SIST EN 13262:2020
(Main)Railway applications - Wheelsets and bogies - Wheels - Product requirements
Railway applications - Wheelsets and bogies - Wheels - Product requirements
This document specifies the characteristics of railway wheels, used for all track gauges.
This document applies to heavy railway vehicles but may also apply to other applications such as light railway vehicles, trams or underground systems. Five steel grades, ER6, ER7, ER8, ERS8 and ER9, are defined in this document.
NOTE 1 Steel grade ERS8 has been introduced in this document as an optimisation of steel grades ER8 and ER9 due to contact fatigue (RCF), taking into account service feedback from Europe, for example, BS 5892-3 in force in the United Kingdom.
Some features are provided as a Category 1 or Category 2 function.
The requirements defined in this standard apply to cylindrical bores. Most requirements also apply to wheels with tapered bores. Specific requirements for tapered bores (e.g. geometrical dimensions, etc.) are defined in the technical specification.
This document applies to monobloc wheels in vacuum degassed steel, forged and rolled, with surface treated rims, which have already been the subject of extensive commercial applications on a European network or have complied with a technical approval procedure according to EN 13979 – 1: 2019 to validate their design.
Annex A describes the evaluation process for accepting new materials that are not included in this document.
This document defines the requirements to be met for wheels; the technical approval procedure is not part of the scope of this document.
NOTE 2 A "surface-treated rim" is achieved by heat treatment which aims to harden the rim and create compressive residual stress.
Bahnanwendungen - Radsätze und Drehgestelle - Räder - Produktanforderungen
Das vorliegende Dokument legt die Eigenschaften von Eisenbahnrädern für alle Spurweiten fest.
Dieses Dokument ist für Vollbahnfahrzeuge anzuwenden, kann jedoch auch für andere Anwendungen wie etwa leichte Stadtbahnfahrzeuge, Straßenbahnen und U-Bahnen angewendet werden. Im vorliegenden Dokument werden fünf Stahlgüten, ER6, ER7, ER8, ERS8 und ER9, definiert.
ANMERKUNG 1 Die Stahlgüte ERS8 wurde im vorliegenden Dokument als eine optimierte Variante der Stahlgüten ER8 und ER9 in Hinsicht der Kontaktermüdung (RCF) und unter Berücksichtigung von Erfahrungswerten aus dem europäischen Bahnbetrieb, z. B. aus der in Großbritannien geltenden Norm BS 5892 3, eingeführt.
Bestimmte Eigenschaften werden nach Kategorie 1 oder Kategorie 2 angegeben.
Die in der vorliegenden Norm festgelegten Anforderungen sind für zylindrische Bohrungen anzuwenden. Die meisten Vorschriften sind auch für Räder mit kegelförmigen Bohrungen anzuwenden. Spezielle Anforderungen an kegelförmige Bohrungen (z. B. geometrische Abmessungen usw.) sind in der technischen Spezifikation festgelegt.
Dieses Dokument gilt für geschmiedete und gewalzte Vollräder, die aus vakuumentgastem Stahl hergestellt werden und eine Radkranzvergütung erhalten haben. Sie müssen bereits in einer bedeutenden Anzahl und unter kommerziellen Bedingungen in einem europäischen Eisenbahnnetz eingesetzt sein oder die Konstruktion muss eine Zulassungsprüfung nach EN 13979 1:2019 bestanden haben.
Anhang A beschreibt das Bewertungsverfahren für die Zulassung neuer Werkstoffe, die im vorliegenden Dokument nicht behandelt werden.
Das vorliegende Dokument legt die Produkt-Anforderungen fest, die für Räder erfüllt werden müssen; das technische Zulassungsverfahren ist nicht Bestandteil des Anwendungsbereichs des vorliegenden Dokuments.
ANMERKUNG 2 Eine Radkranzvergütung wird durch Wärmebehandlung erreicht, deren Ziel die Härtung des Radkranzes und die Schaffung von Druckeigenspannungen ist.
Applications ferroviaires - Essieux montés et bogies - Roues - Prescriptions pour le produit
Le présent document spécifie les caractéristiques des roues ferroviaires, utilisées pour tous les écartements de voie.
Le présent document peut aussi s’appliquer aux applications de rail léger et aux tramways.
Cinq nuances d’acier, ER6, ER7, ER8, ERS8 et ER9, sont définies dans le présent document.
NOTE 1 La nuance d’acier ERS8 a été introduite dans le présent document en tant qu’optimisation des nuances d’acier ER8 et ER9 dans le cadre de la RCF, et en tenant compte du retour d’expérience du service en Europe, par exemple la Norme BS 5892-3 en vigueur au Royaume Uni.
Certaines caractéristiques sont définies en fonction d’une catégorie 1 ou d’une catégorie 2. La catégorie 1 est généralement choisie quand la vitesse opérationnelle est supérieure à 200 km/h. Les véhicules circulant à des vitesses inférieures ou égales à 200 km/h utilisent généralement des roues de catégorie 2.
Pour certaines caractéristiques, ces catégories peuvent être subdivisées.
Ce document s'applique à des roues monobloc, en acier dégazé sous vide, forgées et laminées, à jante traitée en surface, qui ont déjà fait l'objet d'applications étendues en service commercial sur un réseau européen ou qui ont satisfait à une procédure d'homologation technique selon le document EN 13979-1 destinée à valider leur conception.
L’Annexe A décrit le processus d’évaluation pour l’acceptation de nouveaux matériaux qui ne sont pas repris dans le présent document.
Le présent document définit les exigences devant être satisfaites pour les roues ; la procédure d’approbation technique ne fait pas partie du domaine d’application du présent document.
NOTE 2 Une « jante traitée en surface » s'obtient par un traitement thermique dont le but est de durcir la jante et d'y créer des contraintes résiduelles de compression.
Železniške naprave - Kolesne dvojice in podstavni vozički - Kolesa - Zahtevane lastnosti proizvoda
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
SLOVENSKI STANDARD
01-november-2020
Nadomešča:
SIST EN 13262:2004+A2:2011
Železniške naprave - Kolesne dvojice in podstavni vozički - Kolesa - Zahtevane
lastnosti proizvoda
Railway applications - Wheelsets and bogies - Wheels - Product requirements
Bahnanwendungen - Radsätze und Drehgestelle - Räder - Produktanforderungen
Applications ferroviaires - Essieux montés et bogies - Roues - Prescriptions pour le
produit
Ta slovenski standard je istoveten z: EN 13262:2020
ICS:
45.040 Materiali in deli za železniško Materials and components
tehniko for railway engineering
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
EN 13262
EUROPEAN STANDARD
NORME EUROPÉENNE
September 2020
EUROPÄISCHE NORM
ICS 45.040 Supersedes EN 13262:2004+A2:2011
English Version
Railway applications - Wheelsets and bogies - Wheels -
Product requirements
Applications ferroviaires - Essieux montés et bogies - Bahnanwendungen - Radsätze und Drehgestelle -
Roues - Prescriptions pour le produit Räder - Produktanforderungen
This European Standard was approved by CEN on 5 July 2020.
CEN members are bound to comply with the CEN/CENELEC Internal Regulations which stipulate the conditions for giving this
European Standard the status of a national standard without any alteration. Up-to-date lists and bibliographical references
concerning such national standards may be obtained on application to the CEN-CENELEC Management Centre or to any CEN
member.
This European Standard exists in three official versions (English, French, German). A version in any other language made by
translation under the responsibility of a CEN member into its own language and notified to the CEN-CENELEC Management
Centre has the same status as the official versions.
CEN members are the national standards bodies of Austria, Belgium, Bulgaria, Croatia, Cyprus, Czech Republic, Denmark, Estonia,
Finland, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta, Netherlands, Norway,
Poland, Portugal, Republic of North Macedonia, Romania, Serbia, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland, Turkey and
United Kingdom.
EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION
COMITÉ EUROPÉEN DE NORMALISATION
EUROPÄISCHES KOMITEE FÜR NORMUNG
CEN-CENELEC Management Centre: Rue de la Science 23, B-1040 Brussels
© 2020 CEN All rights of exploitation in any form and by any means reserved Ref. No. EN 13262:2020 E
worldwide for CEN national Members.
