ГОСТ Р 55820-2013: рельсы остряковые ОР50, ОР65, ОР75

ГОСТ Р 55820-2013 - национальный стандарт России на остряковые рельсы, из которых стрелочные заводы делают остряки. Профиль у такого рельса низкий и несимметричный, с толстой шейкой и подошвой, смещённой в одну сторону. Действующая редакция включает Изменение № 1 и Изменение № 2, последнее применяется с 1 января 2023 года. Ниже своими словами о главном: типы и размеры, классы, сталь, дефекты, маркировка и применение.

Что регулирует ГОСТ Р 55820-2013

Стандарт распространяется на остряковые рельсы для конструкций верхнего строения пути широкой колеи, как общего, так и необщего пользования. Готовые остряки и стрелочные переводы он не описывает, это требования к прокату. Перевод целиком и его детали разобраны в статье об элементах стрелочного перевода.

Разработчики - ВНИИЖТ, конструкторское бюро по пути и путевым машинам ОАО «РЖД», НИИ мостов и ЕВРАЗ ЗСМК. Стандарт утверждён приказом Росстандарта от 22 ноября 2013 года № 1754-ст и введён впервые. В каталоге Росстандарта дата введения - 1 августа 2017 года, хотя на первом листе издания стоит 1 июля 2014 года.

Изменение № 1 утверждено приказом от 17 ноября 2017 года № 1769-ст. Изменение № 2 утверждено приказом от 3 октября 2022 года № 1046-ст. Второе изменение заново задало таблицы размеров и допусков, правила правки и приёмки, поэтому ниже числа даны уже с его учётом.

Типы, категории и классы

Типов три: ОР50, ОР65 и ОР75, число соответствует типу рельсов пути. Все остряковые рельсы нетермоупрочнённые, по прочности их делят на категории НТ320ВС, НТ320 и НТ260. Буквы ВС означают рельсы специального назначения для скоростного совмещённого и высокоскоростного движения.

Кроме категории у рельса три класса качества: точность профиля X, Y или 2, прямолинейность А, В или 2 и поверхность Е, Р или 2. Рельсам специального назначения положены лучшие классы X, А и Е, рельсам общего назначения - Y и В. Класс 2 по всем трём признакам оставлен для путей предприятий.

Размеры профиля и масса

Контролируемые размеры с учётом Изменения № 2 приведены в таблице. Ширина подошвы у всех типов одинакова - 132 мм. Масса метра взята из справочного приложения Г и рассчитана при плотности стали 7850 кг/м³.

Допуски зависят от класса профиля. Ширину головки и толщину шейки в классе X держат в пределах ± 0,50 мм, в классах Y и 2 - ± 1,00 мм. Высота рельсов ОР65 и ОР75 в классе X может быть больше номинала на 0,80 мм или меньше на 0,60 мм.

Вогнутая подошва - брак, а выпуклость разрешена до 0,30 мм в классе X, 0,50 мм в классе Y и 1,00 мм в классе 2. Шейка со стороны длинного плеча должна стоять к подошве под прямым углом, отклонение - не больше 0,5 мм. Форма поверхности катания может отличаться от номинальной на ± 0,50 мм в классе X.

Длина, торцы и прямолинейность

Стандарт называет длины 17000, 15540, 13110, 10790, 8340 и 6555 мм, а другую длину указывают в заказе. Торцы обрабатывают механически, допуск по длине - ± 4 мм у рельсов до 10 м и ± 6 мм у более длинных. Длину приводят к температуре 15 °С по формуле из стандарта.

Косина торца ограничена 0,6 мм в классе прямолинейности А, 1,0 мм в классе В и 2,0 мм в классе 2. Прогиб рельса в целом по вертикали - не больше 1/2500 длины для класса А, 1/2200 для класса В и 1/1100 для класса 2. По горизонтали радиус изгиба у классов А и В должен быть больше 1500 м.

Скручивание всего рельса класса А - до 0,45 мм, класса В - до 1,00 или 1,50 мм в зависимости от длины, класса 2 - до 2,00 или 3,00 мм. На концах длиной 1 м скручивание ещё строже: 0,40, 1,00 и 2,00 мм. Меряют его на поверенном горизонтальном стенде.

Сталь и производство

Рельсы катают из спокойной стали электропечного или конвертерного производства с внепечной обработкой, вакуумированием и непрерывной разливкой. Коэффициент вытяжки при прокатке ОР50 и ОР65 - не меньше 9,0, у ОР75 - не меньше 7,6. Упрочняющую термообработку к остряковым рельсам не применяют.

