utilidad del acero de medio y alto carbono en rieles ferroviarios

1. Profesores: Carlos Pizzorno / Juan López.
Alumnos: Gustavo Pavón, Fernando Rodríguez y
Ezequiel Collar.

2. Seminario Materiales
Ferroviarios
Licenciatura en Tecnologías
Ferroviarias
(Segun Normas SAE)
SAE clasifica los aceros en: al carbono, de media aleación, aleados,
inoxidables, de alta resistencia, de herramientas, etc.
Aceros de medio % de carbono: (desde SAE 1035 a 1053)
Se utilizan en amplia variedad de piezas sometidas a cargas dinámicas.
Aceros de alto % de carbono: (desde SAE 1055 a 1095)
Se usan en aplicaciones en las que es necesario incrementar la
resistencia al desgaste y altas durezas que no pueden lograrse con aceros
de menor contenido de C.

3. Seminario Materiales
Ferroviarios
Licenciatura en Tecnologías
Ferroviarias
Partiendo de una palanquilla de colada continua (producto largo de
sección cuadrada) se lamina en caliente un tren de perfiles a
temperaturas comprendidas entre 1200° y 900° aproximadamente,
cambiando progresivamente su forma hasta obtener la sección deseada;
posteriormente se enfría el carril al aire y se almacena, uno al lado del
otro,en un parque y el enfriamiento es lento hasta llegar a la
temperatura ambiente.
Estandares de longitud: 18, 36, 72, 144 metros
Condicionados por su capacidad de almacenamiento y transporte

4. Colada continua en
palanquilla

5. Seminario Materiales
Ferroviarios
Licenciatura en Tecnologías
Ferroviarias
Riel de 50,632 kg/m - Perfil
U.36
Riel de 60,34 kg/m - Perfil
U.I.C. 60
Riel de 54,43 - Perfil UIC 54
Riel de 54,77 kg/m - Perfil UIC
54 E.1
Riel de 44,65 kg/m (90 lbs/yd) -
Perfil ARA-A
Riel de 60,21 kg/m - Perfil
U.I.C. 60 E.1
La UIC (Unión Internacional de Ferrocarriles) que regula la normativa
sobre el
diseño y construcción de los ferrocarriles, tiene estandarizados los tipos
decarril que se utilizan en función de los esfuerzos previstos y las
condiciones de
durabilidad.

6. Seminario Materiales
Ferroviarios
Licenciatura en Tecnologías
Ferroviarias
RIEL LIGERO: es aquel cuyo peso no encede los 40 kg por metro lineal.
Se usa en líneas por las que circulan trenes sin excesivo peso o que
transportan cargas ligeras y cuya velocidad no es alta. Por ejemplo en los
ferrocarriles mineros o en los tranvias.
RIEL PESADO: oscila entre los 40 y 60 kg por metro lineal. Se utilizan
cuando lo requerimientos de velocidad, seguridad y carga máxima a
transportar. Principalmente se utiliza en ferrocarriles de mercancías o
pasajeros y metropolitanos. Asi como líneas de alta velocidad.

7. Seminario Materiales
Ferroviarios
Licenciatura en Tecnologías
Ferroviarias
La evolución de los rieles a lo largo de los tiempos como consecuencia del
aumento de los requerimientos (aumento de las cargas por eje de 3
ton/eje en los primeros tiempos a 30 ton/eje en la actualidad y aumento
significativo de las velocidades comerciales de 50 Km/h a 300 Km/h
actuales) a obligado al estudio y perfeccionamiento de los mismos. La
evolución muestra el incremento en los siguientes aspectos:
1. Aumento de la inercia vertical
2. Aumento del peso por metro lineal
3. Mejoramiento de la calidad en la composición química

8. Seminario Materiales
Ferroviarios
Licenciatura en Tecnologías
Ferroviarias
(Bajo Norma UIC)
Carbono: de 0,37 a 0,73 % - Con él aumenta la dureza y la resistencia al
desgaste, pero también influye en la fragilidad.
Manganeso: De 0,86 a 1,74 % - Tiene influencia en la dureza, la
resistencia al desgaste y a la tenacidad (no frágil), pero disminuye la
soldabilidad.
Silicio: 0,30 % - Aumenta la dureza, la resistencia al desgaste y facilita la
laminación del riel.
Azufre y Fósforo: menos de 0,05 % - No son deseables porque dan
fragilidad, pero es muy costosa su eliminación.
En tanto varian estos componentes y de acuerdo al proceso de fabricación
utilizado se consiguen distintas calidades de rieles, variando en calidad,
peso y uso.

9. Seminario Materiales
Ferroviarios
Licenciatura en Tecnologías
Ferroviarias
Parte Blanca: Ferrita
Parte oscura: Perlita
Según diagrama Hierro-Carbono
Calculo de la cantidad de perlita y ferrita
del acero 1070
α: Ferrita
% α:
0,8−0,70
0,8−0,008
× 100 = 12,63% de Ferrita
% α + % de Perlita= 100%
% de Perlita= 100% −12,63%= 87,37% de
Perlita

10. Seminario Materiales
Ferroviarios
Licenciatura en Tecnologías
Ferroviarias

11. Estos defectos internos son visibles
solamente después que llegan al
hongo, alma o patín, dado que sino
no hay modo de detectarlos
anteriormente. Tales defectos
progresan con el tráfico y aumentan
su tamaño con mayor número de
toneladas transportadas.
Seminario Materiales
Ferroviarios
Licenciatura en Tecnologías
DEFECTOS INTERNOS Y EXTERNOS
A diferencia de los defectos
internos, lo externos se pueden
observar sin recurrir a un
ultrasonido

12. Seminario Materiales
Ferroviarios
Licenciatura en Tecnologías
Ferroviarias
Es el desgaste que se origina por el contacto
de la pestaña en la parte lateral del hongo.
Este desgaste es más característico en curva
pero también se da en recta cuando las
condiciones geométricas no responden a
valores admisibles y por la inscripción de los
bogíes del material rodante. Manual Integral
de Vías Página 79 Este desgaste sigue y copia
el contacto de la pestaña con el riel en un
ángulo equivalente a la pestaña. Este ángulo
se va incrementando y al llegar a 30º se
convierte en un desgaste peligroso tanto en
sectores de curva como en recta, llegando a
producir descarrilamiento por esta causa
DESGASTE LATERAL DEL
RIEL

14. Seminario Materiales
Ferroviarios
Licenciatura en Tecnologías
Ferroviarias