《高速铁路用钢轨》(TB∕T3276-2011).pdf
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1、I C S4 5 0 8 0S1 1T B中华人民共和国铁道行业标准T B T3 2 7 6 2 0 1 12 0 11-0 7 1 5 发布高速铁路用钢轨R a i l sf o rh i g hs p e e dr a i l w a y2 0 1 1 0 8 0 1 实施中华人民共和国铁道部发布目次前言-一1 范围2 规范性引用文件3 术语和定义-4 分级及选用41 分级42 选用5 订货所需信息-6 型式尺寸、长度、重量及允许偏差61 型式尺寸6 2 长度及重量63 尺寸允许偏差64 平直度和扭曲允许偏差65 螺栓孔-7 技术要求-7 1 制造方法-72 牌号和化学成分-73 拉伸性能
2、-7 4 硬度-7 5 显微组织7 6 脱碳层77 非金属夹杂物7 8 低倍-7 9 落锤-71 0 表面质量7 1 1 超声波探伤-7 1 2 轨底残余应力-7 1 3 断裂韧性-7 1 4 疲劳裂纹扩展速率-7 1 5 疲劳-8 试验方法-8 1检验项目、检验频次、取样部位及试验方法8 2 氢含量-8 3 总含氧量和含氮量8 4 硬度-8 5 显微组织-8 6 落锤-T B T3 2 7 6 2 0 11ll1222222223444455555666777888899999T B T3 2 7 6 2 0 1187 超声波探伤-一88 轨底残余应力-8 9 断裂韧性-8 1 0 疲劳裂纹
3、扩展速率-8,1 1 疲劳-一9 检验规则-9 1 监督-一-9 2 型式检验-9 3 出厂检验9 4 复验与判定-9 5 数值修约-1 0 标志、质量证明书一-1 01 标志-1 0 2 质量证明书1 1 质量保证-1 1 1 质量保证体系-1 1 2 质量保证期限-附录A(规范性附录)6 0k g r n 钢轨型式尺寸-附录B(规范性附录)钢轨横向酸浸试片上不允许的缺陷附录C(规范性附录)轨底面纵向残余应力测定方法附录D(规范性附录)钢轨平面应变断裂韧性K。试验方法附录E(规范性附录)钢轨几何尺寸检验样板图参考文献-加他坨挖HHH”M:宝M埔媳加弛弭卯钙刖昌T B T3 2 7 6 2 0
4、 11本标准按照G B T1 1 2 0 0 9 给出的规则起草。本标准由铁道部标准计量研究所归口。本标准起草单位:中国铁道科学研究院金属及化学研究所、铁道部标准计量研究所、攀钢集团有限公司、鞍山钢铁集团公司、包头钢铁(集团)有限责任公司、武汉钢铁(集团)公司。本标准主要起草人:周清跃、张银花、朱梅、陈朝阳、刘丰收、周镇国、李叙生、赵长兴、智建国、吕学斌。高速铁路用钢轨T B T3 2 7 6-2 0 111范围本标准规定了钢轨的型式尺寸及允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、标志和质量证明书、质量保证等内容。本标准适用于运营速度为2 0 0k m h 及以上高速铁路用6 0k g m 热轧
5、钢轨,运营速度大于1 6 0k m h 并小于2 0 0k m h 铁路用钢轨可参照执行。2 规范性5 f 用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。G B T2 2 3 1 4 钢铁及其合金化学分析方法钽试剂萃取光度法测定钒量G B T2 2 36 0 钢铁及其合金化学分析方法高氯酸脱水重量法测定硅含量G B T2 2 3 6 2 钢铁及其合金化学分析方法乙酸丁脂萃取光度法测定磷量G B T2 2 3 6 3 钢铁及其合金化学分析方法高碘酸钠(钾)光度法测定锰量G B T2