Contents Page
European foreword . 5
Introduction . 6
1 European scope . 7
2 Normative references . 7
3 Terms and definitions . 8
4 Product definition . 9
4.1 Chemical composition . 9
4.1.1 Values to be obtained . 9
4.1.2 Sampling position . 9
4.1.3 Chemical analysis . 9
4.2 Mechanical characteristics . 10
4.2.1 Characteristics from the tensile testing . 10
4.2.2 Hardness characteristics in the rim . 12
4.2.3 Impact resistance characteristics . 14
4.2.4 Fatigue characteristics . 14
4.2.5 Toughness characteristics of the rim . 15
4.3 Heat treatment homogeneity . 17
4.3.1 Values to be obtained . 17
4.3.2 Test pieces . 17
4.3.3 Test method . 17
4.4 Material cleanliness . 17
4.4.1 Micrographic cleanliness . 17
4.4.2 Internal integrity . 19
4.5 Residual stresses . 22
4.5.1 General . 22
4.5.2 Values to be obtained . 22
4.5.3 Test piece . 22
4.5.4 Measurement methods . 22
4.6 Surface characteristics . 22
4.6.1 Surface finish. 22
4.6.2 Surface condition for the oil injection hole . 23
4.6.3 Surface integrity . 23
4.7 Geometrical tolerances . 24
4.7.1 General . 24
4.7.2 Wear groove . 26
4.8 Static imbalance . 27
4.9 Corrosion protection . 28
4.10 Marking . 28
5 Product qualification . 29
6 Conditions of supply of the product . 29
7 Tips for choosing the steel grade . 29
Annexe A (normative) Evaluation process for the acceptance of new materials . 30
A.1 General . 30
A.2 First step: Characterisation of a new steel grade . 30
A.3 Step two: Testing in service . 30
A.4 Step three: Report . 31
Annexe B (informative) Examples of test benches for fatigue testing . 32
B.1 Test piece . 32
B.2 First test method . 32
B.2.1 Test rig . 32
B.2.2 Test control . 32
B.3 Second test method . 33
B.3.1 Test rig . 33
B.3.2 Control of the test . 34
B.4 Third test method . 34
B.4.1 Test rig . 34
B.4.2 Control of the test . 35
Annexe C (informative) Strain gauge method of determining the variation in circumferential
residual stresses deep under the running surface (destructive method) . 36
C.1 Method principle . 36
C.2 Procedure . 36
C.2.1 Strain gauge equipment for a section of the rim before cutting the wheel (Figure C.1) . 36
C.2.2 Making the cuts (Figure C.2) . 36
C.2.3 Operations to be performed during cutting . 37
C.3 Calculation of the variation of the circumferential residual stress deep under the
running surface . 37
C.3.1 General . 37
C.3.2 Calculation of the variation of the circumferential stress produced by cutting
operation no. 1 . 37
C.3.3 Calculation of the variation of the circumferential stress produced by cutting
operation no. 2 . 38
C.3.4 Calculation of the variation of the circumferential stress produced by cutting
operation no. 3 . 38
C.3.5 Final diagram showing the variation of the circumferential stress deep under the
running surface . 38
Annexe D (normative) Product qualification . 41
D.1 Introduction . 41
D.2 General . 41
D.3 Requirements . 42
D.3.1 Requirements to be met by the manufacturing process . 42
D.3.1.1 General . 42
D.3.1.2 Quality organisation . 42
D.3.1.3 Staff qualification . 42
D.3.1.4 Equipment . 42
D.3.2 Requirements to be met by the product . 42
D.4 Qualification procedure . 42
D.4.1 General . 42
D.4.2 Documentation required . 43
D.4.3 Evaluation of production facilities and production process . 43
D.4.4 Laboratory tests . 44
D.4.5 Wheel tests . 44
D.4.5.1 Extended production control . 44
D.4.5.2 Commissioning . 45
D.4.5.3 Result of monitoring in service . 45
D.5 Validity of the qualification . 45
D.5.1 Condition of validity . 45
D.5.2 Modification and extension . 45
D.5.3 Transfer . 45
D.5.4 Expiry . 46
D.5.5 Withdrawal . 46
D.6 Qualification record . 46
Annexe E (normative) Conditions of supply of the product . 47
E.1 Introduction . 47
E.2 General . 47
E.3 Delivery states . 48
E.4 Unit checks . 48
E.5 Batch sampling check . 48
E.5.1 Checks to be carried out . 48
E.5.2 Batch homogeneity by measuring rim hardness . 49
E.5.3 Orientation of residual stresses on treated wheels . 50
E.5.4 Visual inspection . 50
E.6 Quality plan . 50
E.6.1 General . 50
E.6.2 Objectives . 50
E.6.3 Methods of application . 50
E.7 Permissible repairs . 51
E.8 Retest . 51
Annexe F (normative) Measurement of the hydrogen content at the time of development of
steel for monobloc wheels . 52
F.1 General . 52
F.2 Sampling . 52
F.3 Analysis method . 52
F.4 Precautions . 52
Annexe G (informative) Common applications of steel grades . 53
Annexe ZA (informative) Relationship between this European Standard and the essential
requirements of Directive 2016/797/EC to be met . 54
Bibliography . 57
European foreword
This document (EN 13262:2020) has been prepared by the CEN/TC 256 “Railway applications”
Technical Committee, the secretariat of which is held by DIN.
This European Standard shall be given the status of a national standard, either by publication of an
identical text or by endorsement, by March 2021 at the latest, and all conflicting national standards
shall be withdrawn no later than March 2021.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights or similar rights. CEN and/or CENELEC shall not be held responsible for identifying all or
some of these patent rights.
This document supersedes EN 13262:2004+A2:2011.
This document has been prepared within the framework of a mandate given to CEN by the European
Commission and the European Free Trade Association and supports the essential requirements of
Directive 2016/797/EC.
For the relationship with Directive 2016/797/EC, see informative Annex ZA, which forms an integral
part of this document.
For a description of the technical changes made in this new edition, see the Introduction.
The informative annexes to this document provide additional guidance that is not mandatory but that
helps to understand or use the document.
NOTE The informative annexes may contain optional requirements. For example, a test method that is
optional, or presented as an example, may contain requirements, but it is not necessary to meet these
requirements to be in compliance with the document.
According to the CEN/CENELEC Internal Regulations, the national standards organisations of the
following countries are required to implement this European Standard: Austria, Belgium, Bulgaria,
Croatia, Cyprus, Czech Republic, Denmark, Estonia, Finland, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland,
Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta, the Netherlands, Norway, Poland, Portugal, the
Republic of North Macedonia, the Republic of Serbia, Romania, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden,
Switzerland, Turkey and the United Kingdom.
Introduction
Since its first edition in 2004, the use of this document has shown the need for clarification and
improvements.
The most important changes are due to the difficulties encountered in product testing.
Some parameters were not sufficiently precise and could be misinterpreted (e.g. collection of test pieces,
conditions of use, interpretation of measurement).
Another development is the introduction of a new material, ERS8, which can provide increased
resistance to contact fatigue (RCF).
In order to anticipate requests for the introduction of other grades, an evaluation process for the
acceptance of new materials has been added.
The product requirements have been harmonised in the three documents concerning the wheelsets,
wheels and axles.
In addition, the annexes concerning the qualification of the product and the conditions of supply of the
product, which were previously informative, have been modified taking the feedback into account and
have become normative.
Also, the “freight wagon” and “locomotive and passenger vehicle” TSIs require the existence of a
production verification process.
1 European scope
This document specifies the characteristics of railway wheels, used for all track gauges.
This document applies to heavy railway vehicles but may also apply to other applications such as light
railway vehicles, trams or underground systems. Five steel grades, ER6, ER7, ER8, ERS8 and ER9, are
defined in this document.
NOTE 1 Steel grade ERS8 has been introduced in this document as an optimisation of steel grades ER8 and ER9
due to contact fatigue (RCF), taking into account service feedback from Europe, for example, BS 5892-3 in force in
the United Kingdom.
Some features are provided as a Category 1 or Category 2 function.
The requirements defined in this standard apply to cylindrical bores. Most requirements also apply to
wheels with tapered bores. Specific requirements for tapered bores (e.g. geometrical dimensions, etc.)
are defined in the technical specification.
This document applies to monobloc wheels in vacuum degassed steel, forged and rolled, with surface
treated rims, which have already been the subject of extensive commercial applications on a European
network or have complied with a technical approval procedure according to EN 13979 – 1: 2019 to
validate their design.
Annex A describes the evaluation process for accepting new materials that are not included in this
document.
This document defines the requirements to be met for wheels; the technical approval procedure is not
part of the scope of this document.
NOTE 2 A "surface-treated rim" is achieved by heat treatment which aims to harden the rim and create
compressive residual stress.
2 Normative references
The following documents referred to in the text constitute, for all or part of their content, requirements
of this document. For dated references, only the cited edition applies. For undated references, the last
edition of the reference document applies (including any amendments).
