,59 |
74,59 |
Ширина подошвы |
В |
132,00 |
150,00 |
150,00 |
Толщина шейки |
е |
16,00 |
18,00 |
20,00 |
Высота пера подошвы |
m |
10,50 |
11,25 |
13,55 |
Таблица 3 - Интервалы допуска на отклонение от номинальных размеров
В миллиметрах
Наименование показателя |
Обозначение |
Класс профиля рельса |
|||
XX |
X |
Y |
|||
Высота рельса |
типа Р50 |
Н |
0,50 |
+ 0,60 |
+ 0,80 |
типа Р65, Р75 |
0,60 |
0,80 |
|||
Высота шейки |
h |
0,50 |
0,60 |
||
Ширина головки |
b |
0,40 |
0,50 |
+ 0,60 |
|
Ширина подошвы |
В |
0,80 |
1,00 |
+ 1,00 |
|
Высота пера подошвы |
m |
0,50 |
+ 0,75 |
||
Толщина шейки |
е |
0,40 |
+ 0,80 |
||
Профиль поверхности катания головки рельса |
- |
0,30 |
0,40 |
0,50 |
|
Несимметричность рельса |
- |
1,00 |
1,20 |
||
Выпуклость основания подошвы рельса, не более |
- |
0,25 |
0,30 |
0,50 |
|
Примечание - Прочерк означает, что обозначение показателя не устанавливают. |
Для рельсов назначения ВС применяют нормы класса профиля XX или X, для рельсов назначения СС - нормы класса профиля X, для рельсов других назначений - нормы класса профиля X или Y.
5.2.1.2 Вогнутость основания подошвы рельсов не допускается.
5.2.1.3 Размеры рельсов, используемые для построения прокатных калибров и не контролируемые при приемке рельсов, приведены в приложении Г.
5.2.1.4 Расчетные параметры конструкций рельсов приведены в приложении Д.
5.2.2 Длина рельсов
Рельсы изготовляют длиной от 12,50 до 100,00 м и более с соблюдением кратности в 12,50 м в длинах до 100 м (12,50, 25,00, 50,00, 75,00, 100,00 м).
Допускается изготовление рельсов длиной более 100 метров (120, 125, 150 м).
Рельсы без болтовых отверстий изготовляют длиной:
- от 12,50 до 25,00 м с предельными отклонениями от номинальной длины 20 мм;
- свыше 25,00 м с предельными отклонениями от номинальной длины 30 мм.
Рельсы с болтовыми отверстиями изготовляют длиной 25,00; 24,92; 24,84; 12,52; 12,50; 12,46; 12,42; 12,38 м с предельными отклонениями от номинальной длины 4 мм.
Длина рельсов указана при температуре 15 °С. Результаты измерений, проведенных при других температурах, следует скорректировать с учетом температурного линейного расширения рельсов, м, определяемого по формуле
,
(5.1)
где L - изменение длины рельсов, м;
- температурный коэффициент линейного расширения, 1/°С (приложение Д, таблица Д.1);
T - разность между 15 °С и фактической температурой измерения, °С;
L - длина рельса при фактической температуре измерения, м.
5.2.3 Болтовые и другие отверстия в рельсах
Расположение, число и диаметр болтовых отверстий в шейке на концах рельсов должны соответствовать приведенным на рисунке 2 и в таблице 4.
Болтовые и другие отверстия должны иметь фаски размером от 1,5 до 3,0 мм, снятые под углом около 45°.
Рисунок 2 - Расположение болтовых отверстий
Таблица 4 - Диаметр и расположение болтовых отверстий
В миллиметрах
Тип рельса |
Номинальное значение |
Интервал допуска на отклонения от номинального значения |
||||
d |
Т |
l 1 |
l 2 |
l 3 |
||
P50 |
34,0 |
68,5 |
66,0 |
216,0 |
356,0 |
0,7 |
P65 |
36,0 |
78,5 |
96,0 |
316,0 |
446,0 |
|
P75 |
36,0 |
80,4 |
96,0 |
316,0 |
446,0 |
Рельсы с другим расположением, числом и диаметром болтовых и других отверстий допускается изготовлять с соблюдением требований по прочности, несущей способности и технической совместимости с подтверждением соответствия условиям безопасности.
5.2.4 Перпендикулярность торцов рельсов
Отклонение плоскости поверхности торцов от перпендикулярности к продольной оси рельса не должно превышать 0,6 мм.
5.2.5 Отклонение от прямолинейности элементов рельса по длине
Отклонения от прямолинейности на заданной базовой длине для рельсов соответствующих классов не должны превышать значений, указанных в таблице 5.
Для рельсов назначений ВС и СС применяют нормы прямолинейности класса А, для рельсов остальных назначений - нормы прямолинейности класса А, В или С.
Таблица 5 - Интервалы допусков на отклонения рельсов от прямолинейности
Элемент рельса * |
Направление отклонения |
Класс А |
Класс В |
Класс С |
|||
d, мм |
L, м |
d, мм |
L, м |
d, мм |
L, м |
||
Основная часть рельса |
В вертикальной плоскости |
0,30 |
3 |
0,40 |
3 |
0,60 |
1,5 |
или |
или |
||||||
0,20 |
1 |
0,30 |
1 |
||||
В горизонтальной плоскости |
0,45 |
1,5 |
0,60 |
1,5 |
0,80 |
||
Концы рельса |
Длина зоны |
2 м |
1,5 м |
||||
В вертикальной плоскости вверх |
0,40 |
2 |
0,50 |
1,5 |
0,70 |
1,5 |
|
или | |||||||
0,30 |
1 |
||||||
В вертикальной плоскости вниз |
е 0,2 мм при F 0,6 м |
||||||
В горизонтальной плоскости |
0,60 |
2 |
0,50 |
1,5 |
0,50 |
1,5 |
|
или | |||||||
0,40 |
1 |
||||||
Переходная зона |
Длина зоны |
2 м |
1,5 м |
||||
В вертикальной плоскости |
0,30 |
2 |
0,40 |
1,5 |
Не нормируется |
||
В горизонтальной плоскости |
0,60 |
2 |
0,60 |
1,5 |
|||
* Элементы рельса - в соответствии с приложением Е.
Примечания 1 Обозначения: d - нормируемая величина интервала допуска на отклонение от нуля (0,00) до d (стрелы прогиба, зазора); L - базовая длина, для которой установлена нормируемая величина отклонения; е - нормируемая величина интервала допуска на отклонения конца рельса вниз от нуля (0,00) до е; F - расстояние от торца до начала отклонения конца рельса вниз. 2 При наличии для одного и того же показателя двух норм на разных базовых длинах для автоматизированного контроля применяют обе нормы. При проведении контроля вручную в соответствии с приложением Ж, применяют нормы, установленные для большей базовой длины. |
5.2.6 Скручивание рельсов
Интервал допуска на скручивание рельсов не должен превышать, мм:
- 1,25 - для рельсов номинальной длиной от 12,38 до 12,50 м;
- 2,00 - для рельсов номинальной длиной свыше 12,50 до 25,00 м;
- 2,50 - для рельсов номинальной длиной свыше 25,00 м.
Интервал допуска на скручивание концов рельсов на длине 1 м не должен превышать, мм:
- 0,40 - для рельсов типа Р50;
- 0,50 - для рельсов типов Р65 и Р75.
5.3 Специальные требования
5.3.1 Для изготовления рельсов используют НЛЗ из стали, подвергнутой внепечной обработке и вакуумированию.
5.3.2 Общий коэффициент вытяжки при прокатке рельсов типов Р50, Р65 должен быть не менее 9,0, а Р75 и выше - не менее 7,6.
5.3.3 Допускается однократная повторная правка рельсов на роликовых правильных машинах в горизонтальной и вертикальной плоскостях и неоднократная правка на прессах отклонений на концах, в переходной зоне и в основной части рельсов.
5.4 Химический состав
5.4.1 Химический состав стали для рельсов, определяемый по ковшовой пробе (7.4.1), должен соответствовать указанному в таблице 6.
Таблица 6 - Химический состав стали
Базовая марка стали |
Массовая доля элементов, % |
|||||
Углерод |
Марганец |
Кремний |
Фосфор |
Сера |
Алюминий |
|
не более | ||||||
100 |
0,95-1,05 |
0,70-1,25 |
0,20-1,00 |
0,020 |
0,020 |
0,004 |
90 |
0,85-0,94 |
0,75-1,25 |
0,25-1,00 |
0,020 |
0,020 |
0,004 |
76 |
0,71-0,84 |
0,75-1,25 |
0,25-1,00 |
0,020 |
0,020 |
0,004 |
Легирование базовых марок стали проводят в пределах указанных ниже интервалов массовой доли легирующих элементов с соответствующим дополнительным обозначением марок стали путем добавления к базовой марке стали соответствующих буквенных обозначений:
- хромом 0,20 % - 0,60 % - "X";
- азотом 0,010 % - 0,020 % - "А";
- ванадием 0,03 % - 0,15 % - "Ф".
Дополнительное обозначение к марке стали вводят в следующем порядке - "X", "А", "Ф" и далее обозначения других применяемых легирующих элементов. Если какой-либо элемент не регламентируется, то его в наименовании марки стали пропускают, соблюдая указанный порядок обозначения по оставшимся элементам.
Допускается в состав стали вводить дополнительные легирующие элементы, изменять интервалы массовой доли содержания легирующих элементов, изменять химический состав и обозначение марок стали при условии соблюдения требований к механическим свойствам (5.8) и требований по 5.15-5.18 для соответствующих классов твердости рельсов, а также уточнения, при необходимости, режимов сварки рельсов.
5.4.2 Массовая доля остаточных элементов в стали для рельсов всех типов и категорий не должна превышать:
- меди - 0,20 %;
- никеля - 0,20 %;
- никеля и меди суммарно - 0,30 %;
- хрома - 0,20 %;
- титана - 0,010 %.
При этом суммарная массовая доля указанных элементов и хрома, если он является остаточным элементом, не должна превышать 0,40 %.
5.4.3 Интервалы отклонения химического состава НЛЗ или рельсов от норм, указанных в 5.4.1 и в таблице 6, приведены в таблице 7.
Таблица 7 - Интервал отклонения химического состава изготовленных рельсов
В процентах
Углерод |
Марганец |
Кремний |
Ванадий |
Хром |
Азот |
Фосфор |
Сера |
Алюминий |
0,02 |
0,05 |
0,02 |
+ 0,02 |
0,02 |
0,005 |
+ 0,005 |
+ 0,005 |
+ 0,001 |
5.4.4 Массовая доля общего кислорода в рельсах общего назначения не должна превышать 0,0020 % (20 ppm), а в рельсах специального назначения - 0,0015 % (15 ppm).
5.4.5 Массовая доля водорода в жидкой стали в промежуточном ковше для рельсов всех назначений, кроме назначения ВС, не должна превышать 0,00020 % (2,0 ppm), для рельсов назначения ВС - 0,00015 % (1,5 ppm).
5.4.6 Рекомендуемые марки стали для рельсов различных категорий с учетом вида термического упрочнения рельсов приведены приложении В.
5.5 Загрязненность рельсов неметаллическими включениями
5.5.1 Загрязненность рельсов специального и общего назначения неметаллическими включениями не должна превышать значений, приведенных в таблице 8.
Таблица 8 - Загрязненность рельсов неметаллическими включениями
Группа включений |
Параметр включений |
Значения параметра включений в рельсах |
||
специального назначения |
Общего назначения |
|||
ВС |
ИК, НН, СС |
|||
не более | ||||
Отдельные глобулярные включения (ED) |
макс., мкм |
44 |
44 |
44 |
макс. сред., мкм |
22 |
22 |
22 |
|
, мкм 2/мм 2 |
23 |
30 |
30 |
|
Строчечные глобулярные включения (ЕВ) |
макс., мкм |
353 |
353 |
705 |
макс. сред., мкм |
300 |
300 |
500 |
|
, мкм 2/мм 2 |
23 |
30 |
30 |
|
Строчечные остроугольные включения (EFB-) |
макс., мкм |
353 |
353 |
353 |
макс. сред., мкм |
300 |
300 |
300 |
5.6 Макроструктура рельсов
5.6.1 Макроструктура должна соответствовать нормам, установленным шкалой макроструктуры рельсов в соответствии с приложением И.
5.6.2 В рельсах не допускаются внутренние несплошности (дефекты), выявленные автоматизированным контролем в соответствии с приложением К.
5.7 Качество поверхности
5.7.1 На поверхности рельса не допускаются дефекты, выявленные визуально и/или обнаруженные при автоматизированном неразрушающем контроле, если сигналы от дефектов, амплитуда и (или) фаза которых превышают пороговые уровни, настройка которых выполнена в соответствии с приложением К, и параметры дефектов превышают нормы, приведенные в таблицах 9 и 10.