6、 2 3 6 8钢铁及其合金化学分析方法管式炉内燃烧后碘酸钾滴定法测定硫含量G B T2 2 3 7 1钢铁及其合金化学分析方法管式炉内燃烧后重量法测定碳含量G B T2 2 38 2 钢铁氢含量的测定惰气脉冲熔融热导法G B T2 2 6 钢的低倍组织及缺陷酸蚀试验法G B T2 2 8 金属材料室温拉伸试验方法G B T2 3 1 1金属布氏硬度试验第1 部分:试验方法G B T3 0 7 5 金属材料疲劳试验轴向力控制方法G B T4 1 6 1金属材料平面应变断裂韧度K。试验方法G B T4 3 3 6 碳素钢和中低合金铜火花源原子发射光谱分析方法(常规法)G B T6 3 9 8 金
7、属材料疲劳裂纹扩展试验方法G B T1 0 5 6 1 2 0 0 5 钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法G B T1 1 2 6 1 钢铁氧含量的测定脉冲加热惰气熔融一红外线吸收法G B T1 3 2 9 8+金属显微组织检验方法G B T1 9 0 0 1 质量管理体系要求G B T2 0 0 6 6 钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法G B T2 0 1 2 4 钢铁氮含量的测定惰性气体熔融热导法(常规方法)Y B T0 8 1冶金技术标准的数值修约与检测数据的判定原则3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3 1炉号h e a t一炉钢水浇铸的所有铸坯,但不包括下一
8、炉钢水进人中间包浇铸成的第一支铸坯。3 2连浇s e q u e n c eT B T3 2 7 6 2 0 11在中间包中连续浇铸同一牌号的不同炉号的钢水。3 3过渡区域t r a n s i t i o na r e a由两炉钢水混合浇铸的部分。4 分级及选用4 1 分级将钢中非金属夹杂物分为A 和B 两个等级。42 选用本标准规定了U 7 1 M n G 和U 7 5 V G 两个钢牌号。2 5 0k m h 以上高速铁路、2 0 0k m h 2 5 0k m h 高速客运铁路应选用U 7 1 M n G 钢轨,2 0 0k m h 2 5 0k m h 高速客货混运铁路应选用U 7
9、5 V G 钢轨。2 5 0k m h 以上高速铁路用钢轨非金属夹杂物应采用A 级;2 0 0k m h 2 5 0k m h 高速铁路用钢轨非金属夹杂物应采用B 级。5 订货所需信息用户订货时应提供以下基本信息:a)产品名称;b)产品标准号;c)钢牌号;d)轨型和适用速度范围(或非金属夹杂物等级);e)无孔轨或孔轨(钻孔个数,一端钻孔或两端钻孔);f)长度、数量和短尺率;g)其他要求。6 型式尺寸、长度、重量及允许偏差61型式尺寸钢轨断面型式尺寸应符合附录A 的规定。焊接钢轨不加工螺栓f L。需要螺栓孔时,应在合同中注明。6 2 长度及重量6 2 1标准轨定尺长度为1 0 0m。短尺轨长度为
10、9 5I n、9 6m、9 7m 和9 91 1 1。其他定尺长度也可由供需双方在订货时商定。短尺轨的搭配数量应不大于一批订货总重量的5。6 2 2 钢轨按理论质量交货。钢的密度为7 8 5g c m 3。钢轨的理论质量见附录A。6 3 尺寸允许偏差钢轨的断面、端面、长度及螺栓孔尺寸允许偏差应符合表1 的规定。表1 尺寸允许偏差单位为毫米项目允许偏差样板图号钢轨高度(H)O6图E3轨头宽度(W H)O5图E4+O6轨冠饱满度(C)图E503断面不对称(As)12图E62表1(续)T B T3 2 7 6 2 0 11项目允许偏差样板图号接头夹板安装面斜度(1 F)05 0图E7+06接头夹板安
