なぜレールに鋼が使われるのか？

線路は、鉄道レール、線路、鋼鉄レールなどとも呼ばれ、鉄道線路システムで広く使用されています。鉄道転轍機との連携により、列車を方向転換することなく走行させることができます。一般に、鉄道の線路は平行した 2 本の鋼線で構成され、枕木の上に安定して敷かれています。

gb rail

スチールレールの製造にはどのような材料が使用されますか?

スチールレールは、優れた硬度、耐摩耗性、強度を実現するために、主にマンガン (Mn) と、場合によってはクロム (Cr)、バナジウム (V)、チタン (Ti) などの他の元素を合金化した高品質の中高炭素鋼で作られています。原料の鉄鉱石、石炭、石灰石から出発し、精錬してレールの形状に圧延し、その後熱処理して特性を改善します。-

炭素鋼:最も一般的なのは、炭素とマンガンに依存するものです。

合金鋼:Cr、V、Tiなどの添加元素が含まれており、優れた性能を発揮します。

熱処理された鋼-:-熱間圧延鋼または合金鋼で、特にレールヘッドの特性を高めるために制御された加熱と冷却が行われます。

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鋼種	C(%)	シ	ん	Cr	V	P	S	引張強さ(Rm/MPa)
U71Mn	0.65~0.76	0.15~0.58	0.70~1.40	–	–	0.035以下	0.030以下	880以上
U75V	0.71~0.80	0.50~0.80	0.75~1.05	–	0.04~0.12	0.035以下	0.030以下	980以上
U78CrV	0.72~0.82	0.50~0.80	0.70~1.05	0.30~0.50	0.04~0.12	0.035以下	0.030以下	1080以上
U77MnCr	0.72~0.82	0.10~0.50	0.80~1.10	0.25~0.40	–	0.035以下	0.025以下	980以上
U76CrRE	0.71~0.81	0.50~0.80	0.80~1.10	0.25~0.35	0.04~0.08	0.035以下	0.025以下	1080以上

なぜレールに鋼が使われるのか？

鋼は鉄道線路の建設に最も広く使用されている材料ですが、それには十分な理由があります。強度、耐久性、多用途性など、スチールがこの目的に理想的な素材となるには、いくつかの重要な要素があります。

まず第一に、スチールは信じられないほど強くて耐久性があります。鉄道線路は、重い列車の重量を支え、継続的な使用による衝撃に耐えなければならないため、多大な応力と圧力にさらされています。鋼は他のどの材料よりもこの応力と圧力に耐えることができるため、レール建設に理想的な選択肢となります。

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スチールは強度に加えて耐久性にも優れています。腐食、磨耗、裂傷、その他の損傷を受けやすい他の材料とは異なり、鋼は幅広い環境要因に耐え、長期にわたり構造の完全性を維持できます。つまり、鋼鉄レールは最小限のメンテナンスや修理で数十年間使用できるため、鉄道事業者にとって非常に費用対効果の高い選択肢となります。{2}}

スチールレールのもう 1 つの重要な利点は、その多用途性です。鋼材は、さまざまなレールシステムの特定のニーズに合わせて、幅広いサイズと形状で製造できます。直線レール、曲線レール、スイッチ、踏切、またはその他の特殊なコンポーネントが必要な場合でも、鋼材は要件に合わせてカスタマイズできます。

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これらの機能上の利点以外にも、スチールレールには鉄道事業者にとって人気のある選択肢となる他のいくつかの利点もあります。たとえば、鋼鉄レールは列車が走行するための滑らかな表面を提供するため、非常に効率的です。これにより、電車の車輪の摩擦と摩耗が軽減され、より少ないエネルギーでより効率的に運転できるようになります。これにより、鉄道事業者は商品や乗客をより効率的かつ低コストで輸送できるため、運営コストが削減されます。

軌道の種類スチールレール

重量、規格、引張強度などのさまざまな方法に応じて、スチールレールはいくつかのタイプに分類できます。国家規格を例に挙げると、スチールレールは次のタイプに分類できます。