EN 10020:2000, Definition and classification of grades of steel
EN 13979-1:2020, Railway Applications – Wheelsets and bogies – Monobloc wheels – Technical approval
procedure – Part 1: Forged and rolled wheels
EN ISO 148-1:2018, Metallic materials – Charpy pendulum impact test – Part 1: Test method (ISO 148-1)
EN ISO 1101:2017, Geometrical product specifications (GPS) - Geometrical tolerancing - Tolerances of
form, orientation, location and run-out (ISO 1101)
EN ISO 6506-1:2014, Metallic materials - Brinell hardness test – Part 1: Test method (ISO 6506-1:2005)
EN ISO 6892-1:2016, Metallic materials – Tensile testing – Part 1: Method of test at room temperature
(ISO 6892-1)
EN ISO 14284:2002, Steel and iron - Sampling and preparation of samples for the determination of
chemical composition (ISO 14284:1996)
ASTM E399-19, Standard test method for linear-elastic plane-strain fracture toughness KIc of metallic
materials
ISO 4967:2013, Steel - Determination of content of non-metallic inclusions - Micrographic method using
standard diagrams
ISO 5948:2018, Railway rolling stock material - Ultrasonic acceptance testing
ISO 6933:1986, Railway rolling stock material - Magnetic particle acceptance testing
1))
ISO/TR 9769:2018 , Steel and iron - Review of available methods of analysis
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for standardisation, which can be accessed at the following
addresses:
• IEC Electropedia: available at http://www.electropedia.org/
• ISO Online browsing platform: available at http://www.iso.org/obp
3.1
Technical specification
A document describing specific parameters and/or product requirements in addition to the
requirements of this document
3.2
Batch
Batch consisting of wheels assumed to have the same characteristics
Note 1 to clause: A batch consists of wheels of the same design, forged with the raw material from a single cast
with the same warm forging process and a single heat treatment process. If the raw material is obtained from
several casts with the expected chemical composition, the resulting wheels can be combined in a batch. In this
case, it is necessary to demonstrate in the product qualification that the wheels manufactured from these different
casts meet the requirements for product qualification.
1)
See also CEN/TR 10261.
3.3
Wheel categories
Classification of the component, based on operational aspects, which determines the list of
requirements to be applied
Note 1 to clause: Category 1 is generally selected when the traffic speed is greater than 200 km/h.
Note 2 to clause: Vehicles travelling at speeds of 200 km/h or less typically use Category 2 wheels.
Note 3 to clause: These categories can also be defined in accordance with the technical specification.
4 Product definition
4.1 Chemical composition
4.1.1 Values to be obtained
The maximum percentages of the different elements specified are given in Table 1.
Table 1 — Maximum percentages of the different elements specified
Maximum content in % a
Steel \tab Cr + Mo +
C Si Min P b S b c Cr Cu Mb Ni
grade V Ni
ER6 0.48 0.40 0.75 0.020 0.015 0.30 0.30 0.08 0.30 0.06 0.50
ER7 0.52 0.40 0.80 0.020 0.015 0.30 0.30 0.08 0.30 0.06 0.50
ER8 0.56 0.40 0.80 0.020 0.015 0.30 0.30 0.08 0.30 0.06 0.50
ERS8 0.57 1.10 1.10 0.020 0.015 0.30 0.30 0.08 0.30 0.06 0.60
ER9 0.60 0.40 0.80 0.020 0.015 0.30 0.30 0.08 0.30 0.06 0.50
a For specific applications, variations of requirements within the limits of the maximum levels can be agreed in the technical specification
b A maximum content of 0.025% may be agreed in the technical specification for specific applications
c A minimum sulphur content may be agreed in the technical specification based on the steel development process to protect against
hydrogen embrittlement
4.1.2 Sampling position
The sample for determining the chemical composition shall be taken from the running tread 15 mm
under the running surface considered to be at nominal diameter.
Note The running tread is the nominal position on the running surface where the wheel and rail are in
contact.
The chemical composition can also be determined by casting analysis. In this case, the chemical
composition must be adapted in the technical specification.
4.1.3 Chemical analysis
The chemical composition analysis must be performed in accordance with ISO/TR 9769:2018 unless
another standard is defined in the technical specification.
For example, ASTM E415-14 and ASTM E1019-11 can be applied.
4.2 Mechanical characteristics
4.2.1 Characteristics from the tensile testing
4.2.1.1 Values to be obtained
Characteristics in the wheel rim and plate are given in Table 2.
Table 2 — Characteristics in the wheel rim and plate
Rim Plate
Steel grade
ReH a Rm A5 Reduction of Rm b A5
(MPa) (MPa) % (MPa) %
ER6 ≥ 500 780/900 ≥ 15 ≥ 100 ≥ 16
ER7 ≥ 520 820/940 ≥ 14 ≥ 110 ≥ 16
ER8 ≥ 540 860/980 ≥ 13 ≥ 120 ≥ 16
ERS8 ≥ 580 900/1,020 ≥ 13 ≥ 110 ≥ 14
ER9 ≥ 580 900/1,050 ≥ 12 ≥ 130 ≥ 14
a If there is no apparent yield strength, the conventional Rp0.2 limit must be determined.
b Decrease in tensile strength of the plate relative to the rim for the same wheel.
If there are no other requirements in the technical specification, for steel grades ER7, ER8, ERS8 and
ER9, a minimum value of 355 MPa for the yield strength in the plate is required. For steel grade ER6, a
minimum value of 310 MPa for the yield strength in the plate is required.
4.2.1.2 Positions of the test pieces
The test pieces must be collected from the wheel rim and plate. Their positions are shown in Figure 1.
Dimensions in millimetres
Wheel rejected
1 Tensile test piece in the rim (15 mm axis under the running surface considering its nominal diameter)
2 Tensile test piece in the plate
3 Impact bending test piece
4 Nominal diameter
5 Notch
Figure 1 — Position of test pieces
4.2.1.3 Test method
The test must be carried out in accordance with the requirements of EN ISO 6892-1:2016. The nominal
diameter of the test piece should be at least 10 mm and the length of the deformation gauge should be 5
times the diameter. If the test pieces cannot be taken from the plate, a smaller diameter must be agreed
in the technical specification.
4.2.2 Hardness characteristics in the rim
4.2.2.1 Values to be obtained
The minimum Brinell hardness values given in Table 3 apply up to a maximum of 35 mm of wear range
under the running surface. If the thickness of the wear range is greater than 35 mm, the values must be
defined in the technical specification.
The hardness value at the connection between the plate and the rim (point A in Figure 2) should be at
least 10 points lower than that measured at the wear range limit.
Table 3 — Values to be obtained for hardness characteristics in the rim
Minimum Brinell hardness value
Steel grade Category 1 Category 2
ER6 — 225
ER7 245 235
ER8 245 245
ERS8 250 250
ER9 255 255
4.2.2.2 Position of measuring points
Four measurements are made on a radial section of the rim, as shown in Figure 2.
Dimensions in millimetres
Wheel rejected
1 Limit of wear range or diameter of last achievable re-profiling (according to technical specification).
2 Nominal diameter
3 Internal diameter (on external face)
Figure 2 — Measurements made on a radial section of the rim
The values in Figure 2 are valid for standard gauge axles and for a rim profile width of 135 mm and
above. Other gauges and profiles may be defined in the technical specification.
4.2.2.3 Test method
It must be carried out according to EN ISO 6506-1:2014. The diameter of the ball is 5 mm.
4.2.3 Impact resistance characteristics
4.2.3.1 Values to be obtained
The values to be obtained for the impact test are given in Table 4. They represent, by test temperature,
on the one hand the average of the results on the three test pieces defined in 4.2.3.2, and on the other
hand the minimum unit values. At + 20°C, U-notch test pieces should be used. At – 20°C, V-notch test
pieces should be used.
Table 4 — Values to be obtained for impact resistance characteristics
KU (Joules) at + 20°C KV (Joules) at – 20°C
Steel grade
Average values Minimum values Average values Minimum values
ER6 ≥ 17 ≥ 12 ≥ 12 ≥ 8
ER7 ≥ 17 ≥ 12 ≥ 10 ≥ 7
ER8 ≥ 17 ≥ 12 ≥ 10 ≥ 5
ERS8 ≥15 ≥11 ≥ 9 ≥ 5
ER9 ≥ 13 ≥ 9 ≥ 8 ≥ 5
4.2.3.2 Position of the test pieces
The position of the three test pieces is given in Figure 1. The axis of the bottom of the notches should be
parallel to the A-A axis in Figure 1.
4.2.3.3 Test method
The test must be carried out in accordance with EN ISO 148-1:2018.
