Heat Treated Grooved Rails Wärmebehandelte Rillenschienen HSH GM-CL HSH GM HSH G. voestalpine Schienen GmbH

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1 Heat Treated Grooved Rails Wärmebehandelte Rillenschienen HSH GM-CL HSH GM HSH G voestalpine Schienen GmbH

2 Heat Treated Grooved Rails Wärmebehandelte Rillenschienen HSH GM-CL HSH GM HSH G Description The R290GHT and R340GHT rail grades are fine-pearlitic, heat treated rail steel grades in accordance with EN Featuring a minimum hardness of 290 BHN and 340 BHN respectively, they exhibit a long-standing history of successful use. voestalpine Schienen manufactures these rail grades under the brands HSH GM and HSH G with the company-developed HSH process. On customer request, these rails are available in all grooved rail profiles and lengths, as well as prebent according to bending plans. The New Grooved Rail HSH GM-CL Deposit welding as simple as with rail grade R200 Wear resistance as high as with rail grade R290GHT (HSH GM) Beschreibung Die langjährig bewährten Schienengüten R290GHT und R340GHT gemäß EN sind feinperlitische, wärmebehandelte Schienenstähle mit Mindesthärten von 290 HBW bzw. 340 HBW. Sie werden von voestalpine Schienen nach dem selbst entwickelten HSH Verfahren unter den Marken HSH GM und HSH G hergestellt. Je nach Kundenwunsch sind diese Schienen in allen Rillenprofilen und Längen, sowie nach Biegeplänen vorgebogen, verfügbar. Die neue Rillenschiene HSH GM-CL Einfach aufschweißbar wie die Schienengüte R200 Verschleißbeständig wie die Schienengüte R290GHT (HSH GM) Based on the standardised rail grade R290GHT (HSH GM), which is suitable for deposit welding, voestalpine Schienen has now successfully achieved a further optimisation. The new grooved rail HSH GM-CL (= Carbon Low) with its guaranteed C-content of maximum 0.50 % offers ideal metallurgical conditions for deposit welding in track. The specific adaptation of the heat treatment process exactly to this alloying concept results in a hardness of about 300 BHN in the running and the guiding head. voestalpine Schienen ist es gelungen, ausgehend von der aufschweißbaren und genormten Güte R290GHT (HSH GM), eine weitere Optimierung zu erzielen. Die neue Rillenschiene HSH GM-CL (= Carbon Low) schafft mit ihrem garantierten C-Gehalt von maximal 0,50 % ideale metallurgische Voraussetzungen für das reprofilierende Auftragschweißen im Gleis. Die Anpassung des Wärmebehandlungsprozesses auf genau dieses Legierungskonzept führt zu einer Härte von etwa 300 HBW im Fahr- und Leitkopf. 2

3 Area of Application Depending on the maintenance strategy of the tramway operator, there is a choice between the grades HSH GM and HSH GM-CL that permit deposit welding in track, or the grade HSH G, which follows the so called put-in-and-forget strategy, without re-profiling by deposit welding. The area of application of highly wear-resistant HSH grooved rails is primarily in curves of tramway tracks, in which abrasive wear is the predominant damage pattern. Based on the long-term experience with life-cycle-costs gained through numerous customer partnerships, voestalpine Schienen recommends the following areas of application for heat treated HSH grooved rails in order to achieve optimum economic value: Track curve radius < 100 m: heat treated HSH grooved rails Track curve radius from 100 to 300 m: heat treated HSH or as-rolled grooved rails At stations and steep inclines: heat treated HSH grooved rails Anwendungsbereich Je nach Instandhaltungsstrategie des jeweiligen Nahverkehrsbetriebes kann zwischen den im Gleis aufschweißbaren Güten HSH GM und HSH GM-CL, sowie der gemäß put-in-andforget Strategie ohne schweißtechnische Reprofilierung im Gleis eingesetzten Güte HSH G, gewählt werden. Der Anwendungsbereich von hochverschleißfesten HSH Rillenschienen liegt vorwiegend in Bögen von Straßenbahngleisen, in denen grundsätzlich eine hohe Verschleißbeanspruchung gegeben ist. Basierend auf der langjährigen Lebenszykluskosten-Erfahrung mit zahlreichen Kundenpartnerschaften empfiehlt voestalpine Schienen folgende, wirtschaftlich optimierte, Anwendungsbereiche für wärmebehandelte HSH Rillenschienen: Gleisbögen < 100 m Radius: wärmebehandelte HSH Rillenschienen Gleisbögen von 100 bis 300 m Radius: wärmebehandelte HSH oder naturharte Rillenschienen Haltestellen und starke Steigungen: wärmebehandelte HSH Rillenschienen 3