Таблица 9 - Допускаемые без исправления дефекты поверхности рельсов
В миллиметрах
Вид дефекта |
Параметр дефекта |
Место расположения и параметры дефекта для классов качества поверхности рельсов Е и Р, не более |
|||||
Поверхность катания |
средняя треть основания подошвы |
Остальные элементы профиля |
|||||
Е |
Р |
Е |
Р |
Е |
Р |
||
Раскатанные пузыри, волосовины |
Глубина |
0,35 |
1,00 |
0,30 |
0,30 |
0,50 |
1,00 |
Длина |
500 |
1000 |
500 |
1000 |
500 |
1000 |
|
Продольные риски, царапины, морщины, вдавленные отпечатки |
Глубина |
0,30 |
0,50 |
0,30 |
0,30 |
0,50 |
0,50 |
Вид и максимальные значения параметров, допускаемых без исправления дефектов поверхности, в зависимости от места их расположения приведены в таблице 10. Допускаются без исправления выпуклые отпечатки, расположенные вне мест контакта поверхности рельса со стыковыми накладками и рельсовыми скреплениями.
Таблица 10 - Допускаемая глубина удаления дефектов
В миллиметрах
Место расположения дефекта |
Глубина удаления дефектов для рельсов классов качества поверхности, не более |
|
Е |
Р |
|
Поверхность катания |
0,35 |
0,50 |
Средняя треть основания подошвы |
0,30 |
0,50 |
Остальные элементы профиля |
0,50 |
1,00 |
5.7.2 На поверхности рельсов, предназначенных для сварки, на длине менее 200 мм от торцов не допускаются раскатанные пузыри, волосовины и морщины.
5.7.3 Допускается удаление недопустимых дефектов пологой зачисткой абразивным инструментом вдоль рельса, без прижогов, на глубину, не превышающую установленную в таблице 10. После зачистки размеры и форма профиля должны соответствовать требованиям, указанным в таблицах 2 и 3.
5.7.4 Допускается удаление знаков выпуклой маркировки на шейке рельса и выпуклых отпечатков в зонах сопряжения со стыковыми накладками и рельсовыми скреплениями зачисткой абразивным инструментом вдоль направления прокатки (без прижогов) при обеспечении формы и размеров поперечного сечения рельса, как приведено в таблицах 2 и 3.
5.7.5 Поверхность торцов рельсов должна быть без рванин, расслоений и трещин. Кромки торцов рельсов должны быть без заусенцев и наплывов металла.
На торцах рельсов с болтовыми и другими отверстиями по торцевым кромкам подошвы, шейки и головки рельсов должна быть снята фаска размером от 1,5 до 3,0 мм.
Кромки торцов рельсов без болтовых отверстий должны быть притуплены по контуру головки, подошвы и шейки.
5.7.6 На поверхностях болтовых и других отверстий и фасок не допускаются рванины, задиры, заусенцы и винтовые следы от сверления.
5.7.7 Для рельсов назначений ВС, СС и НН применяют нормы качества поверхности класса Е, для рельсов остальных назначений применяют нормы качества поверхности классов Е или Р.
5.8 Механические свойства
Механические свойства рельсов всех типов по каждой из категорий, при испытаниях на растяжение и ударный изгиб, должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 11.
Таблица 11 - Механические свойства рельсов
Категория рельсов |
Временное сопротивление в, Н/мм 2 |
Предел текучести 0,2, Н/мм 2 |
Относительное удлинение , % |
Относительное сужение , % |
Ударная вязкость KCU, Дж/см 2 |
не менее | |||||
ДТ400ИК |
1300 |
870 |
8,0 |
14,0 |
15 |
ДТ370ИК |
1280 |
||||
ОТ370ИК |
20,0 |
||||
ДТ370ВС, ДТ370СС, ДТ370, ДТ370НН |
1200 |
800 |
9,0 |
25,0 |
15 |
ДТ350ВС, ДТ350ВС400, ДТ350СС, ДТ350, ДТ350НН |
1180 |
800 |
9,0 |
25,0 |
15 |
ОТ350СС, ОТ350НН, ОТ350 |
1180 |
800 |
8,0 |
25,0 |
25 |
НТ320ВС |
1080 |
600 |
9,0 |
- |
- |
НТ320 |
- |
- |
|||
НТ260 |
900 |
500 |
8,0 |
- |
- |
НТ260ВС |
900 |
500 |
8,0 |
- |
- |
Примечания 1 Ударную вязкость для рельсов назначения НН и категории ДТ350ВС400 определяют при температуре образцов минус 60 °С, а для рельсов других назначений - при комнатной температуре образцов. 2 Прочерк означает, что относительное сужение и ударную вязкость не нормируют. |
5.9 Твердость рельсов
5.9.1 Твердость термоупрочненных рельсов должна соответствовать требованиям, приведенным в таблице 12. Номинальное расположение точек измерения твердости приведено на рисунке 3. Предельные отклонения расположения точек: 1 мм, 3°.
5.9.2 Твердость нетермоупрочненных рельсов, НВ (HBW), должна быть:
а) на поверхности катания (точка 1 на рисунке 3):
1) от 321 до 363 - для рельсов категорий НТ320ВС, НТ320;
2) от 262 до 321 - для рельсов категории НТ260;
б) на глубине 10 мм (точка 2 на рисунке 3):
1) от 321 до 363 - для рельсов категории НТ320ВС;
2) не нормирована - для нетермоупрочненных рельсов остальных категорий.
Таблица 12 - Твердость термоупрочненных рельсов
В единицах твердости по Бринеллю НВ (HBW)
Место определения твердости |
Твердость рельсов по классам твердости и категориям |
||||
400 |
370 |
350 |
|||
ДТ400ИК |
ОТ370ИК |
ДТ370ИК, ДТ370ВС, ДТ370СС, ДТ370НН, ДТ370 |
OT350CC, OT350HH, OT350 |
ДТ350ВС, ДТ350ВС400, ДТ350СС, ДТ350НН, ДТ350 |
|
На поверхности катания головки (точка 1) |
400-455 |
370-409 |
370-415 |
352-405 |
352-405 |
На глубине 10 мм от поверхности катания головки по вертикальной оси рельса (точка 2), не менее |
370 |
363 |
363 |
341 |
341 |
На глубине 10 мм от поверхности выкружки рельса (точки 3 и 4), не менее | |||||
На глубине 22 мм от поверхности катания головки по вертикальной оси рельса (точка 5), не менее |
352 |
352 |
352 |
321 |
321 |
В шейке (точка 6), не более |
385 |
388 |
363 |
388 |
363 |
В подошве (точки 7 и 8) |
300-395 |
Не более 388 |
300-363 |
Не более 388 |
300-363 |
Рисунок 3 - Точки измерения твердости рельсов
5.9.3 Разность значений твердости на поверхности катания одного рельса не должна превышать 30 НВ (HBW) для термоупрочненных рельсов и рельсов категории НТ320ВС.
Для нетермоупрочненных рельсов остальных категорий данный параметр не нормируют.
5.10 Копровая прочность рельсов
5.10.1 Копровая прочность рельсов всех типов и категорий должна обеспечивать полное отсутствие разрушений (изломов, трещин, отколов и выколов) в пробе по 6.3.7 от удара падающим с нормированной высоты под действием силы тяжести копровым грузом (7.10) массой (1000 3,0) кг и при установленной температуре пробы.
Копровая прочность рельсов, определяемая при испытаниях полнопрофильных проб рельсов, должна соответствовать требованиям, приведенным в таблице 13.
Таблица 13 - Копровая прочность рельсов
Наличие термоупрочнения |
Класс твердости и категория рельсов |
Высота падения груза, м, для рельсов типа |
Температура пробы, °С |
||
Р50 |
Р65 |
Р75 |
|||
Термоупрочненные |
Всех классов и категорий, кроме назначения НН |
4,0 |
4,2 |
4,5 |
Минус (60 5) |
Всех классов, категории назначения НН |
- |
9,0 |
- |
||
Нетермоупрочненные |
Всех классов и категорий |
5,0 |
5,0 |
5,5 |
от 0 до 40 |
5.11 Остаточные напряжения
5.11.1 Остаточные напряжения в шейке рельсов
Расхождение паза (7.14) на торце пробы (образца), характеризующее остаточные напряжения в шейке рельса, не должно превышать:
- 2,0 мм - для термоупрочненных рельсов всех типов и категорий, а также для рельсов категории НТ320ВС, за исключением рельсов категорий ОТ370ИК, ОТ350;
- 2,5 мм - для рельсов категорий ОТ370ИК, ОТ350.
Допускаются остаточные напряжения, приводящие к схождению паза.
5.11.2 Остаточные напряжения в средней трети подошвы рельсов
Растягивающие остаточные напряжения в средней трети подошвы рельсов не должны превышать 250 Н/мм 2 для рельсов всех типов и категорий. Допускаются сжимающие остаточные напряжения.
5.12 Микроструктура
5.12.1 Микроструктура головки термоупрочненных рельсов должна представлять пластинчатый перлит дисперсностью не выше балла 4, нетермоупрочненных рельсов категорий НТ320ВС, НТ320 - не выше балла 8 по шкале 1 ГОСТ 8233.
Микроструктура нетермоупрочненных рельсов категории НТ260 не нормируется.
Мартенсит и бейнит в рельсах с перлитной микроструктурой не допускаются.
В микроструктуре головки термоупрочненных рельсов допускаются разрозненные участки феррита не выше балла 2 по шкале 7 ГОСТ 8233.
В микроструктуре головки термоупрочненных рельсов из стали с массовой долей углерода 0,85 % и более (см. таблицу 6) допускаются участки карбидной сетки не выше балла 3 по шкале 5 ГОСТ 8233.
5.12.2 Глубина обезуглероженного слоя на поверхности головки рельсов не должна превышать 0,50 мм.
5.13 Маркировка
5.13.1 Выпуклая маркировка
5.13.1.1 На средней части шейки с одной стороны каждого рельса в горячем состоянии выкатывают выпуклую маркировку, содержащую:
- две параллельные горизонтальные выпуклые линии, обозначающие дифференцированное термоупрочнение рельса с прокатного нагрева (5.13.1.3);
- обозначение предприятия-изготовителя в соответствии с приложением Л;
- месяц (римскими цифрами) и последние две цифры года изготовления (арабскими цифрами) данного рельса;
- тип рельса ("Р50", или "Р65", или "Р75");
- обозначение "ИК" - для рельсов категории ДТ370ИК и "400ИК" - для рельсов категории ДТ400ИК;
- обозначение направления прокатки стрелкой (острие стрелки указывает на передний конец рельса по ходу прокатки).
Допускается вместо выпуклой маркировки применять иные способы нанесения и/или виды маркировки, обеспечивающие отсутствие концентраторов напряжений, полноту содержания данных о рельсе не ниже информативности выпуклой маркировки, идентификацию рельса в период после изготовления и до утилизации.
5.13.1.2 Маркировку выкатывают с периодичностью не более 4 м по длине рельсов. На рельсах с болтовыми отверстиями маркировка не должна располагаться на расстоянии менее 0,6 м от торцов рельса.
5.13.1.3 Маркировочные знаки должны быть высотой от 20 до 25 мм и выступать на расстояние от 0,6 до 1,3 мм с плавным переходом к поверхности шейки. Допускается наклон знаков выпуклой маркировки (шрифт курсив).
Длина выпуклых линий - от 40 до 60 мм, расстояние между двумя параллельными выпуклыми линиями - от 10 до 25 мм, ширина выпуклых линий до 4 мм.
Допускается дополнительно выкатывать не более четырех знаков в виде выпуклых точек диаметром от 2 до 3 мм.
5.13.1.4 Маркировка выпуклыми знаками может быть исправлена путем удаления знаков пологой абразивной зачисткой (вдоль рельса) без прижогов при соблюдении требований к нормируемым размерам профиля рельса и качеству поверхности рельса (см. 5.7.3).
5.13.2 Маркировка, наносимая клеймовочной машиной
5.13.2.1 На средней части шейки каждого рельса со стороны, противоположной выпуклой маркировке, в зоне отсутствия контакта с правильными роликами роликоправильной машины горячим клеймением наносят:
- номер плавки (арабскими цифрами по внутренним учетным документам изготовителя);
- расположение каждого участка рельса длиной, кратной 12,5 или 25 м, в раскате латинскими буквами (A, В, ... Y);
- номер ручья машины непрерывной разливки стали в заготовки [один знак арабскими цифрами (1, 2, 3, и т.д.)];
- номер заготовки в ручье машины непрерывной разливки [арабскими цифрами, двумя знаками (01, 02, 03, и т.д.)].