Ванадия во всех марках от 0,03 до 0,15 %, алюминия - не больше 0,004 %. Изменение № 2 разрешило и сталь 76ХАФ из стандарта на железнодорожные рельсы ГОСТ Р 51685-2022. Общего кислорода в рельсе допускается не больше 0,0020 %, а сталь с водородом свыше 0,00025 % на рельсы не идёт.

Прочность, твёрдость и копёр

Категории НТ320ВС и НТ320 должны держать на разрыв не меньше 1080 Н/мм², предел текучести у них от 600 Н/мм², удлинение - от 6,0 %. Категория НТ260 даёт от 900 и 500 Н/мм² при удлинении от 5,0 %. Рельс чуть слабее этих норм можно принять для путей предприятий, если временное сопротивление не ниже 800 МПа, а текучесть, удлинение и сужение не ниже заданных для этого порогов.

Твёрдость в верхней точке головки - от 321 до 363 НВ у категорий НТ320 и НТ320ВС и от 260 до 321 НВ у НТ260. У рельсов НТ320ВС разброс твёрдости вдоль рельса - не больше 30 НВ. Структура головки - пластинчатый перлит, мартенсит и бейнит запрещены, обезуглероженный слой - не глубже 0,5 мм.

На копре пробу бьют грузом 1000 кг при температуре от 0 до 40 °С, излома и трещин быть не должно. Для категории НТ260 высота падения - 4,5 м у ОР50, 5,5 м у ОР65 и 5,9 м у ОР75. Для НТ320 и НТ320ВС стандарт задаёт высоту 6,0 м только для ОР65.

Дефекты поверхности и намин

Флокены, расслоения, трещины, корочки, пятнистая ликвация и включения внутри рельса недопустимы, макроструктуру оценивают по шкале приложения Ж. Технология завода должна включать автоматический ультразвуковой контроль всех элементов сечения. На длине 200 мм от торцов любые дефекты поверхности запрещены.

На поверхности катания класса Е одиночные пузыри и волосовины терпимы до 0,35 мм в глубину, в классе Р - до 0,50 мм, в классе 2 - до 1,00 мм. Дефекты можно убрать пологой зачисткой вдоль рельса без прижогов, если размеры остаются в допуске. Глубина зачистки на поверхности катания - те же 0,35, 0,50 и 1,00 мм.

Особый дефект острякового рельса - намин, блестящая полоса шириной около 10 мм на боковой стороне головки, обращённой к короткому плечу подошвы. Она появляется, когда ролик правильной машины слишком сильно давит на рельс. Намин и трещины в нём недопустимы, и зачисткой его исправлять нельзя.

Маркировка и паспорт

На шейке со стороны длинного плеча подошвы выкатывают знак завода, месяц и год, тип рельса, марку стали и стрелку по ходу прокатки. Знаки повторяют не реже чем через 4 м и не ближе 1,2 м от торцов. Вдавленным клеймом там же ставят агрегат, номер плавки и номер ручья.

Несмываемой краской на рельс наносят категорию и три класса: профиля, прямолинейности и поверхности. Партию сопровождает паспорт с типом, категорией, классами, маркой стали, числом рельсов с длиной, теоретической массой и номерами плавок. В паспорте указывают и результаты приёмо-сдаточных испытаний.

При заказе обозначение пишут по схеме приложения Б. Например, «Остряковый рельс ОР65-НТ260-Э73Ф-8,34-Y-В-Р ГОСТ Р 55820-2013» - рельс ОР65 категории НТ260 из электропечной стали 73Ф длиной 8,34 м с классами Y, В и Р. Сборная партия из разных плавок - не больше 100 рельсов.

Перевозка, гарантия и применение

Рельс, упавший с высоты больше 1 м, считают негодным, а магнитные захваты при погрузке применять не рекомендуют. Хранят рельсы на ровной площадке в штабелях с деревянными прокладками. После переработки на стрелочном заводе изготовитель гарантирует состав стали и макроструктуру пять лет с начала работы.

Рельсы класса А рекомендованы для переводов на участках со скоростью больше 140 км/ч, а класс В там запрещён. Класс 2 допускается только на путях необщего пользования, поставлять его железным дорогам и метрополитенам нельзя. По приложению И категорию НТ260 ставят на приёмо-отправочные и прочие пути, а НТ320 - на главные пути со скоростью до 140 км/ч.

Частые вопросы