4.2.4 Fatigue characteristics
4.2.4.1 Values to be obtained
The stress magnitude Δσ that a wheel plate must withstand, regardless of the steel grade, for 107 cycles
without showing crack initiation with a probability of 99.7% is given in Table 5.
This requirement is met by testing two wheels, in accordance with Annex D.4.4.
Table 5 — Values to be obtained for fatigue characteristics of the plate
Maximum roughness Fatigue stress limits according to Values to be obtained
the wheel design evaluation for fatigue
Ra
procedure (EN 13979-1:2019) characteristics
µm
Δσ Δσ (99.7%)
(MPa) (MPa)
6.3 360 450
12.5 290 315
NOTE The purpose of obtaining these values is to ensure that the product has characteristics superior to
those used to define the allowable stresses required to size the wheel plate under fatigue.
Given the approximations inherent in a fatigue calculation, the differentiation of five steel grades is
unrealistic for this characteristic. For steel grade ER6, if a lower value is expected, it must be specified
and justified in the technical specification.
4.2.4.2 Fatigue test pieces
The test pieces must be made up from wheels as delivered. In particular, the surface finishes of the
plates are those defined in 4.6.
4.2.4.3 Test method
The test method must enable bending stresses to be created in a section of the wheel plate.
The tests must be conducted in order to be able to use a fatigue test statistical counting method.
The tests are controlled from the radial stresses existing in the cracking area of the wheel plate.
Examples of test methods are given in Annex B.
4.2.5 Toughness characteristics of the rim
4.2.5.1 General
This characteristic is only checked on wheels that are braked by shoes (service brake or parking brake)
or equipped with a running surface cleaning system (e.g. scrubbers), whether they are Category 1 or
Category 2.
4.2.5.2 Values to be obtained
For steel wheels of grade ER6, the average value obtained on six test pieces must be greater than or
m m
equal to 100 MPa and each individual value must be greater than or equal to 80 MPa .
For steel wheels of grade ER7, the average value obtained on six test pieces must be greater than or
m m
equal to 80 MPa and each individual value must be greater than or equal to 70 MPa .
For wheels of other steel grades, the values to be obtained must be contained in the technical
specification.
4.2.5.3 Position of the test pieces
Six test pieces must be collected from the rim as shown in Figure 3.
The test pieces must be evenly distributed across the entire rim.
Dimensions in millimetres
Wheel rejected
1 nominal diameter
Figure 3 — Test pieces collected from the rim
4.2.5.4 Test method
The test must be performed according to ASTM E399-19.
The special conditions that should be used are:
— Compact 30 mm thick tensile test pieces (CT30), with chevron notch with aperture angle of 90°;
— Test temperature between + 15°C and + 25°C;
— Measurement of the notch opening at the end of the test piece;
m
— Rate of increase of stress intensity ΔK/s, for the tensile test, between 0.55 MPa /s and 1 MPa
m
/s.
The toughness value considered must be the value KQ, calculated from the force FQ, determined on the
tensile test curve.
For steel grade ER6, when F /F ≥ 1.4, the value F can be used to determine the value of K .
max q max Q
NOTE This option is explained in document ERRI B169 DT 251.
4.3 Heat treatment homogeneity
4.3.1 Values to be obtained
For Category 1 wheels, the variation in the Brinell hardness value measured on the outer face of the rim
of the tested wheel must be 30 HB or less.
NOTE The values are not correlated with the hardness values measured in the rim according to 4.2.2 or with
the results of the wheel rim tensile test according to 4.2.1.
4.3.2 Test pieces
The hardness values must be measured at three points located at 120° on the outer face of the rim. The
impressions must be made on the same diameter in an area whose position is defined in Figure 4.
Dimensions in millimetres
Wheel rejected
1 Nominal diameter on the running tread
2 Area for Brinell hardness measurement
Figure 4 — Hardness impression area
4.3.3 Test method
The measurements must be carried out in accordance with EN ISO 6506-1. The diameter of the ball is
10 mm.
4.4 Material cleanliness
4.4.1 Micrographic cleanliness
4.4.1.1 Level to be obtained
The assessment must be determined from the micrographic examination according to 4.4.1.3. The
values to be obtained are given in Table 6.
Table 6 — Level to be obtained for the micrographic examination
Category 1 Category 2
Type of inclusions
Thick series Thin series Thick series Thin series
(max) (max) (max) (max)
A (Sulphide) 1.5 1.5 1.5 2
B (Aluminium) 1 1.5 1.5 2
C (Silicates) 1 1.5 1.5 2
D (Globular oxides) 1 1.5 1.5 2
B + C + D 2 3 3 4
DS 1.5 2
4.4.1.2 Location of the micrographic sample
The field to be examined corresponds to the hatched area in Figure 5.
Its centre "F" is located 15 mm below the running surface.
Dimensions in millimetres
Wheel rejected
1 Nominal running tread
Figure 5 — Location of the micrographic sample
4.4.1.3 Test method
The level of cleanliness shall be determined in accordance with ISO 4967:2013, Method "A".
4.4.2 Internal integrity
4.4.2.1 General
The internal integrity of the wheels must be determined from an ultrasound examination. Standard
defects are flat bottomed holes of different diameters.
4.4.2.2 Level to be obtained
4.4.2.2.1 Wheel rim
The wheel rims must not have internal defects giving indications of anomalies equal to or greater than
those obtained for standard defects, located at the same depth. The diameter of this standard defect is
given in Table 7.
Table 7 — Diameter of the standard defect
Category 1 Category 2
a
Standard defect diameter (mm) 1 2
a
A value of 3 mm can only be adopted for whe
...
SLOVENSKI STANDARD
oSIST prEN 13262:2018
01-september-2018
äHOH]QLãNHQDSUDYH.ROHVQHGYRMLFHLQSRGVWDYQLYR]LþNL.ROHVD=DKWHYDQH
ODVWQRVWLSURL]YRGD
Railway applications - Wheelsets and bogies - Wheels - Product requirements
Bahnanwendungen - Radsätze und Drehgestelle - Räder - Produktanforderungen
Applications ferroviaires - Essieux montés et bogies - Roues - Prescriptions pour le
produit
Ta slovenski standard je istoveten z: prEN 13262
ICS:
45.040 Materiali in deli za železniško Materials and components
tehniko for railway engineering
oSIST prEN 13262:2018 fr,de
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
oSIST prEN 13262:2018
oSIST prEN 13262:2018
ENTWURF
EUROPÄISCHE NORM
prEN 13262
EUROPEAN STANDARD
NORME EUROPÉENNE
Juni 2018
ICS 45.040 Vorgesehen als Ersatz für EN 13262:2004+A2:2011
Deutsche Fassung
Bahnanwendungen - Radsätze und Drehgestelle - Räder -
Produktanforderungen
Railway applications - Wheelsets and bogies - Wheels - Applications ferroviaires - Essieux montés et bogies -
Product requirements Roues - Prescriptions pour le produit
Dieser Europäische Norm-Entwurf wird den CEN-Mitgliedern zur Umfrage vorgelegt. Er wurde vom Technischen Komitee
CEN/TC 256 erstellt.
Wenn aus diesem Norm-Entwurf eine Europäische Norm wird, sind die CEN-Mitglieder gehalten, die CEN-Geschäftsordnung zu
erfüllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europäischen Norm ohne jede Änderung der Status einer
nationalen Norm zu geben ist.
Dieser Europäische Norm-Entwurf wurde von CEN in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Französisch) erstellt. Eine
Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch Übersetzung in seine
Landessprache gemacht und dem CEN-CENELEC-Management-Zentrum mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die
offiziellen Fassungen.
CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Bulgarien, Dänemark, Deutschland, der ehemaligen
jugoslawischen Republik Mazedonien, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland,
Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, Österreich, Polen, Portugal, Rumänien, Schweden, der Schweiz,
Serbien, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, der Türkei, Ungarn, dem Vereinigten Königreich und
Zypern.
Die Empfänger dieses Norm-Entwurfs werden gebeten, mit ihren Kommentaren jegliche relevante Patentrechte, die sie kennen,
mitzuteilen und unterstützende Dokumentationen zur Verfügung zu stellen.
Warnvermerk : Dieses Schriftstück hat noch nicht den Status einer Europäischen Norm. Es wird zur Prüfung und Stellungnahme
vorgelegt. Es kann sich noch ohne Ankündigung ändern und darf nicht als Europäischen Norm in Bezug genommen werden.
