Beneficios de los rieles de garganta con tratamiento térmico
Rieles especiales para tranvías, fabricados por profesionales
Somos líderes mundiales en rieles de garganta y el único fabricante de rieles con tratamiento térmico en este segmento. Entre nuestros clientes se encuentran prácticamente todos los principales operadores de tranvías de Europa, así como numerosas empresas importantes de Norteamérica, Sudamérica, Australasia y África.
Nuestro portafolio incluye soluciones de rieles de garganta con tratamiento térmico, desde el 290 GHT-CL, de fácil soldadura, pasando por los grados R290GHT, hasta el grado R340GHT, extremadamente resistente al desgaste. Estas soluciones optimizadas se adaptan a todas las estrategias de mantenimiento de vías de nuestros clientes. Todas nuestras calidades se benefician de la tecnología de tratamiento térmico HSH®. Los rieles ranurados HSH®, de alta resistencia al desgaste, se utilizan principalmente en curvas de vías de tranvía sometidas a un servicio intensivo.
- El R340GHT es una solución “de conectar y olvidarse” que ofrece la mayor vida útil con los menores requisitos de mantenimiento.
- El R290GHT, que ofrece condiciones metalúrgicas óptimas para las estrategias de soldadura por acumulación de nuestros clientes (re perfilado en pista), también está disponible como 290GHT-CL con un contenido de carbono extra bajo de un máximo de 0,50 %.
Para todos los grados de acero para rieles de garganta fabricados por voestalpine Rail Technology, se dispone de procesos y procedimientos estándar de soldadura en vía, probados y comprobados. Con el objetivo de maximizar el beneficio para el cliente, estos rieles también se utilizan en los desvíos de voestalpine.
A pesar de las menores cargas por eje, las curvas cerradas de los tranvías se encuentran entre las zonas más exigentes de todas las aplicaciones ferroviarias. Para estas condiciones extremas, hemos desarrollado una gama única de aceros para rieles de garganta con tratamiento térmico, que se adaptan perfectamente a la estrategia de mantenimiento de nuestros clientes, lo que se traduce en la mayor vida útil posible.
Rieles de garganta HSH® para la estrategia de “fácil mantenimiento”:
- El desgaste lateral se repara mediante soldadura de recargue
- Reducción de desgaste ondulatorio y prolongación del intervalo por rectificado en comparación con los raíles laminados en caliente.
1. ¿Por qué este tema es crítico?
En redes de tranvías, especialmente en curvas cerradas, el desempeño del riel de garganta es un factor decisivo para:
- La vida útil de la infraestructura
- La seguridad operativa
- Los costos de mantenimiento
En estas condiciones, el desgaste del riel no es homogéneo, sino que se concentra en zonas críticas como:
- Desgaste lateral (gauge corner)
- Desgaste en cabeza
- Ondulaciones (corrugation)
Por este motivo, la calidad del acero y su tratamiento tienen un impacto exponencial en el desempeño del sistema.
2. ¿Qué es un riel de garganta tratado térmicamente?
El acero R290GHT es un ejemplo representativo:
- Acero perlítico con tratamiento térmico
- Dureza mínima: 290 HB
- Tecnología de tratamiento: HSH® (Head Special Hardening)
- Diseñado específicamente para curvas de tranvía
El objetivo es lograr un balance óptimo entre:
- Alta resistencia al desgaste
- Buena soldabilidad para mantenimiento
- Bajo costo de ciclo de vida
3. Tecnologías comparadas
A. Rieles aleados con Vanadio (V)
- Incrementan resistencia mediante precipitación de carburos de vanadio
- Refinan el grano durante el proceso de laminación
- Aumentan:
- Resistencia mecánica
- Dureza global del material
PERO:
❗ No necesariamente mejoran la resistencia al desgaste
❗ Pueden generar menor performance real en servicio
B. Rieles tratados térmicamente (HSH®)
- Endurecimiento controlado de la cabeza del riel
- Generación de una microestructura perlítica fina
- Propiedades diferenciadas por zona:
- Cabeza: máxima resistencia al desgaste
- Alma y base: mayor ductilidad y menor sensibilidad a fisuras
Resultado:
- Mejor comportamiento en condiciones reales
- Mayor resistencia al desgaste donde realmente ocurre
Resistencia al desgaste de los diferentes aceros para rieles de garganta
4. Mecanismos de desgaste en curvas
La vida útil del riel está definida por:
- Desgaste vertical
- Desgaste horizontal
En curvas cerradas:
- El esfuerzo rueda-riel se intensifica
- El desgaste lateral (gauge corner) es crítico
5. Resultados de ensayos y comportamiento en servicio
Ensayos en banco (Wheel-Rail Test Rig)
Permiten:
- Aislar variables externas
- Comparar materiales en igualdad de condiciones
- Rankear el desempeño de aceros
Resultado clave #1: Vanadio vs tratamiento térmico
Hallazgo crítico:
Sustituir carbono por vanadio:
- Aumenta la dureza
- Reduce la resistencia al desgaste
Conclusión:
Más duro no significa más durable
Resultado clave #2: Comparación de aceros
- Aceros con diferente contenido de V:
- Misma o similar resistencia al desgaste
- Diferencias poco significativas en servicio
Esto demuestra que la aleación con V no genera ventaja decisiva.
Resultado clave #3: Tratamiento térmico
Confirmado experimentalmente:
- Aumenta dureza
- Aumenta resistencia al desgaste
Pero con impacto real en performance, no solo en laboratorio.
6. Mantenimiento y operación
Los rieles tratados térmicamente permiten dos estrategias clave:
“Fácil de mantener”
- Reparación mediante soldadura del desgaste lateral
- Sin necesidad de precalentamiento
- Menores tiempos de intervención
“Instalalo y olvídate!”
- Larga vida útil
- Intervención mínima
- Ideal para zonas críticas o de difícil acceso
7. Comparación global
| Característica | Aleado con Vanadio | Tratado térmicamente |
|---|---|---|
| Dureza | Alta | Alta |
| Resistencia al desgaste | Media | Muy alta |
| Comportamiento en curvas | Limitado | Óptimo |
| Vida útil | Estándar | Hasta x2 |
| Mantenimiento | Mayor | Reducido |
| Reparabilidad | Más compleja | Fácil soldadura |
| Costo ciclo de vida | Alto | Bajo |
8. Conclusión técnica
En aplicaciones de tranvías con curvas cerradas:
La variable crítica no es la dureza nominal, sino la resistencia real al desgaste en servicio.
Los rieles de garganta tratados térmicamente ofrecen:
- Mayor vida útil
- Menor desgaste lateral
- Menor corrugación
- Mejor mantenibilidad
- Reducción del costo total de propiedad