4 Heat Treated Grooved Rails Wärmebehandelte Rillenschienen HSH GM-CL HSH GM HSH G Profiles Heat treated HSH grooved rails are available in all EN profiles as well as in special profiles according to customer specifications. Furthermore, these rails are also available pre-bent based on bending plans of voestalpine Schienen, and drilled for the application with tie bars. They excel by having tightest tolerances for profile, straightness and flatness as well as by their outstanding surface quality. All these are essential requirements for excellent bending results and a high track layout quality. Profile Wärmebehandelte HSH Rillenschienen sind in sämtlichen Profilen der EN und auch in speziellen Profilen gemäß Kundenspezifikationen erhältlich, sowie nach Kundenwunsch gemäß Biegeplan der voestalpine Schienen gebogen als auch gebohrt für die Anwendung mit Spurstangen verfügbar. Sie zeichnen sich durch engste Toleranzen für Profil, Geradheit und Ebenheit sowie beste Oberflächenqualität aus. Das alles sind grundlegende Voraussetzungen für das Erzielen eines qualitativ hochwertigen Ergebnisses beim Schienenbiegen und einer hervorragenden Gleislage. Mechanical properties according to EN Mechanische Eigenschaften gemäß EN GHT-CL (HSH GM-CL) R290GHT (HSH GM) R340GHT (HSH G) Description Beschreibung Non-alloy (C-Mn) Heat treated Unlegiert (C-Mn) Wärmebehandelt Non-alloy (C-Mn) Heat treated Unlegiert (C-Mn) Wärmebehandelt Non-alloy (C-Mn) Heat treated Unlegiert (C-Mn) Wärmebehandelt Hardness of running surface Härte auf der Fahrfläche (BHN) (HBW) Tensile strength Zugfestigkeit R m (N/mm 2 ) Elongation Bruchdehnung A 5 (%) Branding Walzzeichen Chemical composition Chemische Zusammensetzung C % Si % Mn % Cr % P % S % H ppm 290GHT-CL (HSH GM-CL) * max max max. 2.0 R290GHT (HSH GM) max max max. 2.0 R340GHT (HSH G) max max max. 2.0 * Extra low C-content for best weldability (deposit welding) Extra niedriger C-Gehalt für beste Schweißeignung (Auftragschweißen) 4

5 Maintenance Strategies for Grooved Rails Instandhaltungsstrategien für Rillenschienen Strategy deposit welding Strategie Auftragschweißen R200 R290GHT / HSH GM, 290GHT-CL / HSH GM-CL Installation of rails Einbau der Schienen Strategy put-in-and-forget without deposit welding Strategie put-in-and-forget ohne Auftragschweißen R260 R340GHT / HSH G Deposit welding Auftragschweißen Welding Technology By HSH heat treatment of grooved rails, a fine-pearlitic microstructure with maximum wear resistance is generated, without any need for changing the chemical composition. Compared to as-rolled or Vanadium microalloyed grooved rails, the operator gains the following advantages: Higher wear resistance: HSH GM und HSH GM-CL: significant extension of the duration until the first deposit welding HSH G: worldwide highest wear resistance ( put-in-and-forget strategy) Longer total service life time of all HSH grooved rails The enhanced suitability for deposit welding of HSH GM and HSH GM-CL grooved rails results from their intentionally low C-content (substantially below that of Vanadium microalloyed rails). Common processes and procedures for joint and deposit welding in track are available for all grooved rail steel grades produced by voestalpine Schienen. Detailed welding recommendations can be requested directly from voestalpine Schienen. Schweißtechnik Durch die HSH Wärmebehandlung von Rillenschienen wird ein feinperlitisches Mikrogefüge mit maximalem Verschleißwiderstand erzeugt, ohne dafür die chemische Zusammensetzung verändern zu müssen. Im Vergleich zu naturharten oder Vanadium-mikrolegierten Rillenschienen-Stählen ergeben sich dabei folgende wesentliche Vorteile für den Anwender: Höherer Verschleißwiderstand: HSH GM und HSH GM-CL: signifikante Verlängerung der Liegedauer bis zur ersten Auftragschweißung HSH G: weltweit höchster Verschleißwiderstand ( put-in-and-forget Strategie) Längere Gesamtliegedauer von allen HSH Rillenschienen Die ausgezeichnete Aufschweißeignung von HSH GM und HSH GM-CL Rillenschienen resultiert aus dem bewusst niedrigen C-Gehalt (deutlich niedriger als bei Vanadium-mikrolegierten Schienen). Für Verbindungs- und Auftragschweißungen im Gleis stehen für alle von voestalpine Schienen produzierten Rillenschienen-Stahlsorten handelsübliche Verfahren und Prozeduren zur Verfügung. Detaillierte Schweißempfehlungen können direkt bei voestalpine Schienen angefragt werden. 5