EUROPÄISCHES KOMITEE FÜR NORMUNG
EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION
COMITÉ EUROPÉEN DE NORMALISATION
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© 2018 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Ref. Nr. prEN 13262:2018 D
Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN
vorbehalten.
oSIST prEN 13262:2018
prEN 13262:2018 (D)
Inhalt
Seite
Europäisches Vorwort . 5
Einleitung . 6
1 Anwendungsbereich . 7
2 Normative Verweisungen . 7
3 Begriffe . 8
4 Produkteigenschaften . 9
4.1 Chemische Zusammensetzung . 9
4.1.1 Zu erreichende Werte . 9
4.1.2 Probenlage . 9
4.1.3 Chemische Analyse . 9
4.2 Mechanische Eigenschaften . 10
4.2.1 Ergebnisse des Zugversuches . 10
4.2.2 Härteeigenschaften im Radkranz . 12
4.2.3 Kerbschlagbiegeversuch . 14
4.2.4 Dauerfestigkeitseigenschaften . 14
4.2.5 Bruchzähigkeitseigenschaften des Radkranzes . 15
4.3 Gleichmäßigkeit der Wärmebehandlung . 16
4.3.1 Zu erreichende Werte . 16
4.3.2 Proben . 17
4.3.3 Prüfverfahren . 17
4.4 Reinheitsgrad . 17
4.4.1 Mikrographischer Reinheitsgrad . 17
4.4.2 Innere Fehlerfreiheit . 19
4.5 Eigenspannungen . 21
4.5.1 Allgemeines . 21
4.5.2 Zu erreichende Werte . 22
4.5.3 Probe . 22
4.5.4 Messverfahren . 22
4.6 Oberflächeneigenschaften. 22
4.6.1 Oberflächenzustand . 22
4.6.2 Oberflächenzustand für Ölabpressbphrung . 23
4.6.3 Fehlerfreiheit der Oberfläche . 23
4.7 Formtoleranzen. 24
4.7.1 Allgemeines . 24
4.7.2 Kennrille/Grenzmaßrille . 27
4.8 Statische Unwucht . 28
4.9 Korrosionsschutz . 28
4.10 Kennzeichnung . 28
5 Produktqualifizierung . 29
6 Lieferbedingungen des Produktes . 29
7 Empfehlungen für die Auswahl der Stahlgüte . 29
Anhang A (normativ) Bewertungsverfahren für die Akzeptanz neuer Werkstoffe . 30
A.1 Allgemeines . 30
A.2 Erster Schritt: Merkmale einer neuen Stahlgüte . 30
oSIST prEN 13262:2018
prEN 13262:2018 (D)
A.3 Zweiter Schritt: Betriebsversuch . 30
A.4 Dritter Schritt: Bericht. 31
Anhang B (informativ) Beispiele für Prüfstände zur Dauerfestigkeitsprüfung . 32
B.1 Probe . 32
B.2 Erstes Prüfverfahren . 32
B.2.1 Prüfeinrichtung . 32
B.2.2 Versuchsdurchführung. 32
B.3 Zweites Prüfverfahren . 33
B.3.1 Prüfeinrichtung . 33
B.3.2 Versuchsdurchführung. 34
B.4 Drittes Prüfverfahren . 34
B.4.1 Prüfeinrichtung . 34
B.4.2 Versuchsdurchführung. 35
Anhang C (informativ) Verfahren zur Ermittlung der Veränderung der Umfangsrestspannungen
in Tiefe unter der Lauffläche mit Dehnungsmessstreifen (zerstörendes Verfahren) . 36
C.1 Kurzbeschreibung des Verfahrens. 36
C.2 Verfahren. 36
C.2.1 Bestückung eines Radkranzquerschnittes mit Dehnungsmessstreifen vor dem Trennen
des Rades (Bild C.1) . 36
C.2.2 Ausführung der Trennschnitte (Bild C.2) . 36
C.2.3 Arbeiten, die während des Trennens durchzuführen sind . 37
C.3 Berechnung der Veränderung der Umfangseigenspannung in die Tiefe senkrecht zur
Lauffläche . 37
C.3.1 Allgemeines . 37
C.3.2 Berechnung des Verlaufes der Umfangsspannung nach Trennoperation Nr. 1 . 37
C.3.3 Berechnung des Verlaufes der Umfangsspannung nach Trennoperation Nr. 2 . 38
C.3.4 Berechnung des Verlaufes der Umfangsspannung nach Trennoperation Nr. 3 . 38
C.3.5 Abschließendes Diagramm, das die Verteilung der Umfangsspannung in die Tiefe der
Lauffläche darstellt . 38
Anhang D (normativ) Produktqualifizierung . 41
D.1 Einleitung . 41
D.2 Allgemeines . 41
D.3 Anforderungen . 42
D.3.1 Anforderungen an den Herstellungsprozess . 42
D.3.2 Anforderungen an das Produkt . 42
D.4 Qualifizierungsverfahren . 43
D.4.1 Allgemeines . 43
D.4.2 Vorlage technischer Dokumente . 43
D.4.3 Bewertung der Fertigungseinrichtungen und der Fertigungsschritte . 43
D.4.4 Laborprüfungen . 44
D.4.5 Erprobung von Rädern . 45
D.5 Gültigkeit der Qualifizierung . 45
D.5.1 Geltungsbereich . 45
D.5.2 Änderungen und Erweiterungen . 45
D.5.3 Übertragung . 46
D.5.4 Erlöschen der Qualifizierung . 46
D.5.5 Entzug der Qualifizierung. 46
D.6 Qualifizierungsdokumente . 46
Anhang E (normativ) Produktlieferbedingungen . 47
E.1 Einleitung . 47
E.2 Allgemeines . 47
E.3 Lieferzustand . 48
E.4 Vorgeschriebene Einzelprüfungen . 48
E.5 Losweise Prüfung . 48
oSIST prEN 13262:2018
prEN 13262:2018 (D)
E.5.1 Prüfungen . 48
E.5.2 Gleichmäßigkeit des Loses durch Messung der Radkranzhärte . 50
E.5.3 Richtung der Eigenspannungen in laufkranzvergüteten Rädern . 50
E.5.4 Sichtprüfung . 50
E.6 Qualitätsplan . 50
E.6.1 Allgemeines . 50
E.6.2 Ziele . 50
E.6.3 Anwendungsmodalitäten. 51
E.7 Zulässige Nacharbeiten . 51
E.8 Wiederholungsprüfung . 51
Anhang F (normativ) Wasserstoffbestimmung in der Schmelze für Vollräder . 52
F.1 Allgemeines . 52
F.2 Probenahme . 52
F.3 Analyseverfahren . 52
F.4 Durchführungsbestimmungen . 52
Anhang G (informativ) Typische Anwendungen der verschiedenen Stahlgüten . 53
Anhang ZA (informativ) Zusammenhang zwischen dieser Europäischen Norm und den
grundlegenden Anforderungen der abzudeckenden Richtlinie 2008/57/EG . 54
Literaturhinweise . 57
oSIST prEN 13262:2018
prEN 13262:2018 (D)
Europäisches Vorwort
Dieses Dokument (prEN 13262:2018) wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 256 „Eisenbahnwesen“
erarbeitet, dessen Sekretariat von DIN gehalten wird.
Dieses Dokument ist derzeit zur CEN-Umfrage vorgelegt.
Dieses Dokument wird EN 13262:2004+A2:2011 ersetzen.
Dieses Dokument wurde im Rahmen eines Normungsauftrages erarbeitet, den die Europäische Kommission
und die Europäische Freihandelszone CEN erteilt haben, und unterstützt grundlegende Anforderungen der
EU-Richtlinie 2008/57/EG.
Zum Zusammenhang mit EU-Richtlinie 2008/57/EG siehe informativen Anhang ZA, der Bestandteil dieses
Dokuments ist.
Eine Beschreibung der technischen Änderungen, die in dieser neuen Ausgabe vorgenommen werden, kann
der Einleitung entnommen werden.
Die informativen Anhänge dieses Dokuments enthalten zusätzliche Angaben, die nicht verpflichtend sind,
aber das Verständnis oder die Anwendung des Dokuments erleichtern.
ANMERKUNG Die informativen Anhänge können optionale Anforderungen enthalten. Beispielsweise kann ein
optionales oder als Beispiel dargestelltes Prüfverfahren Anforderungen enthalten, jedoch ist es nicht erforderlich, diese
Anforderungen zu erfüllen, um dem Dokument zu entsprechen.
oSIST prEN 13262:2018
prEN 13262:2018 (D)
Einleitung
Seit seiner ersten Ausgabe im Jahr 2004 hat sich bei der Anwendung des vorliegenden Dokuments die Not-
wendigkeit gezeigt, Klärungen und Verbesserungen darin vorzunehmen.
Die wichtigsten Änderungen sind auf entstandene Schwierigkeiten bei den am Produkt vorgenommenen
Prüfungen zurückzuführen.
