{"id":4224,"date":"2026-06-09T06:22:14","date_gmt":"2026-06-09T06:22:14","guid":{"rendered":"https:\/\/www.railgrindingwheel.com\/?p=4224"},"modified":"2026-06-09T06:30:37","modified_gmt":"2026-06-09T06:30:37","slug":"woraus-besteht-schienenmetall","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.railgrindingwheel.com\/de\/woraus-besteht-schienenmetall\/","title":{"rendered":"Woraus besteht Schienenmetall?"},"content":{"rendered":"
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Woraus besteht Schienenmetall?<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Schienenstahl, allgemein als Eisenbahnschienenstahl bekannt, ist ein Spezialstahl, der in der Regel f\u00fcr Eisenbahnschienen verwendet wird. Die Schiene tr\u00e4gt das Gewicht und die dynamische Belastung des Zuges. Ihre Oberfl\u00e4che nutzt sich ab, und der Schienenkopf ist St\u00f6\u00dfen ausgesetzt. Zudem ist die Schiene starken Biegebelastungen ausgesetzt. Die komplexen Belastungen und der langj\u00e4hrige Betrieb f\u00fchren zu Sch\u00e4den an den Schienen.<\/p>\n<\/div>\n

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Die h\u00e4ufigsten Sch\u00e4den an Schienen<\/h2>\n
    \n
  1. Der seitliche Verschlei\u00df des oberen Strangs und die Abflachung des unteren Strangs.<\/li>\n
  2. Der Wellenverschlei\u00df wird durch eine unzureichende Streckgrenze verursacht.<\/li>\n
  3.  Spr\u00f6dbruch, Abplatzungen, herabfallende Bl\u00f6cke, Rissbildung an Schienenk\u00f6pfen und Schwei\u00dfnahtrisse werden durch eine geringe Z\u00e4higkeit und Plastizit\u00e4t verursacht.<\/li>\n<\/ol>\n
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    \"besch\u00e4digtes<\/figure>\n
    \"Eisenbahnschienen<\/figure>\n<\/div>\n

    Daher geh\u00f6ren zu den grundlegenden Anforderungen an Schienenstahl: Verschlei\u00dffestigkeit, Druckfestigkeit, Spr\u00f6dbruchfestigkeit, Erm\u00fcdungsfestigkeit und gute Schwei\u00dfbarkeit.<\/p>\n

    Typisches Material f\u00fcr Eisenbahnschienen<\/h2>\n

    Je nach Stahlsorte wird Schienenmaterial f\u00fcr Eisenbahnschiene<\/a>s lassen sich in drei Arten unterteilen:<\/p>\n

    Kohlenstoffstahl<\/h3>\n

    Kohlenstoffstahl ist ein Schienenstahl, der aus nat\u00fcrlichem Roheisen geschmolzen und gewalzt wird. Dabei werden vor allem die im Erz enthaltenen Kohlenstoff- und Manganelemente genutzt, um die Festigkeit der Schiene zu erh\u00f6hen. Gew\u00f6hnlicher Kohlenstoffstahl f\u00fcr Eisenbahnschienen besteht aus 0,401\u20130,801 % Kohlenstoff und weniger als 1,301\u20131,41 % Mangan.<\/p>\n

    legierter Stahl<\/h3>\n

    Bei der legierten Stahlschiene handelt es sich um eine Stahlschiene, die geschmolzen und gewalzt wird, nachdem dem urspr\u00fcnglichen Eisenerz geeignete Mengen an Legierungselementen wie Vanadium, Titan, Chrom und Zinn beigemischt wurden. Die Festigkeit und Z\u00e4higkeit dieser Schienenart sind h\u00f6her als die von Kohlenstoffstahlschienen.<\/p>\n

    W\u00e4rmebehandelter Stahl<\/h3>\n

    Bei der w\u00e4rmebehandelten Stahlschiene handelt es sich um eine Stahlschiene, die durch Erhitzen und gezielte Abk\u00fchlung einer warmgewalzten Kohlenstoff- oder Legierungsschiene hergestellt wird. Die Perlitstruktur der w\u00e4rmebehandelten Schiene ist feink\u00f6rniger als die der warmgewalzten Schiene, was zu einer h\u00f6heren Festigkeit und Z\u00e4higkeit f\u00fchrt. Die nach der W\u00e4rmebehandlung geh\u00e4rtete Schiene weist am Schienenkopf eine H\u00e4rteschicht auf, die ihre mechanischen Eigenschaften erheblich verbessert, sodass die Lebensdauer der Schiene verl\u00e4ngert werden kann.<\/p>\n