6 Production route Produktionsroute Steel production The production of the rail steel is carried out at our own steel plant in Donawitz in process routes that have been optimised for rail manufacture. Our compact LD steel plant is one of the most modern in the world and is focused on the production of ultra-clean special steels for areas of application in the railway, automotive and oil industry. The intensive cooperation with the steel plant allows the continuous and holistic further development of more innovative rail steels, taking the relevant aspects of metallurgy, rolling and heat treatment technology into consideration. Rolling technology The state-of-the-art production of the rails takes place in the rail mill of voestalpine Schienen. It combines the most modern production technologies dedicated to the manufacture of rails the tightest profile tolerances due to universal rolling technology more than 100 different rail profiles on offer - a globally unique profile range that responds to the specific requirements of our customers 100 years of production experience as a technology leader. Support and ancillary processes are also carried out in Donawitz with the greatest care and attention. For example, the handling of rails is exclusively done by lifting and lowering them with a crane system specially developed to ensure the best possible surface finish. Stahlherstellung Die Erzeugung des Schienenstahles erfolgt im eigenen Stahlwerk am Standort Donawitz in für die Schienenherstellung optimierten Prozess-Routen. Unser Kompakt-LD-Stahlwerk ist eines der modernsten der Welt und fokussiert auf die Produktion von hochreinen Spezialstählen für die Anwendungsbereiche Eisenbahn, Automotive und Erdölindustrie. Die intensive Zusammenarbeit mit dem Stahlwerk ermöglicht die kontinuierliche und ganzheitliche Weiterentwicklung innovativer Schienenstähle unter Berücksichtigung von relevanten Aspekten der Metallurgie, Walz- und Wärmebehandlungstechnik. Walztechnik Die Herstellung der Schienen erfolgt am Letztstand der Technik im Walzwerk der voestalpine Schienen. Es vereint modernste, ausschließlich der Herstellung von Schienen gewidmete Produktionstechnologien engste Profiltoleranzen dank Universal-Walztechnik über 100 verschiedene angebotene Schienenprofile und damit ein weltweit einzigartiges Profilprogramm, das auf die spezifischen Bedürfnisse unserer Kunden eingeht 100 Jahre Produktionserfahrung als Technologieführer Auch Nebenprozesse werden am Standort Donawitz mit größter Sorgfalt ausgeführt: Beispielsweise erfolgt die Manipulation von Schienen ausschließlich durch Hebe- und Senkmanipulation mit speziell dafür entwickelten Kransystemen zur Sicherstellung der bestmöglichen Oberflächengüte. 6

