A sínacél osztály megválasztása

A nagyobb tengelyterhelés és a megnövekedett elegytonna-forgalom követelményei nagyobb keménységű és kopásállóbb síneket kívánnak. A sínek acélanyaga fej­lesztésének egyértelmű célja volt, hogy a kopásállóságot keményebb acélok segítségével lehessen elérni. Számos mérési eredmény igazolja, hogy a keménység növelésével (akár 350 HB érték fölé) a kopás mértéke – nagy tengelyteher esetén is – jelentősen csökken.
Laboratóriumi vizsgálatok eredményei és üzemi tapasztalatok azt mutatják, hogy a gördülési érintkezési fáradási repedésekkel szembeni ellenállás a sínfej keménységének növekedésével egyre jobb lesz (azaz például az R350HT sínacél ellenállóbb, mint az R260 osztályú).
A 12. ábra – a voestalpine Schienen AG közlése alapján – azt mutatja, hogy R = 1500 m sugarú íves vágányban hogyan csökken a károsodási mélység a sínacél osztály függvényében. Az arány R260 és R350HT sínek között 1,7. Ugyanakkor a sín beszerzési árában a különbség mindössze 15%.

Azonban a nagyobb keménység a kopási ellenállóság növelésével késlelteti a fáradt vagy fáradás közeli réteg természetes (járműkerekek általi) eltávolítását is. Tehát csökkenti a sínnek azt a képességét, hogy olyan profilra kopjon, amelyik jobban megfelel az áthaladó kerékprofiloknak. Így a HC repedések hamarabb kialakulhatnak a keményebb acélosztályokban, ha a kerék és sín profiljai olyanok, hogy nagy érintkezési feszültségek jöhetnek létre. Ezért megfelelő megelőzési és profilköszö­rülési rendszert (kényszerített kopás és érintkezési feszültség kezelést) kell bevezetni, hogy teljesen ki lehessen használni a HC hibák kialakulásával szembeni nagyobb ellenállást, és a hőkezelt sínek nagyobb mélységet elérő felkeményítését is, ezáltal növelve a sín élettartamát.

AntiHeadCheck profil kialakítása pályába beépített új síneken

A sínfej-hajszálrepedések ellen az érzékeny pályaszakaszokon (pl. R = 500–3000 m sugarú ívek külső sínszálában) fejrepedezés elleni, ún. AntiHeadCheck (AHC) profil használata ajánlott [1]. A 13. ábrán látható néhány használatos példa. Az AHC profilokat az alsó ábrarészen úgy hasonlították össze, hogy a gyártási profiltól való eltérést, mint sugárirányú különbségeket ábrázolják a referenciaprofilhoz képest. A referenciaprofil (60E2 1:40 profil) vonala a vastagon jelölt vízszintes pontozott vonal. Az 54E5 (= 54E1 AHC) sínprofil jelenleg az egyetlen AHC profil, amely szerepel az MSZ EN 13674-1 szabványban.

Az AHC profilokat a megelőző köszörülés során lehet létrehozni. A fémanyag eltávolítása a nyomtávsaroknál úgy történik, hogy alacsonyabb érintkezési feszültségeket érjünk el a kerék és a sín között. A szabványos célprofilhoz képest 0,3 mm-es minimális alávágás késlelteti a fejrepedezések megjelenését.

A sínek köszörülése

A sín acélminősége meghatározó szerepet játszik a HC hibák kifejlődésében, de jelenleg nem áll rendelkezésre olyan sínanyag, amely teljesen ellen tudna állni a fáradásnak. Az esetek többségében gazdaságosabb megoldás a karbantartásuk, mint a cseréjük. Így a sínek köszörüléssel történő karbantartása elkerülhetetlen szükségesség. A beavatkozásoknak legalább közepes időintervallumban (3 év), stratégiai alapon tervezetteknek kell lenniük. A jelenlegi gyakorlat alapján a sínkarbantartásnak három módja ismert:

• megelőző (preventív) sínköszörülés új építések és felújítások esetében;
• ciklikus sínköszörülés hálózati szemlélettel;
• javítómunka többé-kevésbé rövid szakaszokon, szétszórva a hálózaton, a súlyosabb károsodások kezelésére.

Hangsúlyozni kell, hogy a köszörülésnek minden esetben biztosítania kell az ideális kerék-sín érintkezési körülményeket (optimális sínprofil szűk mérethatárokkal), az ideális fémeltávolítási mértéket (elég nagy, hogy megszüntesse a hibákat, de olyan kicsi, amennyire szükséges, hogy a mesterséges kopást minimumon tartsa).