Materialentwicklung

Gute Räder bestehen zu einem Drittel aus Stahl. Und zu zwei Dritteln aus Erfahrung.

Das Geheimnis eines guten Rades liegt im Werkstoff und seinen Eigenschaften. Und natürlich in seiner Herstellung. Beides – Werkstoffentwicklung und Produktionsprozess – sind bei uns praktisch eins. Also kein Entwickeln am Schreibtisch auf dem Papier und dann erst Produzieren, also Schmieden/Walzen, Wärmebehandeln und Bearbeiten. Sondern tatsächlich seit jeher ein Prozess, bei dem sich Theorie und praktische Umsetzung beeinflussen und korrigieren. Das kostet natürlich Zeit und Geld – aber die Ergebnisse sind es wert.

Schwerlast Radsätze mit Niob-Mikrolegierung

Weiterentwicklung von Normstählen

Know-how und Erfahrung sind – neben dem Werkstoff – der Schlüssel zur Lebensdauer, d.h. der Laufleistung der Räder. Die Königsdisziplin ist dabei die Optimierung gängiger Werkstoffe innerhalb bestehender Normen. Das vereinfacht die Zulassung und bringt Vorteile auf dem Niveau mancher Neuentwicklung.

Kundenanforderung: Härtung von ER8-Stählen für den Einsatz unter erschwerten Umwelt- und Nutzungsbedingungen

Standardwerkstoffe nach ER8 und ER8C, wie sie bisher auf den Hochgeschwindigkeitsstrecken in China die Regel waren, stießen aufgrund der mitunter herausfordernden Umwelt- und Nutzungsbedingungen an ihre Grenzen. In enger Kooperation mit dem Kunden gingen wir daran, unter Beibehaltung der anspruchsvollen Werkstoffkennwerte wie Festigkeit und Kerbschlagarbeit in Radkranz und Steg sowie der metallographischen Vorgaben bezüglich Gefüge, Reinheitsgrad und Korngröße die Möglichkeiten einer maximalen Erhöhung der Härte auszuloten.

Unsere Lösung: UltraDur ER8H mit Tiefenhärte 265HBW rund ums Rad

Gemeinsam mit unserem Kunden entschieden wir uns dafür, die Härte des Werkstoffs ER8 von 245HBW auf 265HBW anzuheben, ER8 also innerhalb der technischen Grenzen substanziell zu verbessern. Das Ergebnis ist ein Hochgeschwindigkeitsrad, das unter Einhaltung sämtlicher vom Kunden geforderten Kennwerte bei Laufruhe und Laufleistung neue Maßstäbe setzt und sich auch unter außerordentlichen Umwelt- und Nutzungsbedingungen bewährt.

Bewährte BVV-HighTech-Werkstoffe

Der BVV hat eine lange Tradition in der Materialentwicklung. Vor allem auf dem Gebiet der Radreifen für den Nah- und Personenverkehr sind Ergebnisse gelungen, die wegen ihrer hervorragenden Laufleistungen und Beständigkeit von den Verkehrsbetrieben – auch bei Nachrüstungen – immer wieder gefordert werden.

Excelsior®, gestaffelt nach den Festigkeitsstufen N, H und SO, findet aufgrund seiner gegenüber Norm-Werkstoffen deutlich verbesserten Festigkeit und Verschleißbeständigkeit vor allem bei gummigefederten Rädern im Nahverkehr Verwendung.

Exzellent wurde speziell als Radreifen für Treib- und Laufradsätze entwickelt. Mit seinen Vorteilen bei Verschleißverhalten und Thermoschockverhalten bei hoher Zugfestigkeit und gutem Wechselverformungsverhalten ist er ein idealer Dauerläufer auf allen Strecken.

Grundsätzlich entsprechen natürlich alle BVV-Werkstoffe den allgemein gültigen Räder- und Reifennormen EN, JIS, AAR, GOST, UIC und TJ/CL276.

Material-Neuentwicklung

Material-Neuentwicklungen sind umfassende Forschungsvorhaben – immer in enger Zusammenarbeit mit unseren Kunden. Sie bieten sich insbesondere dort an, wo Normgrenzen enger gezogen werden und neue Aufgaben neue Lösungen erfordern. Ein Beispiel:

Kundenanforderung: Über 40 Tonnen pro Radsatz im Dauerbetrieb

OEMs und Betreiber erwarten zunehmend hochfeste, laufleistungsstarke und ermüdungsresistente Schwerlast-Radsätze für Lasten jenseits 40 t pro Radsatz, die sich auch bei Lasten unter 30 t wirtschaftlich einsetzen lassen. Da die gängigen Werkstoffe, wie z.B. Class C nach AAR schon bei Lasten ab 30 t deutliche Schädigungen der Radlaufflächen zeigen, haben wir – gemeinsam mit den Kunden – einen Spezialstahl entwickelt.

BVV-Lösung: Unser mikrolegierter Stahl HHR5 auf Niob-Basis

Wir haben uns nach intensiven Versuchsreihen für eine Mikrolegierung mit Niob entschieden. Niob, ein seltenes Schwermetall, ist mit seiner außergewöhnlichen Affinität zu Kohlenstoff ideal zur Bildung einer hochfesten Legierung mit feinkörniger bainitisch-perlitischer Mikrostruktur.

HHR5 erfüllt sämtliche AAR Class D-Kriterien hinsichtlich Härte, Bruchzähigkeit, Festigkeitseigenschaften und Ermüdungsresistenz. Daraus schmieden wir dann die laufleistungsstarken und verschleißbeständigen Räder, die die Waggons belastbarer und den Güterverkehr wirtschaftlicher machen.