中国の標準的なスチールレール

分類		高さ(mm)	ヘッド(mm)	底部(mm)	厚さ(mm)	重量(kg/m)
ライトレール	8kg/m	65	25	54	7	8.42
	9kg/m	63.5	32.1	63.5	5.9	8.94
	12キロ/メートル	69.85	38.1	69.85	7.54	12.2
	15キロ/メートル	79.37	42.86	79.37	8.33	15.2
	18キロ/メートル	80	40	80	10	18.06
	22キロ/メートル	93.66	50.8	93.66	10.72	22.3
	24キロ/メートル	107	51	90	10.9	24.46
	30キロ/メートル	107.95	60.33	107.95	12.3	30.1
重量レール	38キロ/メートル	134	68	114	13	38.733
	43キロ/メートル	140	70	114	14.5	44.653
	45キロ/メートル	145	67	126	14.5	45.546
	50kg/m	152	70	132	15.5	51.514
	60kg/m	176	73	150	16.5	60.64
*クレーンレール*	QU70	120	70	120	28	52.8
	QU80	130	80	130	32	63.69
	QU100	150	100	150	38	88.96
	QU120	170	120	170	44	118.1

アメリカ規格のスチールレール

アメリカ規格のスチールレールは主にASCEシリーズレールと呼ばれます。

英国標準

一般的に英国規格のスチールレールの材質は700/900Aです。 GNEE RAIL は中国の BS スチールレールメーカーで、50O、60A、60R などのトップ BS11-1985 標準スチールレールを供給できます。

サイズ	A	B	C	t	重量(kg/m)
50O	52.39	100.01	100.01	10.32	24.833
60A	57.15	114.3	109.54	11.11	30.618
60R	57.15	114.3	109.54	11.11	29.822
70A	60.32	123.82	111.12	12.3	34.807
75A	61.91	128.59	114.3	12.7	37.455
75R	61.91	128.59	122.24	13.1	37.041
80A	63.5	133.35	117.47	13.1	39.761
80R	63.5	133.35	127	13.49	39.674
90A	66.67	142.88	127	13.98	45.099
100A	69.85	152.4	133.35	15.08	50.182
113A	69.85	158.75	139.7	20	56.398

日本工業規格のスチールレール

日本工業規格のレールには、JIS e規格に基づくJIS鋼製レールの材質が15kg、22kg、30Aなどがあります。

サイズ	A	B	C	t	重量(kg/m)
JIS 15kg	42.86	79.37	79.37	8.33	15.2
JIS 22kg	50.8	93.66	93.66	10.72	22.3
JIS30A	60.33	107.95	107.95	12.3	30.1
JIS37A	62.71	122.24	122.24	13.49	37.2
JIS50N	65	153	127	15	50.4
CR73	100	135	140	32	73.3
CR100	120	150	155	39	100.2

南アフリカの標準的なスチールレール

南アフリカ規格のスチールレール材質は700/900Aを採用。

サイズ	A	B	C	t	重量(kg/m)
15kg	41.28	76.2	76.2	7.54	14.905
22kg	50.01	95.25	95.25	9.92	22.542
30kg	57.15	109.54	109.54	11.5	30.25
40kg	63.5	127	127	14	40.31
48kg	68	150	127	14	47.6
57kg	71.2	165	140	16	57.4

UIC規格スチールレール

UIC860-O 標準スチールレールの一般的なサイズは、UIC54 レールと UIC60 レールです。 UICシリーズのレール材質は900A/1100です。

サイズ	A	B	C	t	重量(kg/m)
UIC54	70	159	140	16	54.43
UIC60	74.3	172	150	16.5	60.21

上記のこれらのタイプのスチールレールに加えて、GNEE RAIL は AS、ISCR、DIN などの他の多くの国際規格のスチールレールを供給できます。お客様のニーズに応じてさまざまな規格をカスタマイズできます。

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日本工業規格のスチールレール

UIC規格スチールレール