Stahlschienen sind die wichtigsten Teile der Schienenstrecke, die in zwei parallelen Linien verlegt sind, um eine durchgehende, stabile und ebene Oberfläche für den Zugverkehr zu bieten.
Aus welcher Stahlsorte besteht eine Eisenbahnschiene?
Eisenbahnschienen bestehen hauptsächlich aus hochwertigem, warmgewalztem-mittlerem{2}Kohlenstoffstahl mit spezifischen Zusätzen von Mangan und manchmal Chrom, Vanadium oder Niob, um die Härte, Verschleißfestigkeit und Bruchzähigkeit zu verbessern, die erforderlich sind, um schweren Lasten und hohen Geschwindigkeiten standzuhalten. Diese Stahlzusammensetzung bietet die für Schienen erforderliche Zähigkeit und Haltbarkeit, wobei für zusätzliche Festigkeit häufig eine Oberflächenhärtung angewendet wird.
Hauptkomponenten und Eigenschaften:
- Kohlenstoff (0,7 %–0,8 %): Schlüssel für Härte und Festigkeit.
- Mangan (0,7 %–1,3 %): Verbessert die Härtbarkeit und Verschleißfestigkeit.
- Legierungselemente (Cr, V, Nb): Erhöhen die Festigkeit und verbessern die Leistung unter extremen Bedingungen, heißt es bei Railroad Track For Sale.
- Wärmebehandlung: Wird oft angewendet (z. B. Abschrecken und Anlassen), um die Mikrostruktur zu verfeinern, die Festigkeit zu erhöhen und die Lebensdauer zu verlängern.
| Stahlsorte | C(%) | Si | Mn | Cr | V | P | S | Zugfestigkeit (Rm/MPa) |
| U71Mn | 0.65~0.76 | 0.15~0.58 | 0.70~1.40 | – | – | Kleiner oder gleich 0,035 | Kleiner oder gleich 0,030 | Größer oder gleich 880 |
| U75V | 0.71~0.80 | 0.50~0.80 | 0.75~1.05 | – | 0.04~0.12 | Kleiner oder gleich 0,035 | Kleiner oder gleich 0,030 | Größer oder gleich 980 |
| Q235B | Mechanisches Eigentum | Chemische Zusammensetzung (%) | |||||||||
| Streckgrenze | Zugfestigkeit | Verlängerung | Härte | C | Si | Mn | S | P | |||
| MPa | kg/mm² | MPa | kg/mm² | min | HB | Kleiner oder gleich | Kleiner oder gleich | Kleiner oder gleich | |||
| Größer oder gleich | Größer oder gleich | ||||||||||
| 235 | 24 | 375-460 | 38-47 | 26% | 0.12-0.22 | 0.35 | 0.30-0.70 | 0.045 | 0.045 | ||
| 55Q | Mechanisches Eigentum | Chemische Zusammensetzung (%) | |||||||||
| Streckgrenze | Zugfestigkeit | Verlängerung | Härte | C | Si | Mn | S | P | |||
| MPa | kg/mm² | MPa | kg/mm² | min | HBW | Kleiner oder gleich | Kleiner oder gleich | ||||
| Größer oder gleich | Größer oder gleich | Größer oder gleich | Größer oder gleich | Größer oder gleich | |||||||
| 685 | 69 | 197 | 0.50-0.60 | 0.15-0.35 | 0.60-0.90 | 0.04 | 0.04 | ||||
Unterschiedliche Standards für Stahlschienen
Die Standards für Stahlschienen variieren weltweit und unterscheiden sich in der Benennung (kg/m vs. lbs/yd), den Abmessungen (Höhe, Breite), der Materialzusammensetzung (Kohlenstoff-/Mangangehalt) und dem Anwendungsschwerpunkt. Zu den wichtigsten Systemen gehören europäische (EN/UIC), amerikanische (AREMA/ASTM), japanische (JIS) und chinesische (GB/T) Standards, die alle darauf abzielen, Festigkeit, Verschleißfestigkeit und Stabilität für unterschiedliche Zuggewichte, Geschwindigkeiten und Umgebungen zu gewährleisten, vom Schwerlastverkehr bis zur Stadtbahn.
Wichtige internationale Standards
- Europäisch (EN/UIC): Verwendet kg/m (z. B. 60E1 für 60 kg/m) mit spezifischen Profilen wie UIC 54, 60. Der Schwerpunkt liegt auf Zähigkeit und Schweißbarkeit (z. B. C45E-Stahl).
| Standard: UIC860 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Größe | Abmessung (mm) | Gewicht (kg/m) |
Länge (m) | |||
| Kopf | Höhe | Unten | Dicke | |||
| UIC50 | 70 | 152 | 125 | 15 | 50.46 | 12-25 |
| UIC54 | 70 | 159 | 140 | 16 | 54.43 | |
| UIC60 | 74.3 | 172 | 150 | 16.5 | 60.21 | |
- Amerikanisch (AREMA/ASTM): Verwendet Pfund pro Yard (z. B. 136RE für 136 lbs/yd) mit Profilen wie 115RE, 132RE.
