گسترش خطوط ریلی قطار شهری طی دو دهه اخیر در کلان شهرهای ایران قابل توجه بوده است. در بسیاری از مناطق جغرافیایی، این خطوط ریلی بر روی سطح زمین و در معرض اتمسفر محیط و تحت تأثیر عوامل جوی و پدیده های آب وهوایی قرار دارند. تخریب قطعات مختلف در خطوط ریلی قطار شهری به ویژه در ریل، پیچ‌ها، مهره‌ها، پین‌ها، و اتصال‌دهنده‌های فنری، از مشکلات اصلی در بهره‌برداری و تعمیرات خطوط ریلی است. فرایند ساخت قطعات از عوامل تأثیرگذار بر ویژگی‌ها و کیفیت قطعات فولادی در خطوط ریلی است. یکی از مراحل مهم در فرایند ساخت، نوع سیکل عملیات حرارتی اعمالی بر قطعه است به نحوی که نوع ریزساختار قطعه و سختی آن و بالطبع مقاومت به سایش و خوردگی تحت‌الشعاع قرار میگیرند. در قطعات خطوط ریلی با توجه به نوع کاربرد و انتظارات عملکردی، سختی بالا و یا ترکیبی از سختی و انعطاف‌پذیری و استحکام بالا مدنظر است. هرکدام از ویژگی‌های اشاره شده نوع خاصی از سیکل عملیات حرارتی خاص خود را طلب می‌کند. در این پژوهش، سیکل‌های مختلف عملیات حرارتی از نظر دما و سرعت سردکردن بر قطعات منتخب ارسالی از قطار شهری مشهد انجام شد. فرایندهای عملیات حرارتی شامل آنیل کامل، آنیل همدما، نرماله‌کردن، آنیل و سردکردن در هوا، آنیل و سردکردن در آب متلاطم، آنیل و سردکردن در روغن متلاطم و آنیل و سردکردن در محیط آب نمک بر روی یک قطعه منتخب که مهره اتصال‌دهنده ریل قطار بود انجام شد. از روش متالوگرافی با میکروسکوپ نوری برای بررسی انواع میکروساختارهای تشکیل شده در فولاد مهره استفاده شد. تحلیل کمی میکروساختارها و محاسبه درصد انواع فازهای حاصل شده در هریک از سیکل‌های عملیات حرارتی توسط نرم‌افزار Imaje J انجام شد. سختی قطعات نیز به روش ویکرز اندازه گیری شد. با توجه به گرید فولادی استفاده شده در ساخت مهره و نیز تحلیل نتایج ریزساختار و سختی، سیکل عملیات حرارتی بهینه برای تولید مهره اتصال‌دهنده ریلی در قطار شهری مشهد پیشنهاد شد. انتخاب سیکل عملیات حرارتی بهینه در ساخت مهره اتصال دهنده ریلی، میتواند منجر به افزایش طول عمر اتصال ریلی و کاهش احتمال شل شدن اتصالات ریلی شود.

کلمات کلیدی