5.13.2.2 Маркировку наносят на расстоянии более 1,0 м от торца рельса с периодичностью не более 12,5 м, по длине рельсов (для рельсов длиной до 12,52 м - не менее чем в одном месте). Расстояние между знаками, исключая пробел, допускается от 20 до 40 мм.
Маркировочные знаки должны иметь высоту от 14 до 16 мм, глубину от 0,4 до 1,5 мм, угол наклона от 8° до 12° к вертикальной оси рельса. Знаки должны быть четкими, без острых очертаний контуров и вершин.
5.13.2.3 Маркировочные знаки, нанесенные горячим клеймением, не допускается наносить и исправлять клеймением в холодном состоянии.
5.13.3 Маркировка приемочными знаками
На торце подошвы каждого принятого рельса с болтовыми отверстиями для звеньевой конструкции железнодорожного пути клеймением в холодном состоянии наносят приемочные знаки службы технического контроля предприятия-изготовителя.
На рельсах без болтовых отверстий, предназначенных для сварки, приемочные знаки холодным клеймением на подошве не наносят. Положительный результат приемки службой технического контроля предприятия-изготовителя отмечают в паспорте готового изделия.
5.13.4 Маркировка краской
Обозначение категории рельса допускается наносить на рельсы краской. Вид, цвет и место нанесения маркировки краской устанавливают по соглашению сторон.
5.13.5 Дополнительная маркировка
5.13.5.1 На торце рельса допускается нанесение дополнительной маркировки.
5.13.5.2 На рельсы допускается нанесение электронной и иных видов маркировки способами, не создающими концентраторы напряжений в рельсах.
5.13.6 Маркировка единым знаком обращения продукции на рынке
Рельсы, на которые распространяются полученные в установленном порядке документы о соответствии требованиям технических регламентов, дополнительно маркируют единым знаком обращения на рынке способами, исключающими образование концентраторов напряжений в рельсах.
5.14 Остаточная магнитная индукция
Максимальное значение остаточной магнитной индукции на поверхности катания головки рельсов всех типов и категорий не должно превышать 0,7 мТл. При превышении указанного нормативного значения остаточной магнитной индукции рельсы подлежат размагничиванию.
Допускается проведение размагничивания рельсов после отгрузки с предприятия-изготовителя до начала их эксплуатации.
5.15 Предел выносливости рельсов
Предел выносливости рельсов при испытаниях (7.15) полнопрофильных проб (6.7.8) рельсов всех типов должен быть не менее, МПа:
- 300 для рельсов класса твердости 260;
- 350 для рельсов класса твердости 320, 370, 400;
- 370 для рельсов класса твердости 350.
5.16 Скорость роста усталостной трещины
Скорость роста усталостной трещины для термоупрочненных рельсов всех типов, кроме типа Р50 при испытаниях (7.16) образцов (6.7.7) из рельсов всех классов твердости не должна превышать:
- 17 м/10 9 циклов при размахе коэффициента интенсивности напряжений К, равном 10 МПа·м 1/2;
- 55 м/10 9 циклов, при размахе коэффициента интенсивности напряжений К, равном 13,5 МПа·м 1/2.
Для рельсов типа Р50 требования по данному показателю не нормируют.
5.17 Циклическая трещиностойкость
Трещиностойкость (циклическая) К fc, при испытаниях (7.17) полнопрофильных проб (6.7.8) рельсов всех типов классов твердости 260 и 320 должна быть не менее 26 МПа·м 1/2, рельсов класса твердости 350 - не менее 32 МПа·м 1/2, рельсов классов твердости 370, 400 - не менее 28 МПа·м 1/2.
5.18 Статическая трещиностойкость
Трещиностойкость (статическая) K lc при испытаниях (7.18) образцов (6.7.7) из рельсов всех типов, кроме типа Р50, по классам твердости должна соответствовать требованиям, приведенным в таблице 14.
Для рельсов типа Р50 данный показатель не нормируют.
Таблица 14 - Трещиностойкость (статическая) K lc
Класс твердости рельсов |
Трещиностойкость K lc, МПа·м 1/2, не менее |
|
одного образца |
средняя для трех образцов |
|
260, 320 |
24 |
26 |
350 |
30 |
32 |
370, 400 |
28 |
30 |
6 Правила приемки
6.1 Общие положения
6.1.1 Изготовленные рельсы подлежат оценке соответствия требованиям настоящего стандарта.
6.1.2 Контроль соответствия рельсов требованиям настоящего стандарта для определения возможности их приемки осуществляют проведением приемо-сдаточных испытаний.
Приемо-сдаточные испытания проводят с применением сплошного и выборочного контроля.
6.1.3 С целью подтверждения возможности продолжения изготовления рельсов по действующей конструкторской документации и их приемки проводят периодические испытания рельсов.
6.1.4 С целью оценки эффективности и целесообразности внесения изменений в технологию изготовления рельсов проводят типовые испытания.
6.1.5 Результаты оценки соответствия по данным приемо-сдаточных и периодических испытаний оформляют протоколами и актами по ГОСТ 15.309 охранением не менее 10 лет.
6.2 Приемо-сдаточные испытания рельсов
6.2.1 Рельсы принимаются в объеме плавки (партиями) с применением сплошного и выборочного контроля.
Допускается принимать рельсы сборными партиями из разных плавок. Объем сборной партии рекомендуется в количестве не более 100 рельсов.
В сборную партию допускается объединять рельсы одного типа, одной категории, изготовленные из стали одной марки, прошедшие термоупрочнение по одному режиму или нетермоупрочненные.
Рельсы в сборной партии принимают по результатам испытаний на соответствие 5.8, 5.9.1, 5.9.2, 5.10 одного рельса от любой из плавок, входящей в данную партию.
6.2.2 Сплошной контроль при приемо-сдаточных испытаниях проводят по показателям, контролируемым на каждом рельсе каждой плавки.
Выборочный контроль проводят по показателям, требования к которым оцениваются на пробах от одной плавки (от одного рельса), результаты оценки которых могут распространяться на одну или несколько плавок (рельсов).
6.2.3 Виды испытаний и объем выборки для контроля при приемо-сдаточных испытаниях рельсов - в соответствии с таблицей 15.
6.2.4 Проверку соответствия рельсов требованиям 5.6.2 и 5.7.1 проводят с учетом результатов неразрушающего контроля в соответствии с приложением К.
Таблица 15 - Виды испытаний и объем выборки при приемо-сдаточных испытаниях
Показатель качества рельсов |
Выборка по плавкам или по времени для проведения контроля для рельсов |
Объем выборки |
||||
специального назначения |
общего назначения |
Количество рельсов, проб от плавки (рельсов) |
Количество образцов от пробы |
|||
нетермоупрочненных |
термоупрочненных |
нетермоупрочненных |
термоупрочненных |
|||
Сплошной контроль | ||||||
Форма и основные размеры поперечного сечения (5.2.1) |
Каждая плавка |
Каждый рельс |
||||
Расположение и диаметр болтовых отверстий (5.2.3) |
Каждая плавка |
Каждый рельс |
||||
Перпендикулярность торцов (5.2.4) |
Каждая плавка |
Каждый рельс |
||||
Отклонение от прямолинейности (5.2.5) |
Каждая плавка |
Каждый рельс |
||||
Скручивание (5.2.6) |
Каждая плавка |
Каждый рельс |
||||
Внутренние дефекты (5.6.2) |
Каждая плавка |
Каждый рельс |
||||
Качество поверхности, включая торцы, фаски и болтовые отверстия (5.7) |
Каждая плавка |
Каждый рельс |
||||
Маркировка (5.13) |
Каждая плавка |
Каждый рельс |
||||
Выборочный контроль | ||||||
Длина (5.2.2) |
Каждая плавка |
10 % рельсов |
- |
|||
Каждая плавка |
Одна ковшовая проба |
- |
||||
Каждая плавка |
Первая и последняя плавка из серии |
Одна проба от рельса |
Один образец из пробы |
|||
Массовая доля водорода (5.4.5) |
Каждая плавка |
Пробы по 6.3.2 |
Одно измерение 2) |
|||
Последняя плавка из серии |
По одной пробе от каждого ручья |
По два образца от каждой пробы |
||||
Первая плавка из серии |
По одной пробе от каждого ручья |
По одному полнопрофильному темплету из каждой пробы |
||||
Механические свойства при растяжении (5.8) |
Последняя плавка из серии |
Одна проба |
Один образец от пробы |
|||
Ударная вязкость (5.8) |
- |
Каждая плавка |
- |
Каждая плавка |
Одна проба |
Два образца от пробы |
Каждая плавка |
Одна проба |
Один образец от пробы |
||||
Каждая плавка |
- |
Последняя плавка из серии |
Одна проба |
Один образец от пробы |
||
Разность значений твердости на поверхности катания по длине рельса (5.9.3) |
Каждая плавка |
Не реже одного раза за 8 ч |
- |
Не реже одного раза в сутки |
Три пробы от одного рельса 3) |
По одному образцу из каждой пробы 3) |
Копровая прочность (5.10) |
Каждая плавка |
Одна плавка за 12 ч |
Одна проба |
- |
||
Остаточные напряжения в шейке рельсов (5.11.1) |
Не реже одного раза за 8 ч |
- |
Не реже одного раза в сутки |
Одна проба |
- |
|
Микроструктура (5.12.1) |
Каждая плавка 4) |
Одна плавка за 12 ч |
Одна проба |
Один шлиф |
||
Глубина обезуглероженного слоя (5.12.2) |
Каждая плавка |
Одна проба |
Три шлифа |
|||
1) Результаты испытаний, полученные на нетермоупрочненных рельсах, распространяют на рельсы, подвергнутые в дальнейшем термоупрочнению. 2) На первой плавке в серии проводят два измерения. 3) Допускается проводить контроль непосредственно на рельсе. 4) Для рельсов ОТ периодичность контроля микроструктуры - не реже одного раза в сутки.
Примечания 1 Допускается проведение контроля химического состава на соответствие 5.4.1-5.4.3 на пробах, отобранных от НЛЗ или от рельса. 2 Для рельсов категории НТ260, предназначенных для стрелочных переводов, допускается проводить испытания на растяжение выборочно (для каждой 20-й плавки) с расчетной оценкой механических свойств остальных плавок регрессионным анализом. 3 Прочерк означает, что для рельсов данного назначения и вида термоупрочнения контроль данного показателя или его проведение на пробах/образцах не предусмотрен. |
6.3 Отбор проб для испытаний
6.3.1 Пробы для приемо-сдаточных испытаний отбирают от любого рельса из любой заготовки, любой плавки в серии, в любом месте рельса (в том числе от прилегающей технологической обрези) на любой стадии технологического процесса (в том числе при порезке раскатов на пилах горячей резки), если иное не оговорено для соответствующего показателя качества рельсов.
6.3.2 Отбор проб для определения химического состава стали (5.4.1-5.4.4) - по ГОСТ 7565 и ГОСТ Р ИСО 14284.
Пробы для определения химического состава стали (5.4.1, 5.4.2) отбирают в середине разливки каждой плавки из промежуточного ковша (ковшовая проба). При получении значений химического состава по результатам анализа ковшевой пробы, на границе номинальных значений, либо превышающих их, допускается определять химический состав стали от пробы, отобранной от контрольных НЛЗ или от рельса (5.4.1-5.4.3).
Результаты определения химического состава стали, полученные от пробы, отобранной от контрольных НЛЗ или от рельса, являются приоритетными в части аттестации плавки по химическому составу стали.
Определение массовой доли водорода в жидкой стали (5.4.5) проводят в промежуточном ковше в середине разливки каждой плавки, при этом на первой плавке в серии дополнительно проводят определение в начале разливки.
Пробы для определения массовой доли общего кислорода (5.4.4) отбирают от любого контрольного рельса.
6.3.3 Пробы для контроля загрязненности рельсов неметаллическими включениями (5.5) отбирают от контрольного рельса (последнего рельса, прокатанного из последней при разливке заготовки каждого ручья) или от прилегающей полнопрофильной технологической обрези.
6.3.4 Пробу для контроля макроструктуры (5.6.1) отбирают от контрольного рельса (первого рельса, прокатанного из первой по разливке заготовки каждого ручья) или от прилегающей полнопрофильной технологической обрези.
6.3.5 Пробы для определения механических свойств при растяжении и ударной вязкости (5.8) отбирают на расстоянии не менее 150 мм от торца.
6.3.6 Пробу для измерения твердости на поверхности катания и по поперечному сечению рельса (5.9.1, 5.9.2) отбирают на расстоянии не менее 150 мм от торца.
Пробы для измерения разности значений твердости на поверхности катания по длине рельса (5.9.3) отбирают от одного рельса в трех местах: по одной пробе на расстоянии не менее 150 мм от торцов и одну пробу в середине рельса.