11、装面高度(H F)图E705+10轨腰厚度(w T)图E8一O5轨底宽度(W F)10图E9+07 5轨底边缘厚度(T F)图E1 005轨底凹人03端面斜度(垂直、水平方向)06长度(环境温度2 0o c 时)3 0螺栓孔直径01图E1 l螺栓孔位置07图E1 16 4 平直度和扭曲允许偏差钢轨平直度和扭曲允许值应符合表2 的规定。表2 平直度和扭曲部位项目允许偏差0m lm:03r a m 1m垂直方向“6(向上)0 I l l 一2m:04m m 2m距轨端0m 一2m 部位(向下)“02m m 2m0m 1I l l:04r a m 1m水平方向“60m 一2 I l l:0 6r a
12、 m 2m垂直方向1m 3m:03r a m 2m距轨端1m 一3m 部位水平方向lm 3m O6 m m 2m垂直方向03m m 3m 和02r a m Im轨身。水平方向05m m 2m上弯曲和下弯曲1 0m m。钢轨全长侧弯曲弯曲半径R 15 0 0m扭曲5见图1钢轨平直度测量示意图见图i a),图中为测量尺长,d、e 为允许公差二“垂直方向平直度测量位置在轨头踏面中心;水平方向平直度测量位置在轨头侧面圆弧以下5m m 1 0m m 处。轨身为除去轨端0m 2 I n 外的其他部分。6 出现低头部分的长度(F)不应小于06m。当钢轨正立在检测台上时,端部的上翘不应超过1 0m l n。当
13、钢轨轨头向上立在检测台上能看见明显的扭曲时,用塞尺测量钢轨端部轨底面与检测台面的间隙,不得超过25m m。8 钢轨端部和距之l1 1 1 的横断面之间的相对扭曲不应超过04 5m m。以轨端断面为测量基准,用特制量规(扭曲尺,长1m)对轨底下表面的触点进行测量,触点中心与轨底边缘的距离为1 0i n m,触点接触表面面积为1 5 0m m 2 2 5 0i l l m2,见图1b)。3T B T3 2 7 6-2 0 11如果e 0 F 06 I T,a)钢轨平直度测量示意图1 距离轨端面1m 的横截面;2 量规(扭曲尺);3 轨端横截面。b)钢轨端部扭曲测量示意图图1钢轨平直度和端部扭曲测量
14、示意图6 5 螺栓孔、钢轨螺栓孔边缘应予倒棱,尺寸为081 1 1 1 3 1 1 1 5m m,角度为4 5。7 技术要求单位为毫米71制造方法7 1 1钢轨钢应采用碱性氧气转炉或电弧炉冶炼,并经炉外精炼和真空脱气处理。7 1 2 钢轨应采用连铸坯制造。7 1 3 钢轨在轧制过程中应采用多级高压喷射除鳞,以有效除去氧化皮。7 1 4 钢轨的轧制压缩比不应小于9:1。7 1 5 钢轨应采用二段辊式矫直机对其断面的水平轴和垂直轴方向分别进行矫直,只允许辊矫一次。端头或局部不平直可蹦用四面压力机补充矫直。7 2 牌号和化学成分7 2 1钢的牌号和化学成分及残留元素(熔炼分析)应符合表3 及表4 的
15、规定。d表3 钢牌号及化学成分(熔炼分析)T B T3 2 7 6 2 0”化学成分(质量分数)钢牌号CS lM nPSVA 1U 7 l M n G06 5 07 5O 1 5 05 807 0 12 000 2 500 2 500 3 000 0 4U 7 5 V G07 1 08 0O5 0 O7 007 5 10 500 2 500 2 500 4 00 800 0 4表4 残留元素上限化学成分(质量分数)钢牌号C rM ON iC u5 nS bT iN bC U+1 0 S nC r+M O+N i+C uU 7 l M n C01 500 201 001 500 3 00 0 2
