Los rieles son los componentes principales de las vías férreas. Los rieles ligeros son aquellos con un peso nominal inferior o igual a 30 kg por metro, como el riel de acero de 22 kg. Los requisitos de calidad para los rieles ligeros son menos exigentes, y solo se exigen pruebas de composición química, resistencia a la tracción, dureza y resistencia al impacto. Los rieles ligeros se utilizan principalmente para la construcción de líneas de transporte temporales y vías para locomotoras ligeras en zonas forestales, mineras, fábricas y obras de construcción. El riel ligero es un producto siderúrgico especializado.

　　Carril de acero de 22 kg

　　Los rieles están sometidos al peso y a la carga dinámica del tren. La fuerza es compleja, la superficie del riel se desgasta, la cabeza del riel sufre impactos y también se ve afectada por la tensión de flexión. Las principales formas de daño son: desgaste principal (desgaste lateral y aplastamiento del cordón inferior), desgaste ondulatorio causado por una resistencia a la fluencia insuficiente y fractura frágil, descamación, desprendimiento, división de la cabeza del riel, grietas de soldadura, etc., causadas por baja tenacidad y plasticidad. Por lo tanto, los requisitos básicos para el acero de los rieles incluyen: resistencia al desgaste, resistencia al aplastamiento, resistencia a la fractura frágil, resistencia a la fatiga y buena soldabilidad. Los rieles de acero se dividen en cuatro categorías según su grado de resistencia: riel de acero estándar, resistencia a la tracción de 685 a 835 MPa; riel resistente al desgaste, resistencia a la tracción de 880 a 1030 MPa; riel de grado A, resistencia a la tracción de 1082 a 1225 MPa; riel con resistencia a la tracción > 1400 MPa.

　　Para la tenacidad a la fractura del acero eutectoide, cuando el contenido de carbono es superior al 0,85%, se obtiene Klc. La tendencia es a la disminución de los valores. Para los aceros hipereutectoides con un contenido de carbono del 0,88%, la estabilidad de la grieta es similar a la del acero laminado en caliente sin refuerzo. Generalmente, la tenacidad a la fractura del riel de acero se encuentra entre 1100 y 1300 N/mm³⁄² a temperatura ambiente, y la tenacidad a la fractura mejora notablemente después de agregar silicio, pero la cantidad de aleación de silicio no debe ser superior al 0,7% para mejorar la resistencia a las grietas del acero del riel. La estabilidad no superará el 28%.

　　Los discos abrasivos grandes son piezas de trabajo abrasivas de consumo propio en la rectificadora. Su estructura, tamaño y requisitos técnicos. El material de fundición requiere FC30, con requisitos de rugosidad superficial A en la superficie de trabajo principal después del procesamiento, y una dureza uniforme requerida de HB190. Sin embargo, el espesor de la fundición es de 155 mm, el módulo de solidificación M = 6,5 cm. Según la ley de Chevinov, el tiempo de solidificación t = KM², donde K es una constante. Con una temperatura de vertido T, el tiempo de solidificación es de 177 minutos. Esto indica que el proceso de solidificación es extremadamente lento, lo que provoca una disminución en la cantidad de perlita en la matriz de la fundición, una estructura de matriz y grafito gruesos, una disminución considerable de las propiedades mecánicas, una reducción de la dureza y una superficie rugosa después del procesamiento. El grado de rugosidad no cumple con los requisitos.

　　A partir de los ejemplos y el análisis del mecanismo de fundición, se pueden resumir dos puntos:

　　1. Aumentar la temperatura de vertido del cubilote y utilizar grandes dosis de SiMn permite aprovechar al máximo el efecto del manganeso, demostrando que el Mn es un elemento ideal para mejorar la cantidad y el rendimiento de la perlita en el hierro fundido.

　　2. Al utilizar SiMn compuesto, el Mn crea las condiciones y oportunidades para la formación de perlita a partir de la nucleación. Su papel en la promoción de la cantidad de perlita es mucho mayor que el del Mn en la solución de hierro original. Ajustando la proporción de Mn en el compuesto SiMn de alta dosis, se logra estabilizar y mejorar la cantidad de perlita en la matriz, lo que permite estabilizar y mejorar el rendimiento del hierro fundido. Este método es más práctico que controlar la composición química para estabilizar y mejorar el hierro fundido, y sus resultados son mejores y más fáciles de obtener, especialmente en la fundición en cubilote.

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