1. Welche Arten von Stahlschienen werden weltweit hauptsächlich verwendet?
Die wichtigsten Schienentypen werden nach internationalen Standards klassifiziert: UIC60 (Europa), AREMA 115RE (Nordamerika), BS90A (Großbritannien) und 60E1 (China). Schwerlastbahnen verwenden in der Regel hochfeste Güten wie R350HT mit einer Härte von 350 HB, während städtische Verkehrssysteme häufig leichtere Schienen wie 49E1 verwenden. Die Auswahl hängt von den Achslasten (20-40 Tonnen), der Geschwindigkeit (bis zu 350 km/h) und den Umgebungsbedingungen ab. Jeder Typ hat spezifische Profilabmessungen – UIC60 hat beispielsweise eine Höhe von 172 mm und eine Basisbreite von 150 mm.
2. Wie wird die Qualität des Schienenstahls während der Produktion überprüft?
Die Qualitätssicherung umfasst drei Schlüsselschritte: Zunächst wird geschmolzener Stahl einer Spektralanalyse unterzogen, um die chemische Zusammensetzung (0,6–0,8 % Kohlenstoff, 1,0–1,5 % Mangan) zu überprüfen. Zweitens werden gewalzte Schienen einer Ultraschallprüfung unterzogen, um interne Fehler von mehr als 2 mm zu erkennen. Drittens werden fertige Schienen auf mechanische Eigenschaften getestet, einschließlich Zugfestigkeit (mindestens 880 MPa für R260) und Härte (260–300 HB). Hersteller stellen Mühlentestzertifikate aus, in denen alle Parameter mit Schmelzenzahlen zur Rückverfolgbarkeit dokumentiert sind.
3. Was bedeutet die Schmelzzahl in der Schienenfertigung?
Die Schmelzennummer ist eine eindeutige Kennung für jede Stahlschmelzcharge und für die Qualitätsverfolgung von entscheidender Bedeutung. Es ist mit der Pfannenanalyse verknüpft, die die genaue chemische Zusammensetzung und die thermomechanischen Verarbeitungsparameter zeigt. Im Falle von Feldausfällen können Ermittler anhand dieser Nummer die Produktionsaufzeichnungen zurückverfolgen. Moderne Mühlen markieren alle 20 Meter mit Laser-Wärmezahlen auf Schienenstegen. Zertifizierungsdokumente wie EN 10204 3.1 müssen diesen Verweis enthalten.
4. Warum setzen Bahnen präventives Schienenschleifen ein?
Vorbeugendes Schleifen befasst sich mit drei wichtigen Verschleißmechanismen: 1) Riffelung durch Rad--Schienenresonanz, 2) Rollkontakt-Ermüdungsrisse (3–5 mm tief) und 3) plastische Verformung in Kurven. Moderne Schleifstraßen entfernen alle 15–30 MGT (Million Gross Tons) 0,2–0,5 mm Metall. Dadurch wird die Schienenlebensdauer von 700 MGT auf über 1500 MGT verlängert. Als Best Practice gilt das Profilschleifen alle 12–18 Monate mithilfe computergestützter Messsysteme.
5. Wie wirkt sich die Umgebungstemperatur auf die Schienenleistung aus?
Stahlschienen unterliegen erheblichen thermischen Auswirkungen: Dehnungsfugen gleichen Längenänderungen aus (1,2 mm pro Meter pro 10 Grad Temperaturschwankung). Unterhalb von -20 Grad nimmt die Bruchzähigkeit ab, was einen höheren Mangangehalt (1,3 %) erfordert. In Wüsten beschleunigt Sandabrieb die Verschleißrate um 40 %. Küstenumgebungen erfordern korrosionsbeständige Legierungen mit 0,3 % Kupfer. Arktische Bedingungen erfordern spezielle Tieftemperaturqualitäten mit Nickelzusätzen.