Bestimmte Parameter waren nicht mit ausreichender Genauigkeit ausgeführt und konnten falsch ausgelegt
werden (z. B. die Probenahme, die Anwendungsbedingungen, die Messung und Deutung der
Eigenspannungen unter Anwendung von Ultraschallprüfungen).
Die Einführung des neuen Werkstoffs ERS8, die eine höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber
Rollkontaktermüdung (en: Rolling Content Fatigue, RCF) bieten kann, stellt eine weitere Entwicklung dar.
Um auf Anforderungen zur Einführung weiterer Stahlgüten eingehen zu können, wurde ein
Bewertungsverfahren für die Zulassung neuer Werkstoffe hinzugefügt.
Die Produktanforderungen wurden in den drei Dokumenten, die Radsätze, Räder und Radsatzwellen
betreffen, harmonisiert.
Darüber hinaus wurden die Anhänge bezüglich der Produktqualifizierung und bezüglich der
Produktlieferbedingungen, die bisher informativ waren, unter Berücksichtigung der Erfahrungswerte
geändert und sind nunmehr normativ.
Außerdem verlangen die TSI „Güterwagen“ und „Lokomotiven und Reisezugwagen“, dass ein Prüfungs-
prozess für die bestehende Produktion existieren muss.
oSIST prEN 13262:2018
prEN 13262:2018 (D)
1 Anwendungsbereich
Das vorliegende Dokument legt die Eigenschaften von Eisenbahnrädern für alle Spurweiten fest.
Das vorliegende Dokument kann auch auf Stadtbahnanwendungen und Straßenbahnen angewendet werden.
Im vorliegenden Dokument werden fünf Stahlgüten, ER6, ER7, ER8, ERS8 und ER9, definiert.
ANMERKUNG 1 Die Stahlgüte ERS8 wurde im vorliegenden Dokument als eine optimierte Variante der Stahlgüten ER8
und ER9 in Hinsicht der Rollkontaktermüdung und unter Berücksichtigung von Erfahrungswerten aus dem
europäischen Bahnbetrieb, z. B. aus der in Großbritannien geltenden Norm BS 5892-3, eingeführt.
Bestimmte Eigenschaften sind in Kategorie 1 oder Kategorie 2 festgelegt. Die Kategorie 1 ist generell dann zu
wählen, wenn die Betriebsgeschwindigkeit über 200 km/h liegt. Bei Fahrzeugen mit einer
Betriebsgeschwindigkeit unter 200 km/h werden generell Räder der Kategorie 2 gewählt.
Für einige Eigenschaften können diese Kategorien noch unterteilt werden.
Dieses Dokument gilt für geschmiedete und gewalzte Vollräder, die aus vakuumentgastem Stahl hergestellt
werden und eine Radkranzvergütung erhalten haben. Sie müssen bereits in einer bedeutenden Anzahl und
unter kommerziellen Bedingungen in einem europäischen Eisenbahnnetz eingesetzt sein oder die
Konstruktion muss eine Zulassungsprüfung nach EN 13979-1 bestanden haben.
Anhang A beschreibt das Bewertungsverfahren für die Zulassung neuer Werkstoffe, die im vorliegenden
Dokument nicht behandelt werden.
Das vorliegende Dokument legt die Produkt-Anforderungen fest, die für Räder erfüllt werden müssen; das
technische Zulassungsverfahren ist nicht Bestandteil des Anwendungsbereichs des vorliegenden
Dokuments.
ANMERKUNG 2 Eine „Radkranzvergütung“ wird durch Wärmebehandlung erreicht, deren Ziel die Härtung des
Radkranzes und die Schaffung von Druckeigenspannungen ist.
2 Normative Verweisungen
Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind für die
Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene
Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments
(einschließlich aller Änderungen).
EN 10020, Begriffsbestimmung für die Einteilung der Stähle
EN 13979-1:2003+A2:2011, Bahnanwendungen ― Radsätze und Drehgestelle ― Vollräder ― Technische
Zulassungsverfahren ― Teil 1: Geschmiedete und gewalzte Räder
EN ISO 148-1, Metallische Werkstoffe ― Kerbschlagbiegeversuch nach Charpy ― Teil 1: Prüfverfahren
(ISO 148-1)
EN ISO 1101, Geometrische Produktspezifikation (GPS) ― Geometrische Tolerierung ― Tolerierung von Form,
Richtung, Ort und Lauf (ISO 1101)
EN ISO 6506-1, Metallische Werkstoffe ― Härteprüfung nach Brinell ― Teil 1: Prüfverfahren (ISO 6506-1)
EN ISO 6892-1, Metallische ― Zugversuch ― Teil 1: Prüfverfahren bei Raumtemperatur (ISO 6892-1)
oSIST prEN 13262:2018
prEN 13262:2018 (D)
EN ISO 12737, Metallische Werkstoffe ― Bestimmung der Bruchzähigkeit (ebener Dehnungszustand)
(ISO 12737)
EN ISO 14284:2002, Eisen und Stahl ― Entnahme und Vorbereitung von Proben für die Bestimmung der
chemischen Zusammensetzung (ISO 14284:1996)
ISO 4967:1998, Steel — Determination of content of nonmetallic inclusions — Micrographic method using
standard diagrams
ISO 5948:1994, Railway rolling stock material — Ultrasonic acceptance testing
ISO 6933:1986, Railway rolling stock material — Magnetic particle acceptance testing
1)
ISO/TR 9769 , Steel and iron; review of available methods of analysis
3 Begriffe
Für die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe.
ISO und IEC stellen terminologische Datenbanken für die Verwendung in der Normung unter den folgenden
Adressen bereit:
— IEC Electropedia: unter http://www.electropedia.org/
— ISO Online Browsing Platform: unter http://www.iso.org/obp
3.1
technische Spezifikation
Dokument, das bestimmte Parameter und/oder Produktanforderungen zusätzlich zu den Anforderungen
dieses Dokumentes beschreibt
3.2
Los
ein Los besteht aus Rädern, von denen angenommen wird, dass sie dieselben Eigenschaften aufweisen
Anmerkung 1 zum Begriff: Ein Los besteht aus Rädern derselben Konstruktion aus einem Werkstoff aus ein und
derselben Schmelze, die unter Anwendung desselben Warmschmiedeprozesses und desselben Wärme-
behandlungsprozesses gefertigt wurden. Wenn der Werkstoff aus mehreren Schmelzen mit derselben erwarteten
chemischen Zusammensetzung stammt, können die so hergestellten Räder zu einem Los zusammengefasst werden. In
diesem Fall muss im Rahmen der Produktqualifizierung der Nachweis erbracht werden, dass die aus mehreren
Schmelzen stammenden Räder die Anforderungen der Produktqualifizierung erfüllen.
1) Siehe auch CR 10261:1995.
oSIST prEN 13262:2018
prEN 13262:2018 (D)
4 Produkteigenschaften
4.1 Chemische Zusammensetzung
4.1.1 Zu erreichende Werte
Der maximale prozentuale Anteil der verschiedenen Elemente wird in Tabelle 1 angegeben.
Tabelle 1 — Prozentualer Maximalgehalt der verschiedenen spezifizierten Elemente
a
Maximaler Bestandteil %
Stahl- Cr + Mo +
b b, c
C Si Mn P S Cr Cu Mo Ni V
güte Ni
ER6 0,48 0,40 0,75 0,020 0,015 0,30 0,30 0,08 0,30 0,06 0,50
ER7 0,52 0,40 0,80 0,020 0,015 0,30 0,30 0,08 0,30 0,06 0,50
ER8 0,56 0,40 0,80 0,020 0,015 0,30 0,30 0,08 0,30 0,06 0,50
ERS8 0,57 1,10 1,10 0,020 0,015 0,30 0,30 0,08 0,30 0,06 0,60
ER9 0,60 0,40 0,80 0,020 0,015 0,30 0,30 0,08 0,30 0,06 0,50
a
Für besondere Anwendungen können Änderungen der Anforderungen innerhalb des Rahmens der Maximalgehalte in der
technischen Spezifikation vereinbart werden
b
Für besondere Anwendungen kann in der technischen Spezifikation ein Höchstgehalt von 0,025 % vereinbart werden.
c
In der technischen Spezifikation kann ein minimaler Schwefelgehalt nach dem Stahlherstellungsverfahren vereinbart werden,
um vor Wasserstoff-Rissbildungen zu schützen.
4.1.2 Probenlage
Die Probe zur Bestimmung der chemischen Zusammensetzung muss 15 mm unter der Lauffläche, gesehen
als Nenndurchmesser, entnommen werden.