| ASTM-Standard, AREMA-Standard | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Größe | Abmessung (mm) | Gewicht (kg/m) |
Länge (m) | |||
| Kopf | Höhe | Fuß | Dicke | |||
| ASCE 25 | 38.1 | 69.85 | 69.85 | 7.54 | 12.4 | 6-12 |
| ASCE 30 | 42.86 | 79.38 | 79.38 | 8.33 | 14.88 | |
| ASCE 40 | 47.62 | 88.9 | 88.9 | 9.92 | 19.84 | |
| ASCE 60 | 60.32 | 107.95 | 107.95 | 12.3 | 29.76 | |
| ASCE 75 | 62.71 | 122.24 | 122.24 | 13.49 | 37.2 | 12-25 |
| ASCE 85 | 65.09 | 131.76 | 131.76 | 14.29 | 42.17 | |
| ASCE 90 | 69.09 | 130.18 | 142.88 | 14.29 | 44.65 | |
| ASCE 115 | 69.06 | 139.7 | 168.28 | 15.88 | 56.9 | |
| ASCE 136 | 74.61 | 152.4 | 185.74 | 17.46 | 67.41 | |
| ASCE 175 | 109.86 | 152.4 | 152.4 | 38.1 | 86.8 | |
- Japanisch (JIS): Verwendet N-Bezeichnungen (neu) (z. B. 50N, 60N) für 50-kg- und 60-kg/m-Schienen sowie ältere Typen wie 37-kg- und 50-kg-Schienen.
| Standard: JIS E 1103/1101 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Größe | Abmessung (mm) | Gewicht (kg/m) |
Länge (m) | |||
| Kopf | Höhe | Unten | Dicke | |||
| JIS 15 kg | 42.86 | 79.37 | 79.37 | 8.33 | 15.2 | 9-10 |
| JIS 22KG | 50.8 | 93.66 | 93.66 | 10.72 | 22.3 | 9-10 |
| JIS 30A | 60.33 | 107.95 | 107.95 | 12.3 | 30.1 | 9-10 |
| JIS 37A | 62.71 | 122.24 | 122.24 | 13.49 | 37.2 | 10-25 |
| JIS 50N | 65 | 153 | 127 | 15 | 50.4 | 10-25 |
| CR 73 | 100 | 135 | 140 | 32 | 73.3 | 10-12 |
| CR 100 | 120 | 150 | 155 | 39 | 100.2 | 10-12 |
- Britisch (BS): Enthält Profile wie BS75A, BS100A, BS113A, oft für leichtere Anwendungen oder ältere Linien.
| Standard: BS11:1985 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Größe | Abmessung (mm) | Gewicht (kg/m) |
Länge (m) | |||
| Kopf | Höhe | Unten | Dicke | |||
| 50 O | 52.39 | 100.01 | 100.01 | 10.32 | 24.833 | 6-18 |
| 60 A | 57.15 | 114.3 | 109.54 | 11.11 | 30.618 | |
| 75 A | 61.91 | 128.59 | 114.3 | 12.7 | 37.455 | 8-25 |
| 75 R | 61.91 | 128.59 | 122.24 | 13.1 | 37.041 | |
| 80 A | 63.5 | 133.35 | 117.47 | 13.1 | 39.761 | |
| 80 R | 63.5 | 133.35 | 127 | 13.49 | 39.674 | |
| 90 A | 66.67 | 142.88 | 127 | 13.89 | 45.099 | |
| 100 A | 69.85 | 152.4 | 133.35 | 15.08 | 50.182 | |
| 113 A | 69.85 | 158.75 | 139.7 | 20 | 56.398 | |
- Chinesisch (GB/T): Verwendet metrische Gewichte (z. B. 50 kg/m, 60 kg/m) und Materialien wie U71Mn für Schwertransporte.
| Einstufung | Höhe (mm) | Kopf (mm) | Unten (mm) | Dicke (mm) | Gewicht (kg/m) | |
| Stadtbahn | 8 KG/M | 65 | 25 | 54 | 7 | 8.42 |
| 9 KG/M | 63.5 | 32.1 | 63.5 | 5.9 | 8.94 | |
| 12 KG/M | 69.85 | 38.1 | 69.85 | 7.54 | 12.2 | |
| 15 KG/M | 79.37 | 42.86 | 79.37 | 8.33 | 15.2 | |
| 18 KG/M | 80 | 40 | 80 | 10 | 18.06 | |
| Einstufung | Höhe (mm) | Kopf (mm) | Unten (mm) | Dicke (mm) | Gewicht (kg/m) | |
| Schwere Schiene | 38 KG/M | 134 | 68 | 114 | 13 | 38.733 |
| 43 KG/M | 140 | 70 | 114 | 14.5 | 44.653 | |
| 45 KG/M | 145 | 67 | 126 | 14.5 | 45.546 | |
| 50 KG/M | 152 | 70 | 132 | 15.5 | 51.514 | |
| 60 KG/M | 176 | 73 | 150 | 16.5 | 60.64 | |
| Einstufung | GRÖSSE (mm) | theoretisches Gewicht | |||||||||
| Höhe | untere Breite | Kopfbreite | Taillentiefe | ||||||||
| Kranschiene | QU70 | 120 | 120 | 70 | 28 | 52.8 | |||||
| QU80 | 130 | 130 | 80 | 32 | 63.69 | ||||||
| QU100 | 150 | 150 | 100 | 38 | 88.96 | ||||||
| QU120 | 170 | 170 | 120 | 44 | 118.1 | ||||||
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