    Die chemische Zusammensetzung von Eisenbahnschienenstahl<\/h2>\n
    \n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
    Nein.<\/strong><\/th>\nElement<\/strong><\/th>\nFunktion<\/strong><\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
    1<\/td>\nC<\/td>\nVerbesserung der Festigkeit, H\u00e4rte und Verschlei\u00dffestigkeit der Schiene. Der Kohlenstoffgehalt einheimischer Schienen liegt zwischen 0,651 % und 0,821 %. Bei einem relativ hohen Kohlenstoffgehalt wird der Stahl spr\u00f6de, und sein Plastizit\u00e4tsindex nimmt deutlich ab. Gleichzeitig steigt dadurch die Wahrscheinlichkeit von Wei\u00dfflecken im Stahl.<\/td>\n<\/tr>\n
    2<\/td>\nJa<\/td>\nEs l\u00e4sst sich leicht mit Oxidat verbinden und kann dazu beitragen, Blasen im Metall zu entfernen. Der Stahl enth\u00e4lt einen angemessenen Anteil an Silizium, was die H\u00e4rte und Verschlei\u00dffestigkeit des Stahls verbessern kann. Der Gehalt in heimischem Schienenstahl liegt im Allgemeinen bei 0,159\u20130,91 %, doch ein zu hoher Gehalt macht den Stahl hart und spr\u00f6de, und es k\u00f6nnen leicht Poren in der Schwei\u00dfnaht entstehen.<\/td>\n<\/tr>\n
    3<\/td>\nMn<\/td>\nEs handelt sich um ein n\u00fctzliches Element, das die Festigkeit und Verschlei\u00dffestigkeit von Stahl verbessern und dessen Z\u00e4higkeit erh\u00f6hen kann. Es kann sch\u00e4dliche Eisenoxid- und Sulfideinschl\u00fcsse im Stahl entfernen. Der Mangangehalt wird im Allgemeinen zwischen 0,61 % und 1,54 % geregelt. Stahl mit einem Mangangehalt von mehr als 1,21 % wird als mittelmanganhaltiger Stahl bezeichnet und weist eine sehr hohe Verschlei\u00dffestigkeit auf.<\/td>\n<\/tr>\n
    4<\/td>\nCu<\/td>\nEs handelt sich um ein n\u00fctzliches Element. Stahl enth\u00e4lt geringe Mengen an Kupferverbindungen, die die Erm\u00fcdungsfestigkeit und Korrosionsbest\u00e4ndigkeit von Stahl verbessern k\u00f6nnen. Der Kupfergehalt von inl\u00e4ndischen Stahlschienen liegt im Allgemeinen zwischen 0,101 % und 0,401 %. Wenn der Walzprozess der kupferhaltigen Schiene nicht gut ist, treten fischartige Risse auf der Oberfl\u00e4che der Schiene auf.<\/td>\n<\/tr>\n
    5<\/td>\nP<\/td>\nEs handelt sich um ein sch\u00e4dliches Element. Die gr\u00f6\u00dfte Gefahr von Phosphid besteht darin, dass es die Formbarkeit und Z\u00e4higkeit des Stahls verringert. Insbesondere bei niedrigen Temperaturen nimmt die Kaltz\u00e4higkeit des Stahls ab, was leicht zu Schienenbr\u00fcchen f\u00fchren kann; sein Gehalt wird daher auf h\u00f6chstens 0,041 % begrenzt.<\/td>\n<\/tr>\n
    6<\/td>\nS<\/td>\nSchwefel ist ein sch\u00e4dliches Element. Er verbleibt h\u00e4ufig in Form von K\u00f6rnchen im Stahl. Beim Walzen der Schiene wird er zusammen mit dem Stahl zu Blechen gewalzt, was zu Delamination oder L\u00e4ngsrissen in der Schiene f\u00fchrt. Der Schwefelgehalt wird auf h\u00f6chstens 0,051 % begrenzt.<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n
    Die wichtigsten chemischen Elemente und Funktionen in den Schienen, mit Ausnahme von Eisen<\/figcaption>\n<\/figure>\n

    Die mechanischen Eigenschaften von Schienenmaterial<\/h2>\n
      \n
    • St\u00e4rke<\/li>\n<\/ul>\n

      Die F\u00e4higkeit der Schiene, Verformungen und Besch\u00e4digungen unter Belastung standzuhalten. Sie wird h\u00e4ufig anhand der Festigkeitsgrenze, der Streckgrenze und anderer Kennzahlen ausgedr\u00fcckt. Die Festigkeitsgrenze (Zugfestigkeit) bezeichnet die Zugbelastung, der das Metall standh\u00e4lt, sowie die maximale Spannung, bei der es nicht zerst\u00f6rt wird. Die Streckgrenze (Flie\u00dfgrenze) bezieht sich auf die Spannung, bei der das Metallmaterial noch eine signifikante plastische Verformung erzeugen kann, ohne dass die Belastung erh\u00f6ht wird. Die Einheit ist MPa.<\/p>\n