16、 00 0 2 5O0 l03 503 5U 7 5 V C7 22 需方要求对钢轨化学成分和残留元素进行验证分析时,与表3 规定成分范围的允许偏差为:C:0 0 2;S i:00 2;M n:00 5;P:+0 0 0 5;S:+0 0 0 5;V:0 0 1;其他元素允许偏差应符合相关规定。7 2 3 钢水氢含量不应大于00 0 02 5。当钢水氢含量大于00 0 02 5,应进行连铸坯缓冷,并检验钢轨的氢含量。钢轨的氢含量不应大于0 0 0 02 0。72 4 钢水或钢轨总含氧量不应大于00 0 2O。7 25 钢水或钢轨氮含量不应大于0 0 0 8O。73 拉伸性能钢轨的抗拉强度和伸长
17、率应符合表5 的规定。7 4 硬度钢轨轨头顶面中心线上的表面硬度值应符合表5 的规定。在同一根钢轨上,其硬度变化范围不应大于3 0H B。表5 抗拉强度、伸长率和轨头顶面硬度抗拉强度R。伸长率A轨头顶面中心线硬度H B W钢牌号M P a(H B W l 0 3 0 0 0)U 7 l M n G8 8 01 02 6 0 一3 0 0U 7 5 V G9 8 01 02 8 0 3 2 0注:热锯取样检验时,允许断后伸长率比规定值降低1(绝对值)。7 f i 显微组织钢轨全断面的显微组织应为珠光体组织,允许有少量的铁素体,不应有马氏体、贝氏体及晶界渗碳体。7 6 脱碳层在图2 所规定的轨头表
18、面任何部位,测量图3 所示连续封闭铁索体网,深度不应超过0 5m i l l。7 7 非金属夹杂物按G B T1 0 5 6 1 2 0 0 5 中A 法对钢轨的非金属夹杂物进行评定,非金属夹杂物级别应符合表6规定。5陶2 轨头表面脱碳层检验范围图3 轨头表面允许的脱碳层深度金相图f】0 0 表6非金属夹杂物级别要求E 女月女#女m 女尝&I l*mi*iEA(n*)222525B(i m *)II 15I5c(n#)I115 I5T)(日n m#娄)l1l5I578 低倍钢轨横断酸蚀试J;的低倍世符台附录B 的规定。79 落锤钢轨应进行落锤试验,试样经锤击次后不应有断裂现象。应在质量证明#内
19、给出挠度值,以供参考。71 0 表面质量71 01 钢轨表面不应冉裂纹。67 1 0 2 钢轨走行面(即轨冠部位)、轨底下表面及距轨端1m 内影响接头夹板安装的所有凸出部分(热轧标识除外)都应修磨掉。71 0 3 在热状态下形成的钢轨磨痕、热刮伤、纵向线纹、折叠、氧化皮压人、轧痕等的最大允许深度:a)钢轨走行面:03 5h i m:b)钢轨其他部位:05n l I f l。在钢轨长度方向的任一部位,纵向导卫板刮伤最多只允许有2 处,深度不应超过规定,但在钢轨走行面上,只允许有l 处。沿同一轴线重复发生导卫板刮伤可作为l 处认可。允许导卫板刮伤的最大宽度为41 n l l l,宽度与深度之比大于
20、等于3:1。轧辊产生的周期性热轧痕可作为1 处认可,并且可以修磨。7 1 04在冷状态下形成的钢轨纵向及横向划痕等缺陷最大允许深度:a)钢轨走行面和轨底下表面:0 3m m(轨底下表面不应有横向划痕);b)钢轨其他部位:0 5l l l n l。7 1 05 钢轨表面不应存在马氏体或白相组织的损伤,如有应予以消除。71 0 6 表面缺陷检测和修磨:表面缺陷深度应采用深度探测器进行检测,深度无法测量时,应通过试验进行确认。对表面缺陷进行修磨时,修磨面轮廓应圆滑,且应保证修磨后钢轨的显微组织不受影响。最大允许修磨深度:a)钢轨走行面:0 3 5m m;b)钢轨其他部位:0 5n l n l。钢轨1