7 Heat treatment technology Rail finishing Our worldwide patented HSH process (Head Special Subsequent rail finishing is done in accordance with customer Hardened) is an in-line heat treatment technology for the wishes, i.e. the rails are drilled, surface-treated and bent manufacture of heat-treated premium rails. Developed by according to specifications. Wärmebehandlung Weiterverarbeitung der Schienen nach Kundenwunsch. atie dolorpe riuscil utetuero duisit, con voestalpine Schienen, it is directly integrated into the neueste Technology seit 2009 in Betrieb. At il manufacturing process and offers the following benefits to the Quality control ut elenissim adio elit ipit luptat. To dolumsan ut vel enim verat inciliquat prat. customer: In our testing centre, all rails undergo a 100% non-destructive vullut nim ver sit vel ulluptat nostrud tem velesto dolobor high hardening aut augiam, depth quatue (deep delit head-hardened) testing in the newest facilities. In addition to the mandatory iureet wis nullaorper. best Ustismolor homogeneity acin over ver cross-section dunt prat. and length testing procedures defined in international standards, all profiles (vignol, grooved and tongue rails) up to 120 m in specially developed, fully automated processes are applied to length measure the cross-section, as well as to inspect the whole rail Schienen environmentally-friendly Endarbeitungproduction surface over the entire rail length. The new double heat treatment plant allows the heat treatment of pearlitic and bainitic rails for diverse areas of application according to the highest quality requirements and without capacity limitations, for maximal product availability. Wärmebehandlungs-Technik Unser weltweit patentiertes HSH Verfahren (Head Special Hardened) ist eine in-line Wärmebehandlungstechnologie zur Herstellung von wärmebehandelten Premiumschienen. Entwickelt von voestalpine Schienen ist sie direkt in den Herstellungsprozess integriert und bietet folgende Vorteile für den Kunden: Hohe Einhärtetiefe (durchgehärteter Schienenkopf) Beste Homogenität über Querschnitt und Länge Sämtliche Profile (Vignol-, Rillen- und Zungenschienen) bis 120 m Länge Umweltschonende Herstellung Schienen-Endbearbeitung Entsprechend dem Kundenwunsch erfolgt die Schienen-Endbearbeitung, d.h. die Schienen werden gemäß der Spezifikation gebohrt, oberflächen-bearbeitet und gebogen. Qualitätskontrolle Im Prüfzentrum werden alle Schienen einer 100%-igen zerstörungsfreien Prüfung in neuesten Anlagen unterzogen. Neben den in internationalen Normen vorgeschriebenen Verfahren kommen auch speziell entwickelte Technologien für die Vermessung des Querprofils sowie die vollständige, automatisierte Oberflächen-Inspektion zur Anwendung. Die neue Doppelwärmebehandlungsanlage erlaubt die Wärmebehandlung von perlitischen und bainitschen Schienen für verschiedenste Einsatzgebiete nach höchsten Qualitätsanforderungen und ohne kapazitive Einschränkungen für eine maximale Produktverfügbarkeit. 7

8 Logistics Our logistics department guarantees smooth rail delivery to its destination by optimisation of the entire logistics chain. The delivery of grooved rails, which are bent in accordance with bending plans and drilled on request, takes place just-in-time to any construction site in Europe, as well as to our customers overseas. Deposit welding voestalpine Schienen possesses extensive knowledge of deposit welding of grooved rails and is, of course, also available for on-site consultations. Furthermore, the voestalpine group now also offers the possibility of performing deposit welding and rail milling by LASA Schienentechnik. Logistik Unsere Logistikabteilung garantiert durch Optimierung der gesamten Logistikkette eine reibungslose Schienenlieferung bis zum Bestimmungsort. Die Lieferung erfolgt entsprechend Biegeplan gebogener und nach Wunsch gebohrter Rillenschienen just-in-time an jede Bahnbaustelle Europas sowie an unsere Kunden in Übersee. Auftragschweißen voestalpine Schienen besitzt umfangreiches Know-how beim Auftragschweißen von Rillenschienen und steht selbstverständlich auch direkt vor Ort sehr gerne beratend zur Verfügung. Darüber hinaus besteht ab sofort auch im voestalpine Konzern die Möglichkeit, mit der Firma LASA Schienentechnik Auftragschweißungen und Schienenbearbeitung durch Fräsen auszuführen. 8

9 Services voestalpine Schienen offers a comprehensive technical service around rail, its application and all technical issues right up to the specific optimisation of the wheel / rail system. Globally active technical experts support our customers individually and in close partnership. Advice in pre- and after-sales areas completes the service and makes it a unique total customer care system. Services voestalpine Schienen bietet umfassendes technisches Service rund um die Schiene, ihre Anwendung und alle technischen Belange bis hin zu spezifischen Optimierungen des Rad- Schiene-Systems. Global aktive Technik-Experten unterstützen unsere Kunden individuell und in enger Partnerschaft. Beratung im Pre- und After-Sales-Bereich vervollständigt den Service und macht ihn zu einem einzigartigen Komplett- Dienst am Kunden. Certifications / Zertifizierungen ISO 9001 Quality ISO 9001 Qualität ISO Environment in accordance with EMAS II ISO Umwelt gemäß der Verordnung EMAS II OHSAS Safety OHSAS Sicherheit NEW ISO Energy ISO Energie All rails are made according to state-of-the-art technology and in accordance with the EURONORM, AREMA as well as other international standards (GOST, IR, AS, JIS amongst many others). Alle Schienen werden nach dem aktuellen Stand der Technik und entsprechend der EURONORM, AREMA sowie anderen internationalen Normen (GOST, IR, AS, JIS u.v.a.) gefertigt. 9

10 sps-marketing.com 07/14 voestalpine Schienen GmbH Technical Customer Service Technischer Kundendienst Kerpelystraße Leoben, Austria T. +43/50304/ F. +43/50304/