Der Gußwerkstoff ADI (Austempered Ductile Iron) bietet ein Eigenschaftsprofil, das die Forderungen der Bahn nach leiseren und leichteren Schienenfahrzeugkomponenten mit hoher Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit bei gleichzeitiger Verringerung der Lebenszykluskosten in idealer Weise zu erfüllen verspricht. Da die Systempaarung Rad/Schiene mit einer realen Kontaktfläche von etwa 1 cm2 ohnehin eine der am höchsten belasteten, in Stahl ausgeführten Wälzkontakte darstellt, wäre der Einsatz eines 'selbstschmierenden' Werkstoffes vor allem aus instandhaltungstechnischer Sicht eine hochinteressante Alternative zu den bislang verwendeten Radstählen. Vor diesem Hintergrund wurde das Verschleißverhalten von ADI im Wälzkontakt mit einem typischen Schienenstahl auf einem Amsler-Prüfstand untersucht. Ein Vergleich mit bereits früher an herkömmlichen Rad- und Schienenstählen gewonnenen Ergebnissen läßt ein deutlich günstigeres Systemverhalten erkennen. So führt die Verwendung von ADI als Radmaterial mit einem ohnehin sehr hohen Verschleißwiderstand obendrein zu einem erheblich geringeren Verschleiß am Schienenstahl. Dies wird zum einen auf die Fähigkeit von ADI zu erheblicher Kaltverfestigung zurückgeführt, ohne daß hier eine martensitische Umwandlung nachgewiesen werden konnte. Zum anderen bewirkt die Wälzbeanspruchung eine sehr intensive plastische Verformung der Graphitkugeln in der Oberfläche bis hin zur Zerstörung dieser Einschlüsse, so daß bei weiterer Beanspruchung eine Schmierwirkung in der Kontaktfläche einsetzt. Fortgesetzte Überrollungen führen in der Folge zu einer kontinuierlichen Schmierung des Kontaktbereiches. Eine Erhöhung der Flächenpressung ist mit einer verstärkten Freisetzung von Graphit und folglich mit einer Verringerung des Rollreibungswiderstandes verbunden.
Zum Verschleißverhalten von ADI im Wälzkontakt mit einem Schienenstahl
1999
8 Seiten, 6 Bilder, 2 Tabellen, 10 Quellen
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