6.3.7 Пробу для контроля копровой прочности (5.10) отбирают на расстоянии не менее 3,0 м от торца способом холодной механической резки после правки на роликоправильной машине. Для нетермоупрочненных рельсов допускается отбирать пробы для контроля копровой прочности с помощью пил горячей резки.
6.3.8 Пробы для определения остаточных напряжений в шейке (5.11.1) и в подошве (5.11.2) отбирают способом холодной механической резки на расстоянии не менее 3,0 м от торца после правки на роликоправильной машине.
6.3.9 Пробу для контроля микроструктуры (5.12.1) и обезуглероженного слоя (5.12.2) отбирают на расстоянии не менее 150 мм от торца.
6.3.10 При отсутствии контрольных рельсов для отбора проб допускается использовать любые рельсы данной плавки.
6.3.11 Все отобранные пробы маркируют. Содержание маркировки - в соответствии с технологической документацией производителя. При этом маркировка в обязательном порядке должна содержать сведения, указанные в 5.13.2.1.
6.4 Порядок приемки рельсов при отрицательных результатах первичных приемо-сдаточных испытаний
6.4.1 При отрицательном результате контроля массовой доли общего кислорода (5.4.4) в рельсах проводят повторный контроль на удвоенном количестве проб, взятых от противоположного конца контрольного рельса, отобранного для первичного контроля.
При хотя бы одном отрицательном результате повторного контроля все рельсы специального назначения контролируемой плавки считают не соответствующими требованиям настоящего стандарта для рельсов специального назначения. Допускается эти рельсы переводить в рельсы общего назначения при условии их соответствия требованиям 5.4.4 для рельсов общего назначения.
При хотя бы одном отрицательном результате повторного контроля все рельсы общего назначения контролируемой плавки считают не соответствующими требованиям настоящего стандарта. Последующий контроль в контролируемой серии плавок проводят поплавочно на рельсах плавок, следующих за контролируемой (предшествующих контролируемой) по ходу разливки, до получения положительного результата на четырех плавках подряд.
6.4.2 При отрицательных результатах контроля загрязненности рельсов специального и общего назначения неметаллическими включениями хотя бы по одному параметру (5.5.2) все контрольные рельсы данной плавки, прокатанные из заготовок, соответствующих концу разливки, считают не соответствующими требованиям настоящего стандарта для рельсов данного назначения. Повторный контроль проводят на пробах, отобранных от передних концов этих рельсов или на пробах, взятых от задних концов смежных по разливке рельсов.
При отрицательных результатах повторного контроля все рельсы контролируемой плавки признают не соответствующими требованиям настоящего стандарта для рельсов данного назначения. Для рельсов плавок, предыдущих контролируемой по ходу разливки, проводят последовательный поплавочный контроль до получения положительных результатов на четырех плавках подряд.
При несоответствии рельсов специального назначения требованиям 5.5.2 хотя бы по одному параметру допускается их перевод в рельсы общего назначения при условии соответствия требованиям 5.5.2 для рельсов общего назначения.
6.4.3 При отрицательных результатах контроля макроструктуры (5.6.1) контрольного рельса определенного ручья его признают не соответствующим требованиям настоящего стандарта. Повторный контроль макроструктуры проводят на двух последующих по разливке контролируемой плавки рельсах этого ручья.
При отрицательных результатах повторного контроля проводят поштучный контроль и рассортировку всех рельсов этой плавки этого ручья.
В серии плавок, следующих по ходу разливки за данной плавкой для данного ручья, проводят последовательный поплавочный контроль рельсов этого ручья, до получения положительных результатов на четырех подряд подвергнутых контролю плавках.
6.4.4 При отрицательных результатах измерения твердости на поверхности катания или по поперечному сечению проводят повторное измерение твердости на удвоенном количестве проб, отобранных от двух рельсов, смежных (по прокатке или термообработке) с контрольным, или двух следующих (предыдущих) по отношению к контрольному рельсу, или на том же контрольном рельсе с удвоенным количеством измерений.
При отрицательных результатах повторного определения твердости рельсов хотя бы по одному измерению все рельсы данной плавки допускается рассортировывать поштучно по твердости. Рельсы с неудовлетворительной твердостью допускается переводить в соответствующий класс твердости.
6.4.5 При получении отрицательного результата контроля остаточных напряжений в шейке рельсов контролируемый рельс признают не соответствующим требованиям настоящего стандарта и проводят повторный контроль двух смежных рельсов, прошедших правку на роликоправильных машинах до и после контролируемого рельса.
При получении отрицательного результата повторного контроля остаточных напряжений в шейке одного из смежных с контролируемым рельсом его признают не соответствующим настоящему стандарту.
В этом случае проводят поштучный контроль рельсов. Если отрицательный результат повторного контроля смежных рельсов получен на смежном рельсе перед контрольным (по ходу правки) рельсом - поштучный контроль проводят на предыдущих (по ходу правки) рельсах, если за контрольным рельсом - на последующих; контроль проводят последовательно по ходу правки до получения положительного результата контроля остаточных напряжений на четырех рельсах подряд.
6.4.6 При получении при приемо-сдаточных испытаниях на растяжение, ударный изгиб, копровых испытаниях и контроле микроструктуры отрицательного результата проводят повторные испытания того вида, по которому получен отрицательный результат, на удвоенном количестве образцов (проб), отобранных от двух рельсов, смежных (по прокатке или термообработке) с контрольным, или следующих (предыдущих) по отношению к контрольному рельсов, или на том же контрольном рельсе с удвоенным количеством испытаний.
При отрицательных результатах повторного контроля копровой прочности или механических свойств при растяжении, ударной вязкости или микроструктуры все рельсы контролируемой плавки признают не соответствующими требованиям настоящего стандарта; последующий контроль рельсов по контролируемому показателю проводят до получения устойчивых положительных результатов испытаний прокатанных или термически упрочненных рельсов на четырех плавках подряд.
Рельсы назначения НН в случае получения при повторных испытаниях на ударный изгиб при температуре минус 60 °С значения ударной вязкости не менее 15 Дж/см 2 допускается переводить в другие категории одного вида термоупрочнения без проведения дополнительных испытаний на ударный изгиб при комнатной температуре.
6.4.7 При отрицательных результатах контроля глубины обезуглероженного слоя проводят повторные испытания на удвоенном количестве проб, отобранных от того же контрольного рельса.
При получении отрицательных результатов повторных испытаний контрольный рельс признают не соответствующим требованиям настоящего стандарта и контролируют последовательно следующие (по ходу прокатки или термообработки) рельсы до получения положительного результата на четырех рельсах подряд.
6.4.8 При получении удовлетворительных результатов повторных испытаний все рельсы плавки считают соответствующими требованиям настоящего стандарта, за исключением рельсов, не выдержавших первичных испытаний.
6.4.9 При получении отрицательных результатов по контролю прямолинейности (5.2.5) рельс может быть переведен в другой класс прямолинейности (в класс В или С), или подвергнут однократной повторной правке на роликоправильной машине или неоднократной правке на прессах (5.3.5), или обрезан по длине (укорочен) согласно (5.2.2), или (если возможно) порезан на рельсы длиной по 5.2.2 или указанной в заказе, с повторным контролем прямолинейности на соответствие требованиям 5.2.5 после порезки.
6.4.10 При получении отрицательных результатов повторного контроля механических свойств при растяжении, ударной вязкости, копровой прочности, твердости, разности значений твердости по длине рельса, остаточных напряжений в шейке рельсов, микроструктуры, прямолинейности или скручивания термоупрочненные рельсы допускается подвергать однократной повторной термической обработке и предъявлять к приемке как новую плавку (партию).
6.5 Периодические испытания рельсов
6.5.1 Испытания по проверке выполнения требований 5.11.2, 5.15-5.18 проводят один раз в течение срока действия сертификата, но не реже одного раза в 2,5 года, испытания по 5.14 проводят не реже одного раза в пять лет, если применяемые передаточные и грузоподъемные системы, оказывающие влияние на величину намагниченности рельсов, не изменялись в указанный период. Допускается в случае совпадения срока проведения сертификационных и периодических испытаний результаты сертификационных испытаний по 5.11.2, 5.15-5.18, проведенных при подтверждении соответствия, засчитывать в качестве результатов периодических испытаний по соответствующим требованиям.
Результаты периодических испытаний, полученные для данного типа и категории рельсов, допускается распространять на рельсы соответствующих категорий этого и всех других типов (4.1.1) с соблюдением принадлежности таких рельсов к данному производству, классу твердости (4.1.4) и способу термоупрочнения (4.1.3).
Результаты периодических испытаний по 5.14, полученные на рельсах Р65, допускается распространять на рельсы других типов.
В случае получения отрицательных результатов хотя бы одного из испытаний (за исключением 5.14), дальнейшие действия - в соответствии с ГОСТ 15.309.
При превышении нормативного значения остаточной магнитной индукции дальнейшие действия - в соответствии с 5.14.
6.5.2 Для проведения испытаний по выполнению требований 5.11.2, 5.15-5.18 отбирают образцы рельсов, пробы от образцов рельсов, в количестве по 6.7.5, 6.7.7, 6.7.8, изготовляют образцы для испытаний и проводят испытания по 7.11.2, 7.15-7.18.
Соответствие результатов требованиям означает возможность продолжения изготовления рельсов по действующей конструкторской документации с приемкой в порядке по 6.2 до следующих периодических испытаний.
6.5.3 Испытания по 5.14 допускается проводить непосредственно у потребителя, для чего отбирают два рельса методом отбора "вслепую" по ГОСТ Р 50779.12 от наличия не менее десяти рельсов от последней поставленной партии.
6.6 Типовые испытания рельсов
6.6.1 Типовые испытания рельсов проводят для оценки эффективности и целесообразности внесения изменений в рецептуру или технологию изготовления.
6.6.2 Типовые испытания проводят в соответствии с перечнем и в объеме, приведенном в таблице 16.
6.6.3 Типовые испытания проводит изготовитель или по договору с ним и при его участии аккредитованная в установленном порядке испытательная (сторонняя) организация, область аккредитации которой включает данные методы испытания рельсов, с участием, при необходимости, представителей разработчика продукции, потребителя, других заинтересованных сторон.
Таблица 16 - Основания и объем проведения типовых испытаний
Основания для назначения типовых испытаний |
Объем и вид типовых испытаний |
|
для нетермоупрочненных рельсов |
для термоупрочненных рельсов |
|
Изменение технологических параметров и/или порядка выполнения технологических операций, предусмотренных действующим технологическим регламентом (требований технологических карт, технологических инструкций) |
Испытания проводят по показателям качества, по которым предполагаются улучшения, влияние которых на остальные показатели оценивается по результатам приемо-сдаточных испытаний |
|
Выход за пределы требований действующего технологического регламента в части термической обработки, в том числе: - температуры начала термоупрочнения; - температуры конца термоупрочнения; - изменения параметров закалочной среды |
Не применяются |
Оценивается на рельсах первых пяти плавок по прокатке. Проверяют показатели: микроструктуры (5.12), твердости (5.9, таблица 12), механических свойств при растяжении и ударную вязкость (5.8, таблица 11), остаточные напряжения (5.11.1) |
Введение дополнительных легирующих элементов, изменение интервалов массовой доли содержания легирующих элементов, химического состава по таблице 6 |
Испытания по таблице 15 (выборочный контроль, за исключением контроля длины), а также по 5.15, 5.17, 5.18 (для рельсов Р50 по 5.15 и 5.17) кроме рельсов для стрелочных переводов |
Испытания по таблице 15 (выборочный контроль, за исключением контроля длины), а также по 5.15-5.18 (для рельсов Р50 по 5.15 и 5.17) |
6.6.4 Результаты типовых испытаний сравнивают с ранее достигнутыми (до внесения изменений) значениями приемо-сдаточных испытаний, полученными на не менее чем 20 проконтролированных партиях. Испытания по 5.15-5.18 сравнивают с предыдущими данными приемочных, периодических, других видов испытаний по этим показателям для соответствующего класса твердости рельсов.
Результаты изменения технологии считают положительными в случае, если выполняются следующие условия: все рельсы, произведенные по измененной технологии и подвергнутые типовым испытаниям, соответствуют требованиям настоящего стандарта в части проконтролированных показателей, а также обеспечено улучшение всех показателей (или их стабильность). Допускается снижение среднего уровня не более чем на 30 % от ранее достигнутых значений, но не ниже требований настоящего стандарта.
Допускается результаты типовых испытаний распространять на другие категории и типы рельсов соответствующего класса твердости, изготовленные по аналогичной технологии на одном производстве с рельсами, результаты испытаний которых не зависят от категории и типа рельсов.
