Observatório Metro-Ferroviário

Imagem: estrutura da roda.

O desgaste e a fadiga são os principais causadores de danos às rodas ferroviárias. Uma falha catastrófica nesses componentes pode causar sérios acidentes. Pensando nisso, pesquisadores da Universidade Jiaotong de Pequim otimizaram a roda de aço ER8 normalmente utilizada nas ferrovias da China para ficar mais resistente e sem comprometer a sua tenacidade.

Para evitar o desgaste nas rodas ferroviárias, utilizam-se materiais mais resistentes, porém esses materiais possuem baixa tenacidade, isto é, são frágeis e, assim, são propícios a trincas e falhas catastróficas. Desta forma, deve-se encontrar um equilíbrio entre resistência e ductibilidade no material para a roda apresentar um bom desempenho, sem esquecer da parte financeira.

O aço amplamente utilizado nas ferrovias de alta velocidade da China é o ER8, um aço com uma excelente tenacidade, mas que sofre com com o desgaste devido a sua resistência. Desta forma, os pesquisadores chineses buscaram aumentar a resistência do aço sem diminuir significativamente a tenacidade do material. Para isso, aumentaram as concentrações de silício e manganês no material e reduziram a concentração de crômio. Além disso, modificaram a microestrutura do material com tratamentos térmicos.

Outro ponto importante realizado pelos pesquisadores da Universidade Jiaotong foi analisar a geometria da roda e os esforços que cada região dela são submetidos. Esta análise foi feita para tentar reduzir a espessura da roda e, desta maneira, reduzir os o custo de produção do componente.

Após todos os procedimentos, o aço otimizado foi analisado e os resultados mostraram que ele é mais resistente se comparado aos outros aços sem prejudicar a sua resistência ao impacto. Além disso, a espessura da roda foi reduzida com sucesso contribuindo para o desenvolvimento sustentável. Desta maneira, a utilização deste novo material reduzirá o desgaste das rodas e, assim, reduzirá os custos de manutenção e aumentará a segurança do transporte ferroviário.

Confira alguns valores:

Imagem: concentrações dos elementos.

Imagem: propriedade dos materiais.

Para mais informações, acesse:

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0264127515309552