21、 0m 长范围内表面缺陷不应多于3 处,每1 0m 可修磨1 处。钢轨轨冠部位周期性热轧痕的修磨处数每5 0m 不应多于3 处。修磨后钢轨的几何尺寸偏差和平直度应符合表1 的规定。距轨端1m 范围内,钢轨走行面和轨头侧面,除凸出部位外,不应修磨。钢轨断面尺寸、平直度不合格,除凸出部位外,不应采用修磨方式处理。钢轨的热伤、冷伤满足71 03 和(或)71 04 规定时,可不修磨。7 1 0 7 应沿钢轨全长对轨底而进行自动检测。所用设备应能检测到表7 所示大小的人丁缺陷尺寸。人工缺陷尺寸的公差为0 1m i l l。用轨底自动检测技术检测时,允许轨底边缘每侧有最多5m m 宽的盲区。每隔8h 用
22、有人工缺陷的测试轨标定一次。当自动检测设备不能正常使用时,应采用人T 镜面检查。表7 人工缺陷的尺寸单位为毫米缺陷深度缺陷长度缺陷觉度1o2 0O51 0o57 1 1 超声波探伤钢轨全长应连续进行超声波探伤检查,不应有超过母20 r a m 人工缺陷当量的缺陷并应符合8 7的规定。7 1 2 轨底残余应力轨底的最大纵向残余拉应力应小于等于2 5 0M P a。7 1 3 断裂韧性在温度一2 0 下测得断裂韧性K。的最小值及平均值应符合表8 的规定。表8 断裂韧性眉。K,。单个最小值K。最小平均值M P a m l“M P a-m”22 62 9注:在某些情况F,K Q 值町用于计算K。平均值
23、,见附录D。7T B T3 2 7 6 2 0 117 1 4 疲劳裂纹扩展速率疲劳裂纹扩展速率d a d N 应符合表9 的规定。表9 疲劳裂纹扩展速率d a d N应力强度N 子范围A K疲劳裂纹扩展速率d a d NA K=1 0M P a m d a d N 1 7m G cA K=1 35M P a i n I 2d a d N 5 5m G c7 1 5 疲劳总应变幅为13 5 0 斗s 时,每个试样的疲劳寿命(即试样完全断裂时的循环次数)应大于5 1 0 6 次。8 试验方法81检验项目、检验频次、取样部位及试验方法检验项目、检验频次、取样部位及试验方法应符合表1 0 的规定。应
24、避免在过渡区域取样。表1 0 检验项目、检验频次、取样部位及试验方法序号检验项目检验频次取样部位试验方法G B T2 2 31 4:G B T2 2 36 0:熔炼分析按G B T2 0 0 6 6 取样,成G B T2 2 36 2;G B T2 2 36 3;l化学成分每炉1 次品分析在图5 拉伸试样部位取样G B T2 2 36 8;G B T2 2 37 1;或G B T4 3 3 6熔炼分析按G B T2 0 0 6 6 取样,成2残留元素每炉1 次G B T4 3 3 6品分析在图5 拉伸试样部位取样每炉1 次(每个连浇中3含氢量见82见82第一炉为2 次)熔炼分析按G B T2
25、0 0 6 6 取样,成4总舍氧量每批1 次(;B T1 1 2 6 l品分析按图4 取样熔炼分析按G B T2 0 0 6 6 取样,成5含氮量每批1 次G B T2 0 1 2 4品分析按图4 取样G B T2 2 8;试样d n=1 0m m,6拉伸每炉1 次见图5f o=5 d o7硬度每炉1 次见84G B T2 3 l1每10 0 0 t 或不足8显微组织见图5G B T1 3 2 9 810 0 0 t 1 次每10 0 0 t 或不足9脱碳层见图2觅7610 0 0【1 次在钢轨头部距轨顶面1 0m m 1 5n l m 纵向切取,检查面应平行1 0非会属兜杂物每批1 次G B
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