6.6.5 Результаты типовых испытаний оформляют актом по форме 3, приведенной в приложении В ГОСТ 15.309-98, и протоколами типовых испытаний с отражением всех результатов, которые оформляют в порядке, установленном изготовителем.
Акт типовых испытаний подписывают участники испытаний, и утверждает изготовитель.
6.7 Испытания рельсов при подтверждении соответствия
6.7.1 Для целей подтверждения соответствия рельсов требованиям по безопасности проводят испытания на образцах рельсов, являющихся типовыми представителями и на изготовленных из типовых представителей пробах и образцах по условиям методов испытаний для проверки выполнения требований 5.1.3, 5.1.8, 5.1.9, 5.4.1-5.4.3, 5.5, 5.6.1, 5.7.6 (при наличии отверстий), 5.8, 5.11.2, 5.15-5.18, а также осуществляют визуальный контроль выполнения требований 5.13.1.1, 5.13.2.1 и возможность выполнения требования 5.13.6.
Полигонные испытания проводят только при первичном подтверждении соответствия категорий рельсов, указанных в 5.1.3. Результаты полигонных испытаний рельсов классов твердости 320, 350, 370 распространяют на рельсы других категорий, соответственно для одного производства, класса твердости и способа термоупрочнения.
6.7.2 Положительные результаты подтверждения соответствия типового представителя применяют (распространяют) к рельсам одного класса твердости, других стандартных длин, классов прямолинейности, точности профиля, качества поверхности.
Допускается результаты подтверждения соответствия типового представителя распространять:
- специального назначения СС, ВС на рельсы общего назначения;
- общего назначения на рельсы назначения НН, по всем показателям, кроме ударной вязкости при минус 60 °С и по массовой доле азота в стали;
- типа Р65 по требованиям 5.1.3 на рельсы типа Р50;
- результаты испытаний данного типа рельсов на рельсы других типов одного производства с типовым представителем по показателям, независящим от типа рельсов (5.4.1-5.4.3, 5.5, 5.6.1, 5.11.2, 5.15-5.18 и по другим показателям с обоснованием решения).
Не допускается распространение результатов подтверждения соответствия типовых представителей на рельсы более высокого класса твердости, прямолинейности, точности профиля и качества поверхности, другого способа термоупрочнения, изготовленные на другом производстве.
6.7.3 Образцы рельсов, пробы от образцов рельсов, образцы для соответствующего вида испытаний из рельсов и проб маркируются по 6.3.11, а также дополнительной маркировкой, обеспечивающей идентификацию и принадлежность к образцам рельсов, к пробам от образцов рельсов, к образцам для испытаний из проб и из рельсов с отражением результатов указанной взаимосвязи в протоколах соответствующих видов испытаний.
6.7.4 Образцы рельсов, проб от образцов рельсов, образцы для конкретных видов испытаний из проб и рельсов подлежат обязательному контролю качества по условиям методов испытаний.
6.7.5 Для испытаний по проверке выполнения требований, указанных в 6.7.1, за исключением полигонных испытаний (5.1.3), методом отбора "вслепую" по ГОСТ Р 50779.12 отбирают один рельс, не менее чем от десяти рельсов, произведенных номинальной длиной 25 м или не менее чем от трех рельсов, произведенных номинальной длиной 100 м и более, прошедших приемо-сдаточные испытания.
6.7.6 Для полигонных испытаний по 5.1.3 образцы рельсов отбирают методом "вслепую" по ГОСТ Р 50779.12.
От рельсов, произведенных в номинальной длине 25 м, образцы в количестве 38 рельсов отбирают от партии не менее чем 100 рельсов, прошедших приемо-сдаточные испытания за период не более 10 суток.
От рельсов, произведенных в номинальной длине рельсов 100 м, образцы отбирают от партии не менее чем 25 рельсов, прошедших приемо-сдаточные испытания за период не более 10 суток, в количестве 10 рельсов, из которых изготовляют 38 образцов рельсов для испытаний.
Образцы рельсов для полигонных испытаний должны иметь болтовые отверстия на обоих концах по 5.2.3.
6.7.7 Испытания по проверке выполнения требований 5.16 методом по 7.16, требований 5.18 методом по 7.18 проводят на образцах, изготовленных из пробы от рельса, отобранного по 6.7.5.
Для испытаний по 7.16 из пробы изготовляют два образца, по 7.18 - три образца.
6.7.8 Испытания по проверке выполнения требований 5.11.2 методом по 7.11.2 (одна проба), требований 5.15 методом по 7.15 (шесть проб) и требований 5.17 методом по 7.17 (шесть проб) проводят на полнопрофильных пробах, отобранных холодной механической резкой на расстоянии не менее 3 м от торца рельса, отобранного по 6.7.5.
Допускается использовать результаты полученных испытаний по условиям в 7.15 для исследования и расчетов по определению результата по 7.17, что суммарно составит не менее шести полнопрофильных проб для испытаний по обоим методам.
7 Методы контроля
7.1 Общие положения
Для контроля и оценки соответствия рельсов требованиям настоящего стандарта применяются и исполняются стандартные методы по настоящему разделу и в приложениях к настоящему стандарту.
Методики, разработанные изготовителем по применению и исполнению стандартных методов испытаний, измерений для контроля и оценки соответствия рельсов должны быть аттестованы по ГОСТ Р 8.563.
Применяемое нестандартное, включая автоматизированное, испытательное оборудование (средства испытаний) должно быть аттестовано по ГОСТ Р 8.568.
Метрологическое обеспечение испытаний, в т.ч. автоматизированными средствами, осуществляется по ГОСТ Р 51672, а применяемые средства измерений, включая средства допускового контроля, должны быть поверены и/или откалиброваны.
При принятии решений приоритет имеют результаты, полученные с применением методов контроля "вручную", визуально, с использованием СИ, СДК.
7.2 Контроль линейных характеристик рельса автоматизированными средствами
7.2.1 Размеры поперечного сечения (5.2.1), отклонение рельсов от прямолинейности в целом и по элементам (5.2.5), скручивание рельсов (5.2.6) контролируют с помощью автоматизированных средств контроля.
7.2.2 При отрицательном результате контроля автоматизированными средствами контролируемый рельс переводят в статус условно-дефектного рельса.
7.2.3 Условно-дефектные рельсы дополнительно контролируют по технической документации на применяемые автоматизированные средства контроля.
7.2.4 При отсутствии возможности повторного контроля автоматизированными средствами контроля и/или получения отрицательных результатов при повторном контроле, а также по другим несоответствиям, требующим дополнительной проверки, контроль проводят соответствующими методами "вручную" с применением соответствующих средств контроля.
7.2.5 При принятии решений о соответствии или несоответствии условно-дефектных рельсов контролируемым требованиям приоритет имеют результаты, полученные визуальными методами и/или методами контроля "вручную".
7.3 Контроль длины, размеров поперечного сечения, диаметра и расположения болтовых отверстий, перпендикулярности торцов рельсов, прямолинейности и скручивания рельса в целом и по элементам рельса
7.3.1 Для проведения контроля размеров поперечного сечения (5.2.1), отклонения рельсов от прямолинейности в целом и по элементам (5.2.5), скручивания рельсов (5.2.6), а также для контроля устойчивости (5.1.8) и технической совместимости рельсов (5.1.9), применяют СИ, СДК, методы контроля "вручную" с использованием стеллажей, обеспечивающие корректное проведение контроля, специальных лазерных измерителей, рулеток, линеек, щупов, а также шаблонов.
7.3.2 Длину рельсов (5.2.2) измеряют лазерным измерителем длины, или измерительной металлической рулеткой по ГОСТ 7502, или другим способом, обеспечивающим проведение измерений длины с учетом интервала допуска на отклонение от номинального значения.
7.3.3 Контроль отклонений от прямолинейности на концах, в переходной зоне и в основной части рельсов проводят в соответствии с приложением Е. Отклонение элементов рельсов от прямолинейности следует определять по наибольшему зазору между поверхностью рельса и контрольной линейкой с помощью плоских щупов.
При этом в качестве контрольных следует использовать поверочные линейки типа ШД класса 2 по ГОСТ 8026, специальные линейки, приведенные на рисунке Ж.20 (приложение Ж) и набор плоских щупов, приведенных в ГОСТ 26877 или на рисунке Ж.18 (приложение Ж).
При определении отклонения концов рельсов от прямолинейности в вертикальной плоскости вниз ближайшая от торца точка касания контрольной линейки с поверхностью рельса должна быть расположена на расстоянии не менее 0,6 м от торца в соответствии с таблицей Е.2 (приложение Е).
7.3.4 Контроль размеров и формы поперечного сечения проводят средствами допускового контроля - шаблонами в соответствии с приложением Ж.
Шаблоны для контроля размеров поперечного сечения должны соответствовать требованиям интервала допуска на отклонение от номинального размера изготовления профиля рельсов определенного типа.
При контроле шаблонами размеры и форму поперечного сечения рельсов контролируют на расстоянии от 100 до 500 мм от торца, толщину шейки - у торца.
7.3.5 Контроль диаметра, расположения в вертикальной и горизонтальной плоскости и фасок болтовых отверстий (5.2.3), проводят с помощью шаблонов, приведенных на рисунках Ж.12 - Ж.15 (приложение Ж).
Контроль перпендикулярности торцов рельсов (5.2.4) проводят по ГОСТ 26877 с помощью угольника поверочного марки УП-2-250 с углом 90° по ГОСТ 3749 и набора плоских щупов, приведенных в приложении Б ГОСТ 26877-2008 или на рисунке Ж.18 (приложение Ж).
7.3.6 Допускается определять скручивание рельса как зазор между краем основания подошвы и прилегающей плоскостью в соответствии с таблицей Е.3 (приложение Е) в положении рельса "стоя на подошве" с помощью набора плоских щупов, приведенных в приложении Б ГОСТ 26877-2008, или на рисунке Ж.18 (приложение Ж).
Скручивание концов рельса определяют с помощью шаблона, как указано на рисунке Ж.17 (приложение Ж), прикладывая шаблон до соприкосновения с рельсом трех опор: двух - на расстоянии 1 м от торца рельса и одной - у торца рельса, и измеряя зазор между четвертой опорой шаблона и нижней (опорной) поверхностью подошвы у торца рельса с помощью плоских щупов, приведенных в приложении Б ГОСТ 26877-2008 или на рисунке Ж.18 (приложение Ж).
7.4 Контроль химического состава
7.4.1 Определение химического состава стали рельсов (5.4.1-5.4.3) проводят по ГОСТ 22536.1 - ГОСТ 22536.5, ГОСТ 22536.7 - ГОСТ 22536.12, ГОСТ 17745, ГОСТ 18895, ГОСТ 28033, ГОСТ Р 54153.
7.4.2 Массовую долю общего кислорода (5.4.4) определяют по ГОСТ 17745.
7.4.3 Массовую долю водорода в жидкой стали (5.4.5) определяют по равновесному парциальному давлению водорода.
Массовую долю водорода в жидкой стали определяют, измеряя в режиме реального времени давление водорода в жидкой фазе стали при помощи системы с погружным зондом.
Для определения массовой доли водорода (5.4.5) от первой плавки каждой серии, которая была разлита через новый промежуточный ковш, отбирают не менее двух проб, от всех остальных плавок серии - по одной пробе.
Первая проба от первой плавки в серии должна быть отобрана из промежуточного ковша в начале разливки. При содержании водорода более нормативов, указанных в 5.4.5, сталь для производства рельсов не используют.
7.4.4 Химический состав стали допускается определять другими методами, не уступающими стандартизованным методам по точности измерений.
7.5 Контроль загрязненности неметаллическими включениями
7.5.1 Контроль загрязненности рельсов неметаллическими включениями (5.5) осуществляют методом металлографического определения загрязненности рельсов неметаллическими включениями по приложению М с оценкой:
- отдельных глобулярных включений (группы ED) по максимальному диаметру на каждом из контролируемых шлифов и усредненному значению максимальных диаметров по всем контролируемым шлифам, P d;
- строчечных глобулярных включений (группы ЕВ) по максимальной длине на каждом из контролируемых шлифов и усредненному значению максимальных длин по всем контролируемым шлифам, ;
- строчечных остроугольных цветных нитридных и карбонитридных включений (группы EFB-) по максимальной длине на каждом из контролируемых шлифов и усредненному значению максимальных длин по всем контролируемым шлифам, ;
- коэффициента загрязненности рельсов отдельными глобулярными включениями (группы ED) и строчечными глобулярными включениями (группы ЕВ) .
