Tìm hiểu về tiêu chuẩn sản xuất thép ray

Trong bài viết này, mời mọi người cùng Steel tìm hiểu về các tiêu chuẩn để gia công sản xuất thép ray ở các nước trên thị trường toàn cầu. Mời mọi người theo dõi bài viết dưới đây để thêm chi tiết.

Tiêu chuẩn thép ray là gì ? 

Tiêu chuẩn sản xuất thép ray (Steel Rail) là một hệ thống những quy chuẩn được quy định định về các yêu cầu kỹ thuật nghiêm nghặt bởi các hiệp hội quốc tế nhằm đảm bảo chất lượng khi thành phẩm và đưa ra sử dụng. Bao gồm độ bền, chất lượng bề mặt, khả năng chịu tải và các mục đích, phạm vi sử dụng đúng với các tiêu chuẩn sản xuất đưa ra.

Những tiêu chuẩn quốc tế có mặt trên thị trường

Thép ray thông thường được sản xuất và nhập khẩu theo những tiêu chuẩn quốc tế bao gồm các quốc gia : 

 1. Tiêu chuẩn quốc gia về sản xuất thép ray (TCVN)

Ở Việt Nam, những tiêu chuẩn sản xuất và sử dụng thép ray thường được quy định dựa trên hệ thống tham chiếu TCVN, hoặc được áp dụng trực tiếp, những tiêu chuẩn quốc tế uy tín do tính đặc thù cao của sản phẩm. Dù đã có những tiêu chuẩn dành riêng cho thép ray, trong thực tế những dự án trong nước thường được áp dụng và thi công theo các tiêu chuẩn quốc tế (Bởi Việt Nam ta chưa có đơn vị sản xuất chính thống về thép ray, chủ yếu nhập khẩu 100%) giúp đảm bảo đồng bộ và sử dụng các công hệ hiện đại và phụ kiện kèm theo.

• Tiêu chuẩn Việt Nam 1653:1975 được ban hành vào những năm đầu tiền, áp dụng cho thép cán nóng - thép ray đường sắt hẹp (Ray R15, R18, R240 được luyện từ thép carbon ở lò mactanh. Tiêu chuẩn này thường được áp dụng cho những tuyến đường sắt khổ hẹp từ một mét hoặc đường ray nhẹ trong những khu mỏ, công trường.
• Tiêu chuẩn Việt Nam khác như TCVN13695-1:2023 về các phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết theo tiêu chuẩn đường sắt tốc độ cao và phụ kiện nối ray cũng được ban hành và xây dựng. Thể hiện sự chuẩn hóa ngày càng cao của nghành.

Bởi nhu cầu về khả năng chịu lực và làm việc trong môi trường tốc độ cao, thép ray sử dụng cho đường sắt quốc gia và những hệ thống cẩu trục công nghiệp lớn tại Việt Nam chủ yểu là nhập khẩu và tuân thủ theo các tiêu chuẩn sau :

 Chi tiết về tiêu chuẩn thép ray Việt Nam : 

• Thành phần hóa học : Kiểm soát chặt chẽ hàm lượng carbon và mangan để đạt độ cứng và khả năng chống ăn mòn cần thiết. (Thường có độ cứng khoảng từ 280HB trở lên đối với sản phẩm thép ray)
• Tính chất cơ học : Yêu cầu cao về độ bền kéo, độ dẻo và khả năng chống rạn nứt.
• Kích thước và hình dạng : Phải đảm bảo độ chính xác theo mặt ngang tiêu chuẩn P43, P50, QU100 để phù hợp với phụ kiện và khổ đường ray.

Yêu cầu về chất lượng và chứng nhận tiêu chuẩn thép ray

Khi đưa thép ray vào các mục đích sử dụng cho dự án ở Việt Nam, bắt buộc phải có đầy đủ các loại : 

• Chứng chỉ chất lượng CQ : Xác nhận sản phẩm đáp ứng những yêu cầu kỹ thuật của tiêu chuẩn sản xuất ví dụ như EN 13674, GB 2585-99 hoặc UIC 860
• Chứng chỉ xuất xứ CO : Xác nhận nguồn góc sản phẩm
• Kiểm tra và thử nghiệm : Sản phẩm thép ray phải được trải qua quá trình kiểm tra bổ sung tại Việt Nam về thành phần hóa học, tính chất cơ học như thử nghiệm búa, các sai số hình học để đảm bảo phù hợp với các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khi thác đường sắt QCVN 08:2018/GFTCVG

2. Những tiêu chuẩn quốc tế khác

Thép ray thông thường tại Việt Nam được nhập khẩu theo các tiêu chuẩn quốc tế uy tín, bao gồm : 

- Tiêu chuẩn Trung Quốc (GB - Goubiao)

• GB 11264-89, GB 181-183-63, YB 5055-93 được sử dụng trong các đường ray nhẹ và ray nặng
• GB 2585-99 : Sử dụng cho những đường ray chính, mác thép sử dụng U71Mn, 50Mn, 45Mn
• YB/T 5065-94 sử dụng cho thép ray cần cẩu
• GB/T 6995 (Ray cao tốc)

- Tiêu chuẩn Châu Âu (EN và UIC)

• EN 13674 : Bao gồm đa dạng loại ray, cấp ray, đặc tính vật liệu, kích thước và yêu cầu cơ học
• UIC 860-O tiêu chuẩn của hiệp hội đường sắt quốc tế.

