BS EN 13261：2003 中文版 铁路应用-轮对和转向架-车轴-产品要求.pdf

1、 英国标准 BS EN 13261：2003 铁路应用 轮对和转向架 车轴产品要求 EN13261:2003欧洲标准和英国标准有同样的地位。 ICS 45.040 除了版权法允许外，没有英国标准协会的许可不可以复制 BSi BS EN 13261：2003 国家标准前言 本英国标准为EN13261:2003正式英语版本标准。它代替被取消的BS5892-1:1992标准。 由RAE/3技术委员会-铁路车辆用材料，到RAE/3/-/1分技术委员会车轮和轮对，授权英国参与标准的制定， 其有如下责任： - 协助咨询者了解标准文本； - 负责将任何有关解释说明的询问或更改建议呈报给相关国际/欧洲委员会，

2、协助英国相关部门了结情况； - 监控相关国际和欧洲标准的紧张情况，并及时在英国公布 如果向其秘书处提出要求可以得到本分技术委员会的组织机构清单。 前后对照 执行本标准中参阅国际或欧洲标准的英国标准可以在BSI目录下查到，其小节标题为国际标准相应索引，或通过使用BSI电子目录或英国标准在线上查询来查找。 本标准并没有声明包括所有合同所需的必要条款。使用者应正确使用该标准。 符合英国标准并不能赋予免除法律的责任。 页数总结 本标准包括一个封面、内部首页和EN标题页、从第2页到第51页、和一个背部封皮。 本标准中显示的BSI版权声明表示了本标准最后发行的时间。 本英国标准是在2003年10月24日经

3、标准政策和策略委员会授权下出版发行的。 CBSI 2004年10月24日 ISBN 0 580 42837 0 出版以来进行的修订 修订号 日期 说明 EN 13261欧洲标准 2003年9月 ICS 45.040 英文版 铁路应用轮对和转向架车轴产品 本欧洲标准于2003年2月14日得到CENCEN各成员应遵守CEN/CENELEC内部条例，该条例规定没有任何变更的情况下制定本标准同国家标准享有相同地位的条件。通过向管理中心活任何最新清单和参考目录编号。 本欧洲标准有三种正式版本（英文、法文、德文版本）。由其他语言的已通知管理中心版本应有与正式版本相同的地位。 CEN成员为各个国家标准机构，

4、其国家有：奥地利、比利时、捷克共和国、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、匈牙利、冰岛、爱尔兰、意大利、卢森堡、马耳他、荷兰、挪威、葡萄牙、斯洛伐克、西班牙、瑞典、瑞士和英国。 管理中心：布鲁塞尔 36 B-1050, rue de Stassart2003 CEN 为全世界的CEN国家成员，以任何形式和方式 开发使用权受到保护。 要求 批准。 CEN成员提出申请就可以获得这些国家标准的CEN成员负责翻译成其自己语言的任何欧洲标准委员会 参考编号：EN 13261:2003 E EN 13261:2003(E) 目录 页码 前言.4 介绍5 1 范围5 2 标准参考文献6 3 产品定义6 3.1 化

5、学成分6 3.2 机械特性7 3.3 微观特性12 3.4 材料清洁度13 3.5 超声波渗透性14 3.6 残余应力15 3.7 表面特性17 3.8 形位和尺寸公差20 3.9 防腐和抗机械冲击保护25 3.10 标记29 附件A(标准本) EA1T和EA4T等级钢车轴的特殊特性参数30 A.1 化学成分30 A.2 机械特性30 A.3 微观特性31 附件B (标准本) 测量超声波深透性的标准校准楔块32 B.1 试验样件32 B.2 楔块公差32 B.3 钢等级32 附件C (标准本) 涂层抗冲击性评估方法33 C.1 原理33 C.2 试验样件33 C.3 仪器33 C.4 程序33

6、 C.5 结果表示33 附件D (标准本) 涂层抗喷砂性能评估方法34 D.1 原理34 D.2 试验样件34 D.3 仪器34 D.4 程序34 D.5 结果表示34 附件E (标准本) 涂层抗特殊腐蚀产品的评估方法35 E.1 原理35 E.2 试验样件35 E.3 仪器35 E.4 腐蚀性产品35 E.5 程序35 E.6 结果表示36 附件F (标准本) 涂层抗周期性机械应力性能的评估方法37 F.1 目的37 2 EN 13261:2003(E) F.2 原理37 F.3 试验样件37 F.4 仪器37 F.5 程序37 F.6 结果表示38 附件G (标准本) 熔熔状态下车轴钢中氢

7、含量的测量39 G.1 抽样39 G.2 分析方法39 G.3 注意事项39 附件H (参考本) 试验样件图纸40 附件I (参考本) 产品质量鉴定42 I.1 概述42 I.2 要求42 I.3 鉴定程序43 I.4 质量鉴定证书44 I.5 鉴定文件45 附件J (参考本) 产品交付46 J.1 概述46 J.2 交货条件47 J.3 每根车轴的质量控制47 J.4 批量控制48 J.5 质量计划49 J.6 允许的修正50 参考书目51 3 EN 13261:2003(E) 前言 本标准EN13261:2003由CEN/TC256铁路应用技术委员会制定，其秘书处下属于DIN德国工业标准。

8、 通过出版相同文本或者签注文件，最迟在2004年3月本欧洲标准将按国家标准的状态给出，最迟到2004年3月将撤消与之不一致的国家标准。 根据CEN/CENEEC内部条例，以下国家的国家标准机构将执行本欧洲标准：奥地利、比利时、捷克共和国、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、匈牙利、冰岛、意大利、卢森堡、马耳他、荷兰、挪威、葡萄牙、斯洛伐克、西班牙、瑞典、瑞士和英国。 本标准是在欧洲委员会CEN和欧洲自由贸易协会给出授权的情况下制定的，该标准支持EU指导机构的必要要求。 附件A, B,C, D, E, F和G为规范本，附件H, I和J为参考本。 本标准含有一个参考书目。 根据CEN/CENEEC内部条