7.5.2 Образцы для контроля неметаллических включений (5.5) изготовляют в соответствии с рисунком 4, при этом черновую поверхность рельса не удаляют. Из каждой пробы рельсов от каждого ручья изготовляют по два шлифа. Допускается снятие фасок размером не более 3 x 3 мм на углах боковых граней шлифов. Область на полированной плоскости шлифа, на которой проводят контроль, должна быть размером не менее 15 x 15 мм. Края шлифа на ширину до 3 мм допускается не контролировать.
Рисунок 4 - Схема расположения шлифа для контроля неметаллических включений
7.5.3 Контроль проводят на металлографическом микроскопе при увеличении x 100 с применением автоматической системы анализа изображений или визуально.
Отдельные глобулярные включения группы ED оценивают методами Р и K с определением параметров и .
Строчечные глобулярные включения группы ЕВ оценивают методами Р и K с определением параметров и .
Строчечные остроугольные включения группы EFB- оценивают методом Р с определением параметра .
7.6 Контроль макроструктуры рельсов
7.6.1 Для контроля макроструктуры изготовляют поперечный темплет полного поперечного сечения рельса (поперечный полнопрофильный темплет) толщиной не менее 10 мм. Контроль проводят визуально после глубокого травления подготовленной поверхности темплета по ГОСТ 10243.
Допускается проводить контроль макроструктуры согласно методу, указанному в ГОСТ 10243, снятием серных отпечатков (по Бауману) с темплета полного поперечного сечения рельса или непосредственно с торцов рельса после соответствующей их подготовки.
Оценку дефектов макроструктуры (5.6.1) проводят по шкале в соответствии с приложением И.
7.6.2 Для проверки отсутствия недопустимых внутренних дефектов и дефектов макроструктуры (5.6) проводят сплошной неразрушающий ультразвуковой контроль рельсов в соответствии с приложением К.
7.7 Контроль качества поверхности
Контроль качества поверхности рельсов (5.7.1, 5.7.2) выполняют визуально и/или с применением "ручных" средств, автоматизированными средствами неразрушающего контроля в соответствии с приложением К.
Методы визуального контроля качества поверхности являются основными, результаты которых приоритетны во всех спорных случаях, включая проверку условно-дефектных мест, выявленных автоматизированным контролем.
Поверхности торцов рельсов, болтовых отверстий и фасок (5.7.5, 5.7.6) контролируют визуально.
При необходимости используют пробную вырубку или другой способ, гарантирующий правильность определения вида и размеров дефекта. Раздвоение стружки при вырубке считают признаком дефекта.
7.8 Контроль механических свойств
7.8.1 Определение механических свойств рельсов (5.8) при испытании на растяжение проводят по ГОСТ 1497 на одном цилиндрическом образце типа III N 6 начальным диаметром 6 мм и начальной расчетной длиной рабочей части 30 мм.
Заготовки для изготовления образцов вырезают из зоны выкружки головки полнопрофильной пробы вдоль направления прокатки в соответствии с рисунком 5. Рекомендуется скорость растяжения образцов 3 мм/мин.
- точка пересечения радиусов; - место расположения центра образца
Рисунок 5 - Схема расположения центра образца для испытания на растяжение
7.8.2 Определение ударной вязкости стали рельсов (5.8) проводят по ГОСТ 9454 на двух образцах типа 1. Заготовки для изготовления образцов вырезают из головки пробы вдоль направления прокатки в соответствии с рисунком 6.
Рисунок 6 - Схема расположения образцов на ударный изгиб
Концентраторы (надрезы) на образцах наносят со стороны поверхности катания головки рельса. Оценку проводят по среднему значению, полученному в результате испытания двух образцов. Наименьший из результатов испытаний может быть ниже норматива по 5.8 не более, чем на величину неопределенности метода.
7.9 Контроль твердости
7.9.1 Твердость рельсов (5.9.1, 5.9.2) измеряют по ГОСТ 9012 прибором Бринелля по диаметру отпечатка стального шарика диаметром 10 мм при испытательном усилии 29420 Н (3000 кгс) или шарика из твердого сплава диаметром 2,5 мм при испытательном усилии 1839 Н (187,5 кгс) и продолжительности выдержки под действием усилия от 10 до 15 с, с использованием автоматизированных систем.
При отсутствии автоматизированных систем размеры отпечатка определяют по ГОСТ 9012 с помощью отсчетного микроскопа.
В спорных случаях и при арбитраже следует использовать стационарные приборы Бринелля с применением шарика диаметром 10 мм, испытательной нагрузки 29420 Н (3000 кгс) и выдержки не менее 15 с.
7.9.2 Места определения разности твердости рельса по его длине (5.9.3) на поверхности катания в точке 1 (рисунок 3) должны быть предварительно зачищены для удаления окалины и обезуглероженного слоя металла. Глубина зачистки пробы (темплета) от 0,5 до 1,0 мм, на рельсе - не более 0,5 мм. Заусенцы на кромках пробы со стороны поверхности основания подошвы должны быть удалены. Шероховатость зачищенной поверхности Rz должна быть не более 25 мкм по ГОСТ 2789.
7.9.3 Разность твердости на поверхности катания по длине рельсов или проб определяют на средней линии поверхности катания (точка 1 на рисунке 3) по трем усредненным замерам, выполненным с интервалом не менее 25 мм на каждой из трех проб, отобранных от концов и средней части рельса, или на рельсе.
7.10 Контроль копровой прочности
Контроль копровой прочности рельсов (5.10) проводят на полнопрофильной пробе длиной (1300 50) мм.
Пробу устанавливают горизонтально головкой вверх на две цилиндрические опоры с радиусами закругления (125 2) мм и расстоянием между осями опор (1000 5) мм и подвергают однократному удару грузом массой (1000 3) кг, падающим с заданной высоты. Радиус закругления бойка падающего груза - (125 2) мм.
Высота, с которой падает груз, температура пробы и требуемый результат испытаний указаны в 5.10.
Износ рабочих частей бойка падающего груза не должен превышать 2,0 мм, цилиндрических опор - 1 мм.
7.11 Контроль остаточных напряжений
7.11.1 Контроль остаточных напряжений в шейке рельса (5.11.1) проводят на полнопрофильной пробе длиной (600 3) мм. Пробу прорезают в холодном состоянии на длину (400 3) мм по нейтральной оси рельса, совпадающей с осью XX на рисунках Г.1 - Г.3 (приложение Г). Ширина прорезаемого паза должна быть (6 1) мм. Остаточные напряжения в шейке рельса определяют по расхождению паза как разницу высоты рельса (Н 2 - Н 1) по оси у торца пробы до и после прорезания паза, в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 7.
Рисунок 7 - Схема определения остаточных напряжений в шейке рельсов
7.11.2 Контроль остаточных напряжений в средней трети подошвы рельсов (5.11.2) проводят на полнопрофильной пробе длиной 1000 + 10 мм, которую вырезают из рельса методами холодной механической резки на расстоянии не менее 3 м от торцов.
На опорной поверхности в средней трети подошвы по оси симметрии пробы проводят абразивную зачистку на глубину от 0,3 до 0,5 мм, и прикрепляют в продольном направлении тензорезистор, следуя рекомендациям его изготовителя. Тензорезистор должен иметь относительную погрешность не более 1 %.
Измерения выполняют до и после вырезки из пробы поперечного темплета рельса толщиной (20 5) мм с тензорезистором. Измерения после вырезки выполняют после охлаждения темплета до температуры, соответствующей температуре пробы до вырезки с точностью 3 °С. Вырезка должна быть выполнена холодным механическим способом по схеме, приведенной на рисунке 8, без повреждения тензорезистора.
Разницу в напряжениях до и после вырезки темплета, взятую с обратным знаком, принимают за значение продольных остаточных напряжений в подошве рельса.
Примечание - Места вырезки темплета показаны стрелками, тензорезистор, прикрепленный к подошве пробы, показан черным цветом.
Рисунок 8 - Схема вырезки темплета из пробы при определении остаточных напряжений в подошве рельса
7.12 Контроль микроструктуры
7.12.1 Микроструктуру головки рельсов (5.12.1) контролируют по ГОСТ 8233 на поперечном шлифе из зоны выкружки головки рельса в соответствии с рисунком 9а. Контролируемая зона находится на расстоянии более 2 мм от поверхности рельсов.
Контроль проводят с использованием металлографического микроскопа при увеличении, соответствующем применяемой шкале. Оценку перлита, феррита, цементита и контроль наличия мартенсита проводят по ГОСТ 8233. Контроль наличия в микроструктуре бейнита - в соответствии с приложением Н.
Примечание - Зона контроля показана стрелкой.
Рисунок 9 - Схема расположения в головке рельса образцов для контроля микроструктуры (а) и глубины обезуглероженного слоя (б)
7.12.2 Глубину обезуглероженного слоя контролируют методом М по ГОСТ 1763 на трех шлифах, как указано на рисунке 9б (зона контроля показана стрелкой). За результат измерений принимают максимальную глубину обезуглероженного слоя h, считая от поверхности рельса до границы непрерывной ферритной сетки, как показано на рисунке 10.
Оценку соответствия требованиям 5.12.2 проводят по наибольшей глубине обезуглероженного слоя трех шлифов.
Допускается проведение контроля обезуглероженного слоя по твердости. Для этого на образце из головки рельса после минимальной шлифовки со стороны поверхности катания (не более 0,5 мм) измеряют твердость в трех точках по осевой линии поверхности катания. Результат считают положительным, если все три полученных значения твердости ниже минимального значения твердости, указанного для данной категории рельсов, не более чем на 7 НВ (HBW).
Рисунок 10 - Схема оценки глубины обезуглероженного слоя в головке рельса на травленом микрошлифе
7.13 Контроль маркировки
Контроль маркировки рельсов (5.13) проводят для каждого рельса визуально или с помощью автоматизированных систем.
7.14 Контроль остаточной магнитной индукции
Значения остаточной магнитной индукции (5.14) на поверхности катания по головке рельса контролируют с применением методов и средств измерений по ГОСТ 22261 при проведении периодических испытаний (6.5.2). Методика измерения остаточной магнитной индукции должна быть аттестована. Наибольшее значение остаточной магнитной индукции указывают в сопроводительных документах на рельсы в соответствии с 8.1.5.
7.15 Контроль предела выносливости
7.15.1 Определение предела выносливости (5.15) рельсов проводят методом циклического нагружения полнопрофильных проб (образцов) длиной 1200 + 10 мм, вырезанных из рельсов методами холодной механической резки. Схема нагружения - плоский трехточечный симметричный изгиб. Расстояние между нижними опорами (1000 5) мм. Верхний пуансон устанавливают посередине между опорами - (500 5) мм. Пробы испытывают при мягком нагружении (управление по усилию) в положении рельса "головкой вниз" при асимметрии цикла нагружения плюс 0,1. База испытаний 2 млн циклов.
Должно быть испытано не менее шести полнопрофильных проб (образцов).
Допускается строить кривую усталости по трем точкам напряжений, соответствующих разрушению рельсовых проб, при этом база испытаний в 2 млн циклов должна быть получена не менее чем на двух образцах.
7.15.2 Испытания по определению предела выносливости проводят в диапазоне температур окружающей среды от 15 °С до 35 °С.
7.15.3 При испытаниях нагрузка, циклически действующая на образец, должна в каждом цикле меняться от максимального до минимального значения при постоянном значении коэффициента асимметрии. Коэффициент асимметрии нагружения R при испытаниях устанавливают плюс 0,1 (знакопостоянный цикл с растяжением в головке рельсового образца). Максимальное значение циклической нагрузки, прикладываемой к образцу в процессе испытаний Р max, выбирают в соответствии с назначением испытуемых рельсов. Минимальное значение циклической нагрузки P min определяют путем умножения максимального значения нагрузки Р max на коэффициент асимметрии нагружения R.
7.15.4 Значения максимальной и минимальной нагрузок цикла нагружения устанавливают и контролируют по показаниям штатных силоизмерительных устройств испытательной машины. В течение испытаний каждого образца выбранный для него режим нагружения (максимальное и минимальное значения нагрузки в цикле) должен поддерживаться постоянным. Пробы испытывают до разрушения или до прохождения базы испытаний.
7.15.5 Циклическую нагрузку прикладывают к образцу непрерывно до окончания его испытания. Критерием прекращения испытания образца является прохождение им базы испытаний без разрушения или полное разрушение образца в пределах базы испытаний. Число циклов контролируют по показаниям счетчика, входящего в состав испытательной машины.
7.15.6 По окончании испытания образца регистрируют в журнале максимальную нагрузку цикла нагружения, Р max, число циклов до разрушения или значение базы испытаний 2 млн циклов.
7.15.7 При необходимости проводят уточнение оценки значения предела выносливости путем испытаний образцов при значениях нагрузок вблизи предела выносливости. Для этого нагрузка Р max для образца выбирается наибольшей, при которой образец прошел базу испытаний без излома. Далее нагрузку Р max для каждого следующего образца выбирают исходя из результатов испытания предыдущего.
