Título

RECUPERAÇÃO DAS PROPRIEDADES DAS CAMADAS DEFORMADAS EM TRILHOS FERROVIÁRIOS

RECOVERY OF THE PROPERTIES OF DEFORMED LAYERS IN RAILWAYS

Autoria

Nunes, Larissa Fernandes; Reis, Raphael Henrique Morais; Brandão, Luiz Paulo Mendonça

DOI

10.5151/2594-5327-34895

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Resumo

DURANTE A REALIZAÇÃO DO TRANSPORTE FERROVIÁRIO DE CARGA, A DISSIPAÇÃO DE TENSÕES ENTRE O TREM E A VIA É REALIZADA ATRAVÉS DO CONTATO RODA-TRILHO. ESSA INTERAÇÃO E TRANSFERÊNCIA DE ESFORÇOS PROPICIA A FORMAÇÃO DE CAMADAS DE DEFORMAÇÃO SUPERFICIAIS NO TRILHO. ESSAS CAMADAS SÃO COMUMENTE CHAMADAS NA LITERATURA DE WEL (WHITE ETCHING LAYER) E BEL(BROWN ETCHING LAYER). ELAS SÃO COMPOSTAS POR UM MIX DE MICROESTRUTURAS PODENDO CONTER FERRITA NANOSATURADA, AUSTENITA RETIDA, CEMENTITA E MARTENSITA. DEVIDO AO ALTO GRAU DE DEFORMAÇÃO, A WEL E BEL, QUANDO PRESENTES NO TRILHO, FAVORECEM O APARECIMENTO DE TRINCAS, QUE CASO NÃO SEJAM TRATADAS, PODEM SE PROPAGAR E LEVAR A FALHA DO ATIVO. ATUALMENTE, O MÉTODO UTILIZADO PARA CONTROLE DAS CAMADAS DEFORMADAS É O PROCESSO DE ESMERILHAMENTO DO MATERIAL. O ESMERILHAMENTO ATUA REMOVENDO A CAMADA DEFORMADA DO TRILHO. DESSE MODO, COM O PASSAR DOS CICLOS, A MASSA DO BOLETO É REDUZIDA DIMINUINDO SUA VIDA ÚTIL. SENDO ASSIM, ESTE TRABALHO VISA DESENVOLVER UMA METODOLOGIA DE TRATAMENTO TÉRMICO CAPAZ DE REALIZAR O ALÍVIO DE TENSÕES DAS CAMADAS DEFORMADAS SEM PREJUDICAR AS PROPRIEDADES DA REGIÃO SEM DEFORMAÇÃO DO TRILHO. COM A APLICAÇÃO DESTE TRATAMENTO NA VIA, OS CICLOS DE ESMERILHAMENTO PODERÃO SER REALIZADOS EM ESPAÇO DE TEMPOS MAIORES REDUZINDO O DESGASTE INDUZIDO DO BOLETO. INICIALMENTE, FOI REALIZADO UM TRATAMENTO TÉRMICO A 200°C POR 5 MINUTOS EM UMA AMOSTRA DE TRILHO DA MRS LOGÍSTICA. APÓS O TRATAMENTO, ANÁLISES DO MATERIAL FORAM REALIZADAS E COMPARADAS COM O METAL DE BASE MOSTRANDO GRANDE POTENCIAL DE APLICAÇÃO DA TÉCNICA.

 

DURING THE PERFORMANCE OF RAIL FREIGHT TRANSPORT, THE DISSIPATION OF TENSIONS BETWEEN THE TRAIN AND THE TRACK IS CARRIED OUT THROUGH THE WHEEL-RAIL CONTACT. THIS INTERACTION AND TRANSFER OF FORCES ALLOWS THE FORMATION OF SUPERFICIAL DEFORMATION LAYERS IN THE RAIL. THESE LAYERS ARE COMMONLY REFERRED TO IN THE LITERATURE AS WEL (WHITE ETCHING LAYER) AND BEL (BROWN ETCHING LAYER). THEY ARE COMPOSED OF A MIX OF MICROSTRUCTURES THAT MAY CONTAIN NANOSATURATED FERRITE, RETAINED AUSTENITE, CEMENTITE AND MARTENSITE. DUE TO THE HIGH DEGREE OF DEFORMATION, WEL AND BEL, WHEN PRESENT ON THE RAIL, FAVOR THE APPEARANCE OF CRACKS, WHICH, IF LEFT UNTREATED, CAN PROPAGATE AND LEAD TO ASSET FAILURE. CURRENTLY, THE METHOD USED TO CONTROL DEFORMED LAYERS IS THE GRINDING PROCESS OF MATERIAL. GRINDING WORKS BY REMOVING THE DEFORMED LAYER FROM THE RAIL. IN THIS WAY, AS THE CYCLES GO BY, THE HEAD MASS IS REDUCED, DECREASING ITS USEFUL LIFE. THEREFORE, THIS WORK AIMS TO DEVELOP A HEAT TREATMENT METHODOLOGY CAPABLE OF RELIEVING THE STRAIN OF DEFORMED LAYERS WITHOUT HARMING THE PROPERTIES OF THE REGION WITHOUT DEFORMATION OF THE RAIL. WITH THE APPLICATION OF THIS TREATMENT ON THE TRACK, THE GRINDING CYCLES CAN BE CARRIED OUT IN A LONGER PERIOD OF TIME, REDUCING THE INDUCED WEAR OF THE BILLET. INITIALLY, A HEAT TREATMENT AT 200°C FOR 5 MINUTES WAS PERFORMED ON A RAIL SAMPLE DONATED BY MRS LOGISTICS. AFTER TREATMENT, MATERIAL ANALYZES WERE PERFORMED AND COMPARED WITH THE BASE METAL, SHOWING GREAT POTENTIAL FOR APPLICATION OF THE TECHNIQUE.

Palavras-chave

WEL; BEL; Camadas de Deformação; Tratamento Térmico

WEL; BEL; Deformation Layers; Heat Treatment