4.1.3 Chemische Analyse
Die chemische Analyse muss nach den in ISO/TR 9769 oder gleichwertig beschriebenen Verfahren und
Anforderungen durchgeführt werden.
Die Normen ASTM E415-14 und ASTM E1019-11 können übernommen werden.
oSIST prEN 13262:2018
prEN 13262:2018 (D)
4.2 Mechanische Eigenschaften
4.2.1 Ergebnisse des Zugversuches
4.2.1.1 Zu erreichende Werte
Die Eigenschaften von Radkranz und Steg der Räder sind in Tabelle 2 angegeben.
Tabelle 2 — Eigenschaften von Radkranz und Steg der Räder
Radkranz Steg
Stahlgüte R R A Verminderung von R
eH m 5 m A
2 a 2 2 b
% %
N/mm N/mm N/mm
ER6 ≥ 500 780/900 ≥ 15 ≥ 100 ≥ 16
ER7 ≥ 520 820/940 ≥ 14 ≥ 110 ≥ 16
ER8 ≥ 540 860/980 ≥ 13 ≥ 120 ≥ 16
ERS8 ≥ 580 900/1 020 ≥ 13 ≥ 110 ≥ 14
ER9 ≥ 580 900/1 050 ≥ 12 ≥ 130 ≥ 14
a
Wenn keine ausgeprägte Elastizitätsgrenze vorhanden ist, ist der konventionelle Grenzwert R zu ermitteln.
p0,2
b
Verminderung der Zugfestigkeit des Steges im Verhältnis zur Zugfestigkeit des Radkranzes des gleichen Rades.
Falls die technische Spezifikation keine weiteren Anforderungen vorsieht, ist für die Stahlgüten ER7, ER8,
ERS8 und ER9 bezüglich der Streckgrenze im Steg ein Mindestwert von 355 N/mm erforderlich. Für die
Stahlgüte ER6 ist bezüglich der Streckgrenze im Steg ein Mindestwert von 310 N/mm erforderlich.
oSIST prEN 13262:2018
prEN 13262:2018 (D)
4.2.1.2 Probenlage
Die Proben werden dem Radkranz und dem Steg des Rades entnommen. Ihre Lagen sind in Bild 1 angegeben.
Legende
1 Zugversuchsprüfstück im Radkranz (Mittellinie 15 mm unter der Lauffläche unter Berücksichtigung des
Nenndurchmessers)
2 Zugversuchsprüfstück im Steg
3 Prüfstück für Kerbschlagbiegeversuch
4 Nenndurchmesser
5 Kerbe
Bild 1 — Probenlage
4.2.1.3 Prüfverfahren
Das Prüfverfahren ist nach EN ISO 6892-1, Verfahren B durchzuführen. Der Nenndurchmesser der Probe
beträgt mindestens 10 mm im kalibrierten Teil und die Prüflänge ist das Fünffache des Durchmessers. Wenn
die Probe nicht im Steg entnommen werden kann, ist ein geringerer Durchmesser in der technischen
Spezifikation zu vereinbaren.
oSIST prEN 13262:2018
prEN 13262:2018 (D)
4.2.2 Härteeigenschaften im Radkranz
4.2.2.1 Zu erreichende Werte
Die in Tabelle 3 angegebenen Mindestwerte der Brinell-Härte gelten bis zu einer maximalen Dicke des
Verschleißbereiches von 35 mm unter der Lauffläche. Wenn die Dicke des Verschleißbereiches mehr als
35 mm beträgt, müssen die Werte in der technischen Spezifikation festgelegt werden.
Im Übergang zwischen Radkranz und Steg (Punkt A in Bild 2) sollte die Härte um mindestens 10 Punkte
geringer als die Werte an der Verschleißgrenze sein.
Tabelle 3 — Zu erreichende Werte für die Härteeigenschaften im Radkranz
Mindestwerte der Brinell-Härte
Stahlgüte Kategorie 1 Kategorie 2
ER6 — 225
ER7 245 235
ER8 245 245
ERS8 250 250
ER9 — 255
4.2.2.2 Lage der Messpunkte
Die Härte wird an vier Punkten in einem Radialschnitt des Radkranzes gemessen, wie in Bild 2 dargestellt.
oSIST prEN 13262:2018
prEN 13262:2018 (D)
Maße in Millimeter
Legende
1 Verschleißgrenze oder Durchmesser der letzten Reprofilierung (nach der technischen Spezifikation)
2 Nenndurchmesser
3 Innendurchmesser (an der Außenseite)
Bild 2 — Messungen in einem Radialschnitt des Radkranzes
4.2.2.3 Prüfverfahren
Das Prüfverfahren ist nach EN ISO 6506-1 durchzuführen. Der Kugeldurchmesser beträgt 5 mm.
oSIST prEN 13262:2018
prEN 13262:2018 (D)
4.2.3 Kerbschlagbiegeversuch
4.2.3.1 Zu erreichende Werte
Die beim Kerbschlagbiegeversuch einzuhaltenden Werte sind in Tabelle 4 angegeben. Es werden die Durch-
schnitts- und Mindesteinzelwerte für die jeweilige Prüftemperatur und die drei Proben nach 4.2.3.2
angegeben. Bei +20 °C werden Proben mit U-Kerben benutzt. Bei -20 °C werden Proben mit V-Kerben
benutzt.
Tabelle 4 — Zu erreichende Werte für Kerbschlagbiegeversuch
KU bei +20 °C KV bei –20 °C
J J
Stahlgüte
Durchschnitts- Durchschnitts-
Mindestwerte Mindestwerte
werte werte
ER6 ≥ 17 ≥ 12 ≥ 12 ≥ 8
ER7 ≥ 17 ≥ 12 ≥ 10 ≥ 7
ER8 ≥ 17 ≥ 12 ≥ 10 ≥ 5
ERS8 ≥ 15 ≥ 11 ≥ 9 ≥ 5
ER9 ≥ 13 ≥ 9 ≥ 8 ≥ 5
4.2.3.2 Probenlage
Die Lage der drei Proben ist Bild 1 zu entnehmen. Der Kerbgrund muss parallel zu A-A in Bild 1 liegen.
4.2.3.3 Prüfverfahren
Das Prüfverfahren ist nach EN ISO 148-1 durchzuführen.
4.2.4 Dauerfestigkeitseigenschaften
4.2.4.1 Zu erreichende Werte
Unabhängig von der Stahlgüte muss der Steg eine Spannungsausdehnung Δσ nach Tabelle 5 über
10 Lastwechsel ohne Rissentstehung mit einer Wahrscheinlichkeit von 99,7 % ertragen können.
Tabelle 5 — Zu erreichende Werte für Dauerfestigkeitseigenschaften am Steg
Zulässige Dauerfestigkeits- Zu erreichende Werte
spannungen entsprechend für Dauerfestigkeits-
technischer Zulassung des eigenschaften
Rades (EN 13979-1)
Δσ 99,7 %
Δσ
2 N/mm
N/mm
360 450
290 315
oSIST prEN 13262:2018
prEN 13262:2018 (D)
ANMERKUNG Der Zweck dieser Werte ist es sicherzustellen, dass die Produkteigenschaften besser sind als die bei
der Auslegung des Steges eingesetzten zulässigen Spannungen für dessen dauerfeste Gestaltung.
Da es viele Näherungsschritte bei der Festigkeitsberechnung gibt, ist es nicht sinnvoll, zwischen den fünf
Stahlgüten zu unterscheiden. Wenn bei der Stahlgüte ER6 ein geringerer Wert erwartet wird, muss dieser in
der technischen Spezifikation angegeben und begründet werden.
4.2.4.2 Proben für die Dauerfestigkeitsprüfung
Als Proben für die Dauerfestigkeitsprüfung werden Räder im Lieferzustand genommen, deren
Oberflächenrauheit in Übereinstimmung mit den Vorgaben nach 4.6 ist.
4.2.4.3 Prüfverfahren
Das Prüfverfahren muss die Erzeugung von Biegespannungen im Steg ermöglichen.
Die Prüfungen sind so durchzuführen, dass sie statistische Auswerteverfahren zur Bewertung der Ergeb-
nisse der Dauerfestigkeitsprüfung liefern.
Die Prüfverfahren werden durch Messung der Radialspannungen, die im anrissgefährdeten Bereich des
Steges herrschen, überwacht.
Beispiele für dieses Verfahren sind in Anhang B enthalten.
4.2.5 Bruchzähigkeitseigenschaften des Radkranzes
4.2.5.1 Allgemeines
Diese Eigenschaft wird ausschließlich an klotzgebremsten Rädern (Betriebs- oder Feststellbremsung) der
Kategorie 1 oder 2 überprüft.