7.15.8 Предел выносливости рельсов 0,1, МПа, рассчитывают по наибольшему значению нагрузки Р max, при которой образец прошел базу испытаний 2 млн циклов без излома, а в случае проведения уточнения значения предела выносливости - по значению нагрузки Р max, при которой два образца прошли базу испытаний 2 млн циклов без излома по формуле
,
(7.1)
где Р max - максимальное значение нагрузки в цикле, при которой достигнута база испытаний, Н;
L - расстояние между опорами испытательной машины, мм;
W г - момент сопротивления сечения по верху головки рельса, см 3 (приложение Д).
Допускается расчет предела выносливости рельсов по формуле
,
(7.2)
где - максимальное значение нагрузки в цикле, прикладываемой к i-му образцу в процессе испытаний, прошедшему базу испытаний, Н;
n - количество образцов, прошедших базу испытаний.
Полученное значение предела выносливости 0,1 сравнивают с нормативным значением по 5.15.
7.15.9 Испытания проб по определению предела выносливости проводят на испытательной машине (испытательном оборудовании), способной обеспечить максимальную нагрузку цикла нагружения не менее 1000 кН, при максимальной относительной погрешности 2 %, и частоту нагружения - не более 20 Гц при максимальной относительной погрешности 2 %. Испытания проводят на испытательном оборудовании с гидропульсаторной или электрогидравлической силонагружающей установкой, оборудованной силоизмерителем с ценой деления не более 1 кН и счетчиком числа циклов.
7.15.10 Остальные требования к оборудованию, средствам измерений, а также порядок проведения испытаний - по ГОСТ 25.502.
7.16 Контроль скорости роста усталостной трещины
7.16.1 Определение скорости роста усталостной трещины (5.16) при испытаниях на циклическую трещиностойкость проводят на образцах. Испытывают не менее двух образцов. Схема расположения, вид и основные размеры образцов представлены на рисунках 11 и 12. Ширина надреза, обозначенная "е" на рисунке 12, должна быть не более 3,5 мм.
При испытаниях частота нагружения образца должна находиться в интервале от 5 до 40 Гц, размах коэффициента интенсивности напряжений К при испытаниях должен быть установлен 10 МПа·м 1/2 и 13,5 МПа·м 1/2.
Механические испытания включают два этапа:
- первый (подготовительный) - циклические испытания образца по схеме трехточечного плоского изгиба, которые проводят с целью выращивания начальной усталостной трещины от концентратора напряжений в виде надреза;
- второй (собственно испытания) - циклические испытания образца с надрезом и усталостной трещиной по схеме трехточечного плоского изгиба с целью определения скорости роста трещины.
7.16.2 Испытания проводят при температуре воздуха от 15 °С до 35 °С, относительной влажности воздуха от 45 % до 80 %. Образцы перед испытаниями должны иметь температуру от 15 °С до 35 °С.
Примечание - Надрез наносят на верхней стороне образца (стрелка 1). Верх образца обозначают клеймом "Н" на торце образца (стрелка 2).
Рисунок 11 - Схема расположения в головке рельса образца для определения скорости роста усталостной трещины
Примечание - Радиус закругления дна надреза должен быть не более 0,25 мм, шероховатость поверхностей надреза не более Ra 1,25.
Рисунок 12 - Вид и основные размеры образца для определения скорости роста усталостной трещины
7.16.3 Средства измерений, испытательное оборудование должны обеспечивать циклическую нагрузку не менее 70 кН и иметь максимальную относительную погрешность измерения нагрузки 1 %. Средства измерений для контроля размера трещины должны обеспечивать диапазон измерения от 0 до 50 мм с ценой деления 0,1 мм, для контроля температуры образца - диапазон измерения от минус 20 °С до плюс 60 °С, погрешность 1 %.
7.16.4 Для проведения первого этапа испытаний образец подготавливают к испытанию, выполняя местную механическую полировку боковых поверхностей вблизи надреза и нанося на них метки в виде рисок, перпендикулярно к осевой плоскости надреза. Первую метку наносят на расстоянии (1,0 0,1) мм от конца надреза, далее риски наносят на расстоянии (1,0 0,1) мм друг от друга.
По данным меткам затем контролируют длину трещины при ее выращивании до начального размера (на первом этапе испытаний) и при испытаниях по определению скорости роста трещины (на втором этапе испытаний).
Образец с метками устанавливают на опоры испытательной машины, расположенные на расстоянии (180 1) мм друг от друга, таким образом, чтобы надрез находился в зоне действия растягивающих напряжений.
Для создания усталостной трещины начального размера к образцу прикладывают циклическую нагрузку с коэффициентом асимметрии цикла напряжений, равным плюс 0,5, с частотой нагружения от 5 до 40 Гц. При этом максимальную нагрузку цикла Р max выбирают таким образом, чтобы она соответствовала действию максимального напряжения в острие надреза образца по формуле
,
(7.3)
где 0,2 - условный предел текучести при испытании на растяжение.
Максимальную нагрузку цикла Р max, соответствующую максимальному напряжению max, вычисляют по формуле
,
(7.4)
где L - расстояние между опорами, L = (180 1) мм;
W - момент сопротивления сечения образца с надрезом, который для образца, изготовленного в соответствии с рисунком 12, составляет W = 4083 мм 3.
Минимальную нагрузку цикла нагружения P min вычисляют по формуле
P min = 0,5P max.
(7.5)
Длина начальной трещины должна составлять с обеих сторон образца (12,0 1,0) мм, включая длину надреза, которая в соответствии с рисунком 12 составляет 10,0 - 0,2 мм.
После достижения усталостной трещиной начальной длины (12,0 1,0) мм (включая длину надреза) начинают второй этап циклических испытаний, на протяжении которого образец с предварительно выращенной трещиной указанной длины циклически нагружают нагрузками Р max и P min. Нагружение проводят до достижения трещиной длины (21,0 1,0) мм (включая длину надреза) или до излома образца, в том случае, если излом произойдет при меньшей длине трещины.
В процессе испытаний по заранее нанесенным меткам осуществляют измерения прироста трещины с интервалом 1 мм с обеих сторон образца L 1 и L 2, определяемого как разность между длиной трещины в момент измерения и начальной длиной трещины (12,0 1,0) мм, и фиксируют соответствующие значениям прироста длин трещины количества циклов нагружения N 1 и N 2. Наибольшее число точек измерения с интервалом 1,0 мм составит 21 - 12 = 9. Число точек измерения может быть меньше 9 в случае, когда излом образца происходит до достижения длины трещины 21 мм.
Для каждого измеренного значения прироста трещины с двух сторон образца L 1 и L 2 вычисляют скорости роста трещины V 1 и V 2 по формулам:
,
(7.6)
.
(7.7)
Для каждой точки измерения i вычисляют среднеарифметическое по скоростям роста трещины с обеих сторон образца (V 1 и V 2) значение скорости роста трещины по формуле
.
(7.8)
Для каждой точки измерения i вычисляют значение коэффициента интенсивности напряжений K i по формуле
,
(7.9)
где М - изгибающий момент;
t - толщина образца, мм, t = (20,0 0,1) мм;
b - ширина образца, мм, b = (45,0 0,2) мм;
i - относительная длина трещины в точке измерения i (безразмерный параметр);
у i - безразмерный параметр.
Изгибающий момент вычисляют по формуле
,
(7.10)
где Р - нагрузка на образец при трехточечном изгибе;
L - расстояние между опорами, L = 180 мм.
Относительную длину трещины в точке измерения i вычисляют по формуле
,
(7.11)
где l i - длина трещины в точке измерения i с учетом длины надреза и первоначально выращенной трещины, мм.
Безразмерный параметр у i вычисляют по формуле
.
(7.12)
С учетом размера образца (рисунок 12) K i и K i рассчитывают по формулам:
,
(7.13)
,
(7.14)
где P i, МПа, вычисляют по формуле
,
(7.15)
где P = Р max - P min - амплитуда нагрузки, Н;
W i - изменяющийся в зависимости от длины трещины момент сопротивления сечения образца, вычисляемый по формуле
.
(7.16)
Значения параметров l i, i, y i, P max, P min, P (Н), P i (МПа), L 1, L 2, V 1, V 2, , K i для каждой точки измерения i заносят в журнал регистрации испытаний.
7.16.5 По результатам испытаний строят график зависимости средних значений скорости роста усталостной трещины от значений размаха коэффициента интенсивности напряжений K. По этому графику находят значения скоростей роста усталостных трещин, соответствующие значениям размаха коэффициента интенсивности напряжений K, равным 10 МПа·м 1/2 и 13,5 МПа·м 1/2.
Результаты испытаний считают положительными, если значения скорости роста усталостной трещины, определенные при значениях размаха коэффициента интенсивности напряжений 10 МПа·м 1/2 и 13,5 МПа·м 1/2, удовлетворяют требованиям 5.16 для всех испытанных образцов.
7.17 Контроль циклической трещиностойкости
7.17.1 Определение циклической трещиностойкости K fc (5.17) рельсов проводят методом циклического нагружения полнопрофильных проб (образцов) длиной 1200 + 10 мм, вырезанных из рельсов методами холодной механической резки. Схема нагружения - плоский трехточечный симметричный изгиб. Расстояние между нижними опорами испытательной машины, на которые устанавливают пробу, должно быть (1000 5) мм. Верхний пуансон устанавливают посередине между опорами - (500 5) мм. Пробы испытывают при мягком нагружении (управление по усилию) в положении рельса "головкой вниз" при асимметрии цикла нагружения плюс 0,1. База испытаний - 2 млн циклов.
Должно быть испытано не менее шести проб с достижением излома не менее чем на трех пробах.
Допускается использовать результаты разрушения проб при испытаниях проб по 7.15 при соблюдении требований к методу по 7.17.
7.17.2 Испытания проводят в помещении при температуре воздуха от 15 °С до 35 °С, относительной влажности воздуха от 45 % до 80 %. Образцы перед испытаниями должны быть выдержаны при температуре помещения от 15 °С до 35 °С в течение трех часов.
7.17.3 Испытания проводят на испытательной машине, способной обеспечить следующие условия и параметры нагружения: максимальная нагрузка цикла нагружения не менее 1000 кН, погрешность измерения усилия не более 2 %, частота нагружения не более 20 Гц с максимальной погрешностью 2 %.
Средства измерений должны иметь диапазон измерения от 0 до 200 мм и максимальную допускаемую погрешность измерения 0,05 мм.
7.17.4 Для определения циклической трещиностойкости каждую пробу доводят до разрушения при циклическом нагружении аналогично испытаниям по определению предела выносливости по ГОСТ 25.502 (аналогично 7.18). Две точки фронта трещины, выходящие на поверхность пробы, соединяют хордой в соответствии с рисунком 13.
Рисунок 13 - Головка рельса. Расположение зон трещины, определение глубины трещины (R max = а)
Определяют ее середину. Из точки, лежащей на середине хорды, восстанавливают перпендикуляр до пересечения с образующей (радиусом) головки рельса. Точку пересечения принимают за центр окружности, дуга которой аппроксимирует фронт трещины. Измерение радиуса (глубины) трещины производят из этой точки до наиболее удаленной точки фронта трещины в одном направлении с помощью штангенциркуля ШЦ-II-250-0.05 по ГОСТ 166 или аналогичного, обеспечивающего требуемую точность измерения. Для каждой пробы, изломавшейся при испытаниях, определяют трещиностойкость путем вычисления критического значения коэффициента интенсивности напряжений K fc, МПа·м 1/2, по формуле
,
(7.17)
где - максимальное напряжение в цикле нагружения, МПа;
а - размер трещины, мм;
f(a) - поправочная функция зависимости коэффициента интенсивности напряжений от величины изгибающего момента и геометрии дефекта при изгибающем моменте рельса в вертикальной плоскости 1 кН·м, определяемая методом конечных элементов.
7.17.5 За результат критического значения коэффициента интенсивности напряжений K fc принимают среднее значение от исследования разрушений не менее трех проб, K fc одной из которых может быть ниже норматива по 5.17 не более, чем на величину неопределенности метода.
7.17.6 Остальные требования к оборудованию, средствам измерений, а также порядок проведения испытаний - по ГОСТ 25.502.
7.18 Контроль статической трещиностойкости
7.18.1 Определение статической трещиностойкости K lc (5.18) проводят по ГОСТ 25.506. Испытывают не менее трех образцов.
Образцы для определения статической трещиностойкости должны быть изготовлены в соответствии с рисунками 14 и 15 по общим требованиям ГОСТ 25.506.