        \n
      • Plastizit\u00e4t<\/li>\n<\/ul>\n

        Das Metallmaterial unterlag unter Belastung einer erheblichen Verformung ohne Besch\u00e4digung und kann die verformte Form beibehalten, nachdem die Belastung aufgehoben wurde. Dies wird h\u00e4ufig anhand der Dehnung und des Schrumpfens ausgedr\u00fcckt. Die Dehnung ist der prozentuale Anteil des Verh\u00e4ltnisses der kalibrierten L\u00e4nge zur urspr\u00fcnglichen kalibrierten L\u00e4nge nach dem Bruch der Probe. Die Querschnittskontraktion ist das prozentuale Verh\u00e4ltnis der Verringerung der Bruchfl\u00e4che der Probe zur urspr\u00fcnglichen Querschnittsfl\u00e4che.<\/p>\n

          \n
        • H\u00e4rte<\/li>\n<\/ul>\n

          Die F\u00e4higkeit eines metallischen Werkstoffs, dem Eindr\u00fccken eines anderen, h\u00e4rteren Objekts (Werkstoffs) in seine Oberfl\u00e4che zu widerstehen. Je nach Messverfahren wird zwischen Brinell-H\u00e4rte (HB) und Rockwell-H\u00e4rte (HRC) unterschieden.<\/p>\n

          Die Praxis hat gezeigt, dass zwischen H\u00e4rte und Festigkeit ein gewisser Zusammenhang besteht, der anhand des Brinell-H\u00e4rtewerts n\u00e4herungsweise bestimmt werden kann.<\/p>\n

          Berechnen Sie die Zugfestigkeit des Materials. Beispielsweise betr\u00e4gt sie bei kohlenstoffarmem Stahl 6b \u2248 0,36 HB und bei kohlenstoffreichem Stahl 6b \u2248 0,34 HB.<\/p>\n

            \n
          • Belastbarkeit<\/li>\n<\/ul>\n

            Die F\u00e4higkeit von Metallwerkstoffen, Sto\u00dfbelastungen ohne Besch\u00e4digung standzuhalten. Die Z\u00e4higkeit von Metallwerkstoffen l\u00e4sst sich durch einen Schlagversuch messen und wird durch den Schlagz\u00e4higkeitswert \u03b1k in kJ\/m ausgedr\u00fcckt.2<\/sup>.<\/p>\n

              \n
            • Erm\u00fcdungsfestigkeit<\/li>\n<\/ul>\n

              Unter wechselnder Belastung bricht das Material. Die F\u00e4higkeit von Metallwerkstoffen, Erm\u00fcdung zu widerstehen, wird anhand der Erm\u00fcdungsfestigkeit gemessen. Die Erm\u00fcdungsfestigkeit ist die maximale Spannung, der ein Metallwerkstoff unter wiederholter Wechselbeanspruchung standhalten kann, ohne zu versagen.<\/p>\n

              Die H\u00e4rte von warmgewalztem Schienenmaterial<\/h3>\n
              \n\n\n\n\n\n\n\n\n
              Material<\/strong><\/th>\nZugfestigkeit \/ MPa<\/strong><\/th>\nH\u00e4rte \/ HB<\/strong><\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
              U75V<\/td>\n\u2265980<\/td>\n280~320<\/td>\n<\/tr>\n
              U78CrV<\/td>\n\u22651080<\/td>\n310~360<\/td>\n<\/tr>\n
              U76CrRE<\/td>\n\u22651080<\/td>\n310~360<\/td>\n<\/tr>\n
              U77MnCr<\/td>\n\u2265980<\/td>\n290~330<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/figure>\n

              Die H\u00e4rte von w\u00e4rmebehandeltem Eisenbahnschienenmaterial<\/h3>\n
              \n\n\n\n\n\n\n
              Material<\/strong><\/th>\nZugfestigkeit \/ MPa<\/strong><\/th>\nH\u00e4rte \/ HB<\/strong><\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
              U75V<\/td>\n\u22651180<\/td>\n320~380<\/td>\n<\/tr>\n
              U78CrV<\/td>\n\u22651280<\/td>\n370~420<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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              Schienenstahl, allgemein als Eisenbahnschienenstahl bekannt, ist ein Spezialstahl, der in der Regel f\u00fcr Eisenbahnschienen verwendet wird. Die Schiene tr\u00e4gt das Gewicht und die dynamische Belastung des Zuges. Ihre Oberfl\u00e4che nutzt sich ab, und der Schienenkopf ist St\u00f6\u00dfen ausgesetzt. Zudem ist die Schiene starken Biegebelastungen ausgesetzt. Die komplexen Belastungen und der langj\u00e4hrige Betrieb f\u00fchren zu Sch\u00e4den an den 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