4.2.5.2 Zu erreichende Werte
Für die Stahlgüte ER6 muss der an sechs Probestücken ermittelte Durchschnittswert größer oder gleich
2 2
100 N/mm √m sein, wobei die Einzelwerte gleich oder höher 80 N/mm √m sein müssen.
Für die Stahlgüte ER7 muss der an sechs Probestücken ermittelte Durchschnittswert größer oder gleich
2 2
80 N/mm √m sein, wobei die Einzelwerte gleich oder höher 70 N/mm √m sein müssen.
Für andere Stahlgüten sind die zu erreichenden Werte in der technischen Spezifikation zu vereinbaren.
4.2.5.3 Probenlage
Sechs Proben werden nach Bild 3 dem Radkranz entnommen.
Die Probenabschnitte werden regelmäßig über den Radumfang verteilt.
oSIST prEN 13262:2018
prEN 13262:2018 (D)
Maße in Millimeter
Legende
1 Nenndurchmesser
Bild 3 — Dem Radkranz entnommene Prüfstücke
4.2.5.4 Prüfverfahren
Die Prüfung muss nach EN ISO 12737 durchgeführt werden.
Es gelten folgende besondere Bedingungen:
— Kompakte CT Probe: Dicke 30 mm (CT30-Probe), mit Chevron-Kerbe Öffnungswinkel 90°;
— Prüftemperatur zwischen +15 °C und +25 °C;
— Messung des Risswachstums an der Probe;
— der Belastungsgradient 𝛥𝛥/𝜎 muss für den Zugversuch innerhalb der Spanne von 0,55 N/mm √m/s
und 1 N/mm √m/s liegen.
Der zu berücksichtigende Bruchzähigkeitswert ist der Wert K , der aus dem Wert der Last F aus der
Q Q
Zugversuchs-Kurve berechnet wird.
Wenn bei der Stahlgüte ER6 Fmax/Fq ≥ 1,4 ist, kann der Wert Fmax zur Bestimmung des Wertes von K
Q
verwendet werden.
ANMERKUNG Diese Möglichkeit wird im Dokument ERRI B169 DT 251 erläutert.
4.3 Gleichmäßigkeit der Wärmebehandlung
4.3.1 Zu erreichende Werte
Für Räder der Kategorie 1 müssen die gemessenen Brinell-Härtewerte an der Stirnseite des Radkranzes des
kontrollierten Rades kleiner oder gleich 30 HB sein.
ANMERKUNG Die Werte brauchen nicht mit den nach 4.2.2 im Radkranz gemessenen Härtewerten oder mit den
Ergebnissen des Zugversuchs am Radkranz nach 4.2.1 korrelieren.
oSIST prEN 13262:2018
prEN 13262:2018 (D)
4.3.2 Proben
Die Härteprüfung muss an drei Punkten im gleichmäßigen radialen Abstand (120 °) zueinander auf der
äußeren Stirnfläche des Radkranzes erfolgen. Die Lage der Eindrückung wird in Bild 4 definiert.
Maße in Millimeter
Legende
1 Nenndurchmesser des Messkreises
2 Bereich für die Messung der Brinell-Härte
Bild 4 — Bereich für die Härteeindrückungen
4.3.3 Prüfverfahren
Die Messungen sind nach EN ISO 6506-1 durchzuführen. Der Kugeldurchmesser beträgt 10 mm.
4.4 Reinheitsgrad
4.4.1 Mikrographischer Reinheitsgrad
4.4.1.1 Einzuhaltender Reinheitsgrad
Der Reinheitsgrad wird durch eine mikrographische Prüfung nach 4.4.1.2 ermittelt. Die einzuhaltenden
Werte sind in Tabelle 6 angegeben.
oSIST prEN 13262:2018
prEN 13262:2018 (D)
Tabelle 6 — Zu erreichender Reinheitsgrad für die mikrographische Prüfung
Kategorie 1 Kategorie 2
Art der Einschlüsse
Dicke Serie Dünne Serie Dicke Serie Dünne Serie
max. max. max. max.
A (Schwefel) 1,5 1,5 1,5 2
Dsulf 1,5 2
B (Aluminium) 1 1,5 1,5 2
C (Silicate) 1 1,5 1,5 2
D (Globulare Oxide) 1 1,5 1,5 2
B + C + D 2 3 3 4
DS 1,5 2
4.4.1.2 Lage der mikrographischen Probe
Der Prüfbereich ist die schraffierte Fläche in Bild 5.
Der Mittelpunkt F liegt 15 mm unterhalb der Lauffläche.
Maße in Millimeter
Legende
1 Nenndurchmesser des Messkreises
Bild 5 — Lage der mikrographischen Probe
4.4.1.3 Prüfverfahren
Die Reinheitsgradbestimmung muss nach ISO 4967:1998, Verfahren A erfolgen.
oSIST prEN 13262:2018
prEN 13262:2018 (D)
4.4.2 Innere Fehlerfreiheit
4.4.2.1 Allgemeines
Innere Fehler werden durch Ultraschallprüfung festgestellt. Als Standardfehler werden Prüfkörper mit
Flachbodenbohrungen verschiedener Durchmesser verwendet.
4.4.2.2 Einzuhaltende Grenzen
4.4.2.2.1 Radkranz
Der Radkranz darf keine gleich großen oder größeren inneren Fehler als die von den Flachbodenbohrungen
in gleicher Tiefe angezeigten aufweisen. Die Durchmesser dieser Standardfehler sind in Tabelle 7 enthalten.
Tabelle 7 — Durchmesser des Standardfehlers
Kategorie 1 Kategorie 2
a
Durchmesser des Standardfehlers (mm) 1 2
a
Ein Wert von 3 mm kann nur für Räder bis zu einer Geschwindigkeit von 120 km/h übernommen und dies muss in der
technischen Spezifikation angegeben werden.
Es darf keine Schwächung des Rückwandechos von gleich oder mehr als 4 dB bei axialer Prüfung geben.
4.4.2.2.2 Steg
Der Steg darf nicht aufweisen:
— mehr als 10 Echos einer Höhe größer oder gleich der Anzeige eines Standardfehlers mit ∅ 3 mm;
— Echos einer Höhe größer oder gleich der Anzeige eines Standardfehlers mit ∅ 5 mm.
Der Abstand zwischen zwei zulässigen Fehlern muss wenigstens 50 mm betragen.
4.4.2.2.3 Nabe
Die Nabe darf nicht aufweisen:
— mehr als 3 Echos einer Höhe größer oder gleich der Anzeige eines Standardfehlers mit ∅ 3 mm;
— Echos einer Höhe größer oder gleich der Anzeige eines Standardfehlers mit ∅ 5 mm.
Der Abstand zwischen zwei zulässigen Fehlern muss wenigstens 50 mm betragen.
Bei einer Prüfung über den Umfang ist eine Schwächung des Rückwandechos von gleich oder mehr als 6 dB
nicht zulässig.
4.4.2.3 Probe
Die Prüfung wird am vollständigen Rad selbst nach der Wärmebehandlung entweder vor oder nach der
mechanischen Bearbeitung, jedoch vor dem Aufbringen des Korrosionsschutzes, durchgeführt.
oSIST prEN 13262:2018
prEN 13262:2018 (D)
4.4.2.4 Prüfverfahren
4.4.2.4.1 Allgemeines
Die Prüfung muss von qualifiziertem Personal durchgeführt werden.
ANMERKUNG EN ISO 9712 bietet eine Möglichkeit, diese Anforderung zu erfüllen.
Allgemeine Bedingungen zur Durchführung dieser Ultraschallprüfungen sind in ISO 5948 angegeben, mit
den folgenden besonderen Bedingungen:
4.4.2.4.2 Radkranz
Die Prüfung des Radkranzes wird nach den Verfahren D und D in ISO 5948:1994, Tabelle 1, durchgeführt.
1 2
Die Fehlerbewertung wird durch den Vergleich mit künstlichen Fehlern in einem dem Radkranz
vergleichbaren Prüfkörper nach ISO 5948:1994, Bilder 1 und 2, vorgenommen.
4.4.2.4.3 Steg
Der Krümmungstyp (konvex/konkav) des Steges muss bei der Bestimmung der Empfindlichkeit des Prüfver-
fahrens berücksichtigt werden.
Der künstliche Referenzfehler muss sich sowohl auf der Innen- als auch auf der Außenfläche des Steges
befinden.
Die Prüfung des Steges erfolgt von zwei Seiten. Die Prüfung wird in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche
durchgeführt.
Die Fehlerbewertung wird durch den Vergleich mit künstlichen Fehlern in einem Standardsteg vor-
genommen.
Der Steg ist definier
...










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