jueves, 19 de junio de 2008

NATURALEZA Y VIDA DEL RIEL


El riel, que empezó siendo de hierro, es de acero hace ya bastantes años. La composición química del acero de los rieles es variable, y en relación con esta composición están los resultados de dureza, fragilidad, resistencia a la deformación y al desgaste. Los pliegos de condiciones definen las proporciones de los componentes, que esencialmente son el carbono, manganeso, silicio, fósforo y azufre, estos dos últimos resultan nocivos, especialmente el fósforo. A continuación se mostrara la tabla 1.1 con la composición química del acero según los pliegos de condiciones para rieles fabricados en Europa y América.

Con mayor cantidad de carbono se aumenta la dureza, y con la de manganeso; la resistencia al desgaste. Una excesiva proporción de fósforo aumenta la fragilidad, pero favorece la resistencia al desgaste.




El acero es fabricado por el procedimiento Bessemer, o por el Martín-Siemens. El lingote debidamente saneado; se pasa a los trenes de laminación, y a la salida final de ellos se despuntan los rieles para suprimirles las posibles segregaciones, que son impurezas que se presentan también, previamente, en la obtención del lingote, a la solidificación del metal fundido. Al producirse la solidificación, por contracciones, se suelen originar también cavidades en las puntas del lingote, que se llaman rechupes. El corte de las barras a la salida del laminador y el acabado de los extremos, taladrado y marcado son las operaciones finales en la fabricación del riel.

La vida del riel depende de su desgaste y de las roturas. Estas son debidas, además de a la calidad, a la defectuosa colocación y a las temperaturas extremas del invierno. El desgaste es de varios órdenes: el normal, por la acción del paso de los trenes, y otros especiales, como el muy frecuentemente observado en el plano de rodadura de la cabeza, que es el llamado desgaste ondulatorio, y produce unas desigualdades que se nota al paso del material móvil ligero.

Entre los ensayos que se practican durante la fabricación y recepción de rieles, se encuentra uno que se lleva a cabo en la explotación ferroviaria, para deducción de las causas de roturas, y es el llamado de obtención de macrografias, que son imágenes de la sección del riel que revelan defectos de la estructura en la composición química del metal, que denuncian la existencia de excesos temibles de algunos componentes, como el azufre y el fósforo, y sobre todo, que enseñan si esos excesos se acumulan en puntos o zonas que constituyen las segregaciones. Son representaciones gráficas del mismo tamaño de la sección por tal motivo la denominación de macrografía.

Para obtener las macrografías se emplean diversos procedimientos, que en el fondo se basan en el mismo principio de reacciones químicas. A continuación se presenta uno de los procedimientos mas comunes: Pulimentada la sección, sobre ella se aplica un papel al bromuro de plata, el mismo que sirve para las diapositivas fotográficas y que previamente se ha humedecido con agua y ácido sulfúrico. Al contacto de la sección y del papel así mojado, contacto que se prolonga varios minutos, el azufre y el fósforo, a los cuales se trata de descubrir en el metal, dan lugar a sulfhídrico y fosfaminas, que con las sales de plata del papel, producen en éste el mismo efecto que la luz en la fotografía y dan lugar á una coloración oscura y a las manchas negras que denotan la existencia de las segregaciones.

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