Ширина надреза, обозначенная "е" на рисунке 15, должна быть не более 3,5 мм. Для установки пружинных датчиков смещения допустима приварка упоров импульсным разрядом или точечной сваркой, в этом случае отверстия с резьбой для крепления упоров не изготовляют.
Примечание - Надрез наносят со стороны верха образца (стрелка 1), верх образца обозначают клеймом "Н" на торце образца (стрелка 2).
Рисунок 14 - Схема расположения образца для испытания на статическую трещиностойкость
Рисунок 15 - Вид и основные размеры образца для испытаний на статическую трещиностойкость
7.18.2 При создании усталостной трещины от надреза и затем при испытаниях используют схему нагружения образца - плоский трехточечный симметричный изгиб.
Предварительное нанесение усталостной трещины выполняют, соблюдая следующие условия:
- циклическое нагружение с асимметрией от 0 до плюс 0,1 (надрез в зоне растяжения);
- частота нагружения - от 5 до 120 Гц;
- температура образца вблизи края растущей трещины должна быть не выше 40 °С, а температура в помещении, где проводят испытания - (20 5) °С;
- трещину усталости выращивают до достижения от 0,45 до 0,55 ширины образца (считая вместе с надрезом от края образца), причем на протяжении последних 1,25 мм роста трещины величина K max должна не превышать от 18 до 22 МПа·м 1/2.
При испытании на статическую трещиностойкость (5.18) расстояние между нижними опорами испытательной машины, на которые устанавливают образец, должно быть (180 1) мм, а температура образца - минус (20 2) °С. Температуру образца следует измерять термопарой, приваренной без оплавления к образцу на расстоянии от 5 до 10 мм от вершины трещины.
7.18.3 В остальном порядок проведения испытаний, требования к оборудованию и обработка результатов - по ГОСТ 25.506.
7.19 Полигонные испытания
Отбор рельсов для полигонных испытаний проводят согласно 6.7.6.
Полигонные испытания с определением гамма-процентной наработки рельсов до отказа (5.1.3) проводят в соответствии с приложением П.
8 Транспортирование и хранение
8.1 Транспортирование
8.1.1 Рельсы транспортируют железнодорожным, автомобильным, речным или морским видами транспорта при соблюдении правил перевозок, действующих на соответствующем виде транспорта.
8.1.2 Погрузку, укладку, крепление и перевозку рельсов (в том числе в составе рельсовых плетей) проводят в соответствии с техническими условиями размещения и крепления грузов, утвержденными в установленном порядке на основании результатов испытаний по подтверждению сохранности технического состояния рельсов вследствие проведенных подъемно-транспортных и укладочных операций.
8.1.3 Условия транспортирования рельсов в макроклиматических районах с умеренным и холодным климатом на суше должны соответствовать условиям 8 (ОЖ3), в макроклиматическом районе с тропическим климатом и при морских перевозках - условиям 9 (ОЖ1), приведенным в разделе 10 (таблица 13) ГОСТ 15150-69.
8.1.4 При погрузке, транспортировании и выгрузке не допускается повреждение и падение рельсов с высоты более 1 м. Рельсы, упавшие с высоты более 1 м, считают не соответствующими требованиям настоящего стандарта.
8.1.5 Отгружаемую партию рельсов сопровождают паспортом, оформляемым в соответствии с ГОСТ Р 2.601.
Паспорт должен содержать следующие идентификационные, индивидуальные и общие сведения для каждого рельса и данной партии рельсов в обозначениях по настоящему стандарту:
- наименование или условное обозначение предприятия-изготовителя;
- наименование (обозначение) документов, с соблюдением требований которых изготовлены рельсы (партия рельсов), включая обозначение настоящего стандарта;
- обозначения типа, категории рельсов;
- обозначение классов: точности изготовления профиля, отклонения от прямолинейности, качества поверхности рельсов;
- идентификационные данные рельсов (по маркировке) с указанием длины и сведений о наличии (отсутствии) болтовых отверстий;
- результаты приемо-сдаточных испытаний в части механических свойств на растяжение, химического состава, твердости на поверхности катания;
- максимальное значение остаточной магнитной индукции рельсов;
- сведения, удостоверяющие гарантии изготовителя;
- данные сертификата соответствия с изображением на паспорте знака обращения на рынке;
- отметку о приемке службой технического контроля изготовителя (ОТК, подпись и/или штамп с расшифровкой подписи, дата оформления паспорта).
8.2 Хранение
8.2.1 Условия хранения рельсов должны соответствовать условиям 8 (ОЖ3), допускается хранение в условиях 6 (ОЖ2) и 9 (ОЖ1), приведенным в ГОСТ 15150-69 (раздел 10, таблица 13).
8.2.2 Требования к площадкам, стеллажам, технологии укладки рельсов для хранения, должны обеспечивать исключение деформаций и ухудшение прямолинейности, самопроизвольных изгибов, падений, развалов штабелей и повреждений рельсов.
8.2.3 Не допускается выгрузка и хранение рельсов "навалом" с продольным пересечением осей рельсов, контактов рельсов между собой кромками элементов сечения, за исключением кромок подошвы в горизонтальном положении рельсов "стоя на подошве", нарушением горизонтальности рядов, без неметаллических прокладок одинаковой толщины между горизонтальными рядами рельсов, между рельсами и опорами стеллажа, со "свесом" концов рельсов без опоры более 3 м.
9 Гарантии изготовителя
9.1 Изготовитель гарантирует соответствие рельсов требованиям настоящего стандарта после изготовления и при выпуске в обращение.
9.2 Рельсы должны удовлетворять требованиям по безопасности (техническим регламентам) в период от выпуска в обращение до достижения предельных состояний при соблюдении условий транспортирования, хранения и указаний по эксплуатации, установленных настоящим стандартом.
9.3 Рельсы должны обеспечивать неизменность свойств в части требований к химическому составу, макроструктуре, типу микроструктуры и загрязненности стали неметаллическими включениями на всех этапах жизненного цикла от выпуска в обращение до утилизации, включая процесс эксплуатации. При этом неизменность типа микроструктуры гарантируется при условии отсутствия термического и термомеханического воздействия на рельсы и соблюдения указаний по эксплуатации в части шлифования.
Неизменность свойств при хранении в части твердости по сечению рельса, временного сопротивления, предела текучести, относительного удлинения, относительного сужения и ударной вязкости обеспечивается в период хранения рельсов до ввода в эксплуатацию.
9.4 Гарантийный срок на рельсы при условии соблюдения требований по хранению, транспортированию и указаний по эксплуатации определяется условиями договора поставки и составляет не менее двух лет с момента отгрузки потребителю, если предельные состояния по естественным процессам износа в эксплуатации не наступят ранее.
10 Указания по эксплуатации
10.1 Общие указания
10.1.1 Эксплуатацию, диагностику технического состояния, техническое обслуживание и ремонт рельсов проводят по эксплуатационным (ГОСТ Р 2.601) и ремонтным (ГОСТ 2.602) документам разработчика (и/или изготовителя по ГОСТ 33477) рельсов, которые должны содержать требования, соблюдение которых обеспечивает условия безопасности рельсов.
10.1.2 Конструкция рельсов должна обеспечивать их эксплуатацию в звеньевом и бесстыковом железнодорожном пути, при технической совместимости с рельсами соответствующего типа, в климатических условиях УХЛ1 по ГОСТ 15150 с осевыми нагрузками от подвижного состава, грузонапряженностью и скоростями движения, приведенными в приложении А по соответствующей категории рельсов.
10.1.3 Элементы конструкции железнодорожного пути (рельсовые скрепления, их основания, рельсовые подкладки, накладки, шайбы, шурупы, противоугоны, другое), а также применяемые машины и механизмы для укладки, технического обслуживания и ремонта пути должны быть технически совместимы с рельсами и не должны наносить повреждений поверхности рельсов, создавать концентраторы напряжений при эксплуатации, диагностике, техническом обслуживании и ремонте рельсов и железнодорожного пути.
10.1.4 Не допускается эксплуатация рельсов, имеющих следующие дефекты (отклонения от установленных норм):
- поперечные или наклонные, ориентированные в поперечном направлении, внутренние трещины в головке, выявляемые средствами НК, а также трещины в месте перехода головки в шейку и в подошве, в том числе вне проекции шейки;
- поперечные наклонные или горизонтальные трещины в шейке рельсов, выявляемые средствами НК или путем визуального и инструментального контроля;
- выкрашивания поверхности головки рельсов или внутренние продольные трещины глубиной распространения более 8,0 мм и протяженностью более 70,0 мм. При наличии выкрашиваний или внутренних продольных трещин в головке рельса глубиной менее 8,0 мм и протяженностью менее 70,0 мм с целью снижения динамического воздействия на рельсы технической документацией на эксплуатацию железнодорожного пути должно устанавливаться ограничение скорости движения подвижного состава;
- наличие отрезка рельса без идентификационных данных по 5.13, несогласованной длины, или отрезка рельса с торцами, полученными путем резки газопламенным способом или выполненными с нарушением требований 5.2.4 и 5.7.5 настоящего стандарта;
- хрупкие отколы в любом элементе профиля или поперечный излом по всему сечению (эксплуатация рельсов с поперечным изломом по всему сечению до замены, взятому в струбцины, устанавливается технической документацией на эксплуатацию железнодорожного пути);
- болтовые отверстия, изготовленные с нарушением 5.2.3 и 5.7.6, а также имеющие термомеханические повреждения, полученные в процессе изготовления отверстий;
- механические, термомеханические и электроожоговые повреждения в любом элементе профиля.
Порядок замены рельсов устанавливается технической документацией на эксплуатацию железнодорожного пути.
10.2 Предельные состояния, скорости движения, осевые нагрузки
10.2.1 Критерии предельных состояний для назначения диагностики, проведения технического обслуживания и ремонта рельсов устанавливаются технической документацией на эксплуатацию железнодорожного пути с соблюдением требований эксплуатационных и ремонтных документов разработчика (изготовителя) рельсов.
10.2.2 Критериями предельных состояний рельса для прекращения эксплуатации и изъятия рельсов из пути при максимально допустимых скоростях являются:
- боковой износ более 20 мм;
- вертикальный износ более 12 мм;
- усталостная трещина в любом элементе профиля рельса, выявляемая средствами НК;
- продольная усталостная трещина в головке с глубиной залегания более 8,0 мм;
- любая трещина в шейке рельса, выявляемая средствами НК или путем визуального контроля.
10.2.3 Применение рельсов в железнодорожном пути под проектные скорости для грузового, пассажирского, скоростного, высокоскоростного движения с различным сочетанием совмещений в зависимости от скорости движения и осевых нагрузок определяется проектом на железнодорожный путь с учетом классификации по категориям (см. таблицу 1) и номинальных условий эксплуатации рельсов различных категорий рельсов по приложению А.
10.2.4 Скорости движения подвижного состава по рельсам, не имеющим ограничений по своему техническому состоянию, определяются конструкцией (проектом) и техническим состоянием железнодорожного пути с учетом требований к соответствующим категориям рельсов.
10.2.5 При обнаружении эксплуатационных дефектов (износов), допускаемых по эксплуатационным и ремонтным документам разработчика (изготовителя), обеспечение безопасности при продолжении эксплуатации обеспечивается путем уменьшения динамического воздействия на дефектный рельс с целью замедления развития дефекта до проведения ремонта и/или замены дефектного рельса, что достигается снижением скорости движения подвижного состава по таким рельсам по технической документации на эксплуатацию железнодорожного пути.
10.2.6 Номинальная осевая нагрузка на рельсы как статическая нагрузка, определяемая отношением веса брутто к числу осей железнодорожного подвижного состава, устанавливается в зависимости от применяемой конструкции железнодорожного пути и допустимой по условиям безопасности скорости движения поездов.
10.2.7 Осевые нагрузки должны соответствовать прочности, несущей способности применяемых типов и категорий рельсов, их техническому состоянию, устанавливаемым скоростям движения, конструкции и техническому состоянию элементов верхнего строения пути в соответствии с проектом на железнодорожный путь.
Нумерация приложений приводится в соответствии с источником
Ключевые слова: железнодорожные рельсы широкой колеи, классификация, конструкция и размеры, технические требования, оценка соответствия (приемка), методы испытаний, транспортирование и хранение, гарантии изготовителя, указания по эксплуатации.
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.
Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 51685-2022 "Рельсы железнодорожные. Общие технические условия" (утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 декабря 2022 г. N 1509-ст)
Текст ГОСТа приводится по официальному изданию Российского института стандартизации, Москва, 2023 г.
Дата введения - 1 августа 2023 г.
В настоящий документ внесены изменения следующими документами:
Поправка (ИУС 2024 г., N 6)
Изменения вступают в силу с 8 апреля 2024 г.