Aus welcher Stahlsorte besteht die Schiene?

Aus welchem ​​Stahl werden Eisenbahnschienen hergestellt?

Eisenbahnschienen werden aus perlitischem Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt warmgewalzt. Die Qualität wird so ausgewählt, dass die Schiene wiederholte Radlasten tragen kann, Verschleiß an der Lauffläche und Rollkontaktermüdung im Schienenkopf widersteht und vor Ort schweißbar bleibt. Die meisten Schienen werden aus stranggegossenen Vorblöcken hergestellt, zu Profilen gewalzt und unter kontrollierten Bedingungen abgekühlt, um eine feine perlitische Mikrostruktur zu erreichen.

In China ist die maßgebliche Norm für schwere Schienen GB 2585-2007, wobei TB/T 2344 von China Railway für Hauptstrecken verwendet wird. In Europa ist EN 13674-1 das maßgebliche Dokument, das das frühere UIC-Merkblatt 860 für neue Schienen ersetzt. Nordamerika folgt den AREMA-Spezifikationen, das Vereinigte Königreich verwendete BS-11 vor der Einführung der EN und Japan verwendet JIS E 1101.

Common-Rail-Stahlsorten und chemische Zusammensetzung

Die am häufigsten verwendeten chinesischen Schienengüten sind U71Mn und U75V. U71Mn ist eine manganhaltige Sorte im Walzzustand mit einem guten Gleichgewicht zwischen Festigkeit, Verschleißfestigkeit und Schweißbarkeit. U75V fügt einen kleinen Vanadiumzusatz hinzu, um den Perlit zu verfeinern, was zu höherer Härte und besserer Verschleißfestigkeit auf stark befahrenen Strecken führt. Stadtbahnen für Industriegleise und Minenbahnen werden typischerweise aus 50Mn oder 55Q gewalzt. Das europäische System verwendet R260 für Standardstrecken und R350HT für kopf-gehärtete Schienen in Kurven und Schwerlaststrecken.

Grad	Standard	C (%)	Si (%)	Mn (%)	P max (%)	S max (%)	Andere
U71Mn	GB 2585-2007	0.65-0.77	0.15-0.35	1.10-1.50	0.040	0.040	-
U75V	GB 2585-2007	0.71-0.80	0.50-0.80	0.70-1.05	0.040	0.040	V 0.04-0.12
50 Mio	GB/T 699	0.48-0.56	0.17-0.37	0.70-1.00	0.035	0.035	-
R260	EN 13674-1	0.62-0.80	0.15-0.58	0.70-1.20	0.025	0.025	-
R350HT	EN 13674-1	0.72-0.82	0.15-0.58	0.70-1.20	0.025	0.025	Cr, Mo optional

Mechanische Eigenschaften und Härte

Die Zugfestigkeit ist für die meisten Käufer die erste Prüfung. U71Mn-Schienen bieten eine Mindestzugfestigkeit von etwa 880 MPa und U75V etwa 980 MPa. Im EN-System spezifiziert R260 eine Mindestzugfestigkeit von 880 MPa mit einer Mindestlaufflächenhärte von 260 HBW, während die kopfgehärtete Sorte R350HT 350–390 HBW und eine Mindestzugfestigkeit von etwa 1175 MPa erreicht.

In Kurven ist die Härte am wichtigsten, da sich die Spurweite der hohen Schiene am schnellsten abnutzt. Die gewalzte U71Mn-Schiene misst typischerweise 240-270 HB, was für gemischte{6}Verkehrsstrecken mit mäßiger Krümmung ausreichend ist. Für Schwertransportkorridore und scharfe Kurven greifen Käufer in der Regel auf kopfgehärtete Schienen zurück und akzeptieren höhere Anschaffungskosten im Gegenzug für eine längere Lebensdauer zwischen Schleif- und Austauschzyklen.

So wählen Sie den richtigen Schienenstahl für Ihr Projekt aus

Verkehrsdichte und Achslast

Schwertransportstrecken mit Achslasten über 30 t und hoher Jahrestonnage sollten kopfgehärtete Güten verwenden. Gemischter Verkehr mit Achslasten von 20-25 t wird gut mit U71Mn oder R260 bedient.

Krümmung

Scharfe Kurven erzeugen hohe Querkräfte an der Spurkante. Bei Kurven mit einem Radius von weniger als etwa 400 m sollte die obere Schiene gehärtet oder geschmiert sein, um den Eckenverschleiß zu kontrollieren.

Schweißbarkeit und Wartbarkeit

Alle gängigen perlitischen Qualitäten können vor Ort stumpf-abbrenngeschweißt oder aluminothermisch geschweißt werden. Die Legierungszusätze werden gering gehalten, um Härteschwankungen an den Schweißnähten zu vermeiden.

Klima

In kalten Regionen ist die Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen wichtig. Bestätigen Sie vor der Bestellung die angegebene Schlagtesttemperatur mit der Mühle.

FAQ

Welche Stahlsorte wird am häufigsten für Eisenbahnschienen verwendet?

In China ist U71Mn (GB 2585-2007) die am häufigsten verwendete Güteklasse für Hauptstrecken. In Europa spielt R260 (EN 13674-1) die gleiche Rolle.

Was ist der Unterschied zwischen U71Mn und U75V?

U75V enthält einen kleinen Vanadiumzusatz (0,04–0,12 %), der die perlitische Struktur verfeinert und so die Härte und Verschleißfestigkeit erhöht. Es wird für stark befahrene Strecken und Kurven bevorzugt, während U71Mn die wirtschaftliche Wahl für Standardgleise bleibt.

Ist Schienenstahl schweißbar?

Ja. Standardmäßige perlitische Schienengüten wie U71Mn, R260 und R350HT können stumpf-stumpfgeschweißt oder aluminothermisch geschweißt werden. Nach dem Schweißen ist eine kontrollierte Abkühlung erforderlich, um harte Stellen an der Verbindung zu vermeiden.

Welche Härte sollte die Schiene haben?

Standardmäßig-gewalzte Schienen haben typischerweise 240-300 HBW auf der Lauffläche. Kopf-gehärtete Schienen für Schwertransporte und scharfe Kurven erreichen 350–390 HBW.

Kann Schienenstahl in einer nicht-Standardgüte bestellt werden?

Ja. Viele Walzwerke akzeptieren Kundenspezifikationen für Chemie, Härte und Maßtoleranzen, sofern das Auftragsvolumen eine spezielle Walzkampagne rechtfertigt. Im Lieferumfang ist in der Regel ein Werksprüfzeugnis enthalten.