- Tiêu chuẩn Hoa Kỳ : Tiêu chuẩn của hiệp hội bảo trì và công trình đường sắt Hòa Kỳ

- Tiêu chuẩn Nhật Bản

• JIS E1101, JIS E1103 giúp chỉ định được thành phần hóa học, kích thước và các tính chất cơ học

- Tiêu chuẩn của Nga (GOST) : GOST 8161, GOST 5876

Tìm hiểu về các kỹ thuật và mác thép trong tiêu chuẩn thép ray

Tiêu chuẩn sản xuất thép ray đặt ra những yêu cầu rất nghiêm nghặt và khắt khe về thành phần hóa học, tính chất cơ học, kích thước và hình dạng.

- Về thành phần hóa học : Đặc biệt là hàm lượng carbon (C) và mangan (Mn). Carbon giúp tăng độ cứng và độ bền, mangan giúp cải thiện khả năng chống ăn mòn.

• Mác thép phổ biến : Q235, Q235B thường cho ray nhẹ, trung bình, 40Mn, 45Mn, 50Mn, 55Q, U71Mn cho sản phẩm thép ray nặng, ray cần cẩu, yêu cầu độ bền và khả năng chống mài mòn cao.

- Về tính chất hóa học

• Độ bền kéo và độ bền nén cao để chịu tải trọng động và tĩnh từ tàu hỏa, cần cẩu.
• Độ cứng và khả năng chống mài mòn để duy trì hiệu suất lâu dài dưới ma sát với bánh xe
• Độ dẻo để hấp thụ những lực tác động mà không bị gãy.

- Về Kích thước và hình dạng

• Thép ray có tiết diện hình chữ gần giống chữ I hoặc chữ H đặc biệt để tối ưu khả năng chịu lực
• Kích thước phải chính xác bao gồm chiều cao, chiều rộng, rộng đáy, rộng mặt và độ dày tương ứng vời từng loại ray ví dụ như ray nhẹ P12, P18, P24 và ray nặng bao gồm P38, P43, P50, ray cần cẩu QU70, QU80, QU100, QU120
• Chiều dài tiêu chuẩn cũng được quy định thường từ 6m đến 12.5m

Quy trình sản xuất thép ray đạt chuẩn

Thép ray chủ yếu được sản xuất trên dây chuyền cán nóng giống các loại thép hình khác, nhưng yêu cầu kiểm soát độ chính xác cao hơn

1. Xử lý nguyên liệu đầu vào : Quặng sắt, than cốc, đá vôi và thép phế liệu được xử lý, tuyển chọn
2. Tạo gang lỏng và luyện thép : Quặng được nấu chảy thành gang lỏng, sau đó tinh luyện thường bằng lò thôi oxy để khử tạp chất và điểu chỉnh hàm lượng carbon, mangan cùng các nguyên tố hợp kim khác để đạt được mác thép theo đơn đặt hàng
3. Đúc phôi : Thép lỏng được đúc thành phôi liên tục. Đối với thép ray, thường sử dụng phôi bloom có hình vuông hoặc chữ nhật.
4. Cán nóng : Phôi blom được nung nóng và đưa qua hệ thống máy cán để tạo hình tiết diện thép ray theo yêu cầu thiết kế.
5. Xử lý nhiệt nếu có đối với các loại thép ray cao tốc để có thể được xử lý nhiệt bề mặt để tăng độ cứng và khả năng chống mài mòn.
6. Kiểm tra và hoàn thiện bề mặt : Sản phẩm cuối cùng phải được kiểm tra nghiêm nghặt về kích thước, thành phần hóa học và tính chất cơ học. Mỗi lô hàng cần có chứng chỉ chất lượng CQ và chứng nhận xuất xứ CO để đảm bảo độ tin cậy.

Quý vị khách hàng có nhu cầu tìm hiểu thêm về các sản phẩm cũng như đơn giá thép ray vui lòng liên hệ qua số máy hotline của chúng tôi để được hổ trợ tốt nhất hôm nay nhé.

Tham khảo thêm : Tìm hiểu về các loại thép ray thông dụng nhất hiện