9、例，以下国家的国家标准机构将执行本欧洲标准：奥地利、比利时、捷克共和国、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、匈牙利、冰岛、意大利、卢森堡、马耳他、荷兰、挪威、葡萄牙、斯洛伐克、西班牙、瑞典、瑞士和英国。 4 EN 13261:2003(E) 介绍 到目前为止一直在欧洲使用的车轴交货规范文本（UIC活页标准、国家标准）主要目的是对交货程序进行完整的定义和需要测试的车轴特性参数。 有时会涉及到产品的资格，但没有给出进行资格鉴定的程序和特性参数。 本标准着重于以下内容： a）所有车轴特性参数的定义。这些特性参数可以在资格评定或产品交付期间进行核查。（见 第3条）； b）对资格鉴定程序进行定义（见 参考本附

10、件I）； c）对交货技术条件进行定义（见 参考本附件J）。下面条款可供供应商任选其一: - 如现有文件中采用的利用批次抽样检查来控制的传统交货程序（见 J.4）或者 - 采用质量保证方案的交货程序（见 J.5）。 1 范围 本欧洲标准对用于欧洲铁路网络的车轴特性参数进行了规定。 本标准对锻制或轧制实心和空心车轴的特性参数进行了规定，车轴是由在欧洲铁路网络广泛使用的EA1N1）级真空除气钢制造的。对于空心轴，本标准只适用于那些通过在锻制或轧制实心车轴上加工而获得的空心轴。 另外，在附件A（参考本）中给出了EA1T1）和EA4T1）等级车轴的特殊特性参数。规定了两个类别的车轴，1类和2类。总体上，

11、当运行速度大于200km/h时选用1类车轴。 本标准适用于根据EN13103和EN13104标准设计的车轴。 注意：如果特殊的制造工艺（如；冷扎、喷丸）会影响到某些特性参数，则可以采用不同参数值。 1）N 用于正火金相技术条件。 T 用于淬火和回火金相技术条件。 5 EN 13261:2003(E) 2 参考标准 本欧洲标准包括了标有日期的或没有标有日期的参考文献和取自其他出版物的条款和规定。在正文中的适当位置引用了这些参考标准文献，在以下列出了各种出版的参考文献。对于标有日期的参考文献，只有用过采用补充或修订版本包括到本标准内的其补充或修订才适用于本标准；对于没有标有日期的参考文献，所参阅出

12、版物的最新版本才适用（包括补充版本）。 EN10002-1, 金属材料-抗拉试验-第1部分: 在环境温度条件下的试验方法。 EN10045-1, 金属材料-尖刃冲击试验-第1部分: 式样方法。 EN13103, 铁路应用-轮对和转向架-非动力车轴-设计方法。 EN13104, 铁路应用-轮对和转向架-动力车轴-设计方法。 EN13260, 铁路应用-轮对和转向架-轮对-产品要求。 EN20898-2, 紧固件的机械特性-第2部分: 带有标准保证负荷的螺母-粗螺纹（ISO898-2:1992）。 EN22768-1, 总公差-第1部分: 没有显示个别公差的线性和角度尺寸公差（ISO2768-1:

13、1989）。 EN22768-2, 总公差-第2部分: 没有显示个别公差的形位公差（ISO2768-2:1989）。 ISO643, 钢-表面微粒大小的微观图片确定。 ISO2409, 油漆和清漆-划线试验。 ISO2808, 油漆和清漆-油漆层厚度的确定。 ISO4967, 钢-非金属杂质含量的确定-采用标准图形分析的显微方法。 ISO5948, 铁路车辆用材料-超声波验收试验。 ISO6933:1986, 铁路车辆用材料-磁粉探伤验收试验。 ISO9227, 在人造大气环境下的腐蚀试验-盐水喷雾试验。 ISO/TR97692), 钢和铁-适用分析方法的审核。 ISO14284:1996,

14、钢和铁-为确定化学成分而进行的抽样和样件准备。 3 产品定义 3.1 化学成分 3.1.1 应取得的化学成分含量值 在表1中给出了不同元素的最大百分比含量值。 2）见 CR10261。 6 EN 13261:2003(E) 表1 C Si Mn PaSabCr Cu Mo Ni V 0.40 0.50 1.20 0.020 0.020 0.30 0.30 0.08 0.30 0.06 a在要求和定购时可以选用最大含量0.025%。 b根据钢制造工艺在要求和定购时可以采用最小的硫含量，以便保证没有氧化裂纹。 3.1.2 取样位置 应在空心轴的内外表面之间中间位置或实心轴中心到一半半径位置提取样品

15、。 3.1.3 化学分析 应根据ISO/TR9769中说明的方法和规定进行化学成分分析。 3.2 机械特性 3.2.1 拉力试验中得到的特性参数 3.2.1.1 应获得的参数值 应在空心轴的内外表面之间中间位置或实心轴中心到一半半径位置取样而取得的参数值在表2中给出。 在靠近外表面处获得的参数值将大于或等于在空心轴的内外表面之间中间位置或实心轴中心到一半半径位置测量值的0.95倍。 在实心轴中心或靠近空心轴内表面获得的参数值将大于或等于在空心轴的内外表面之间中间位置或实心轴中心到一半半径位置测量值的0.8倍。 表 2 ReH(N/mm2)aRm(N/mm2) As% 320 550-650 2

16、2 a如果没有屈服强度区别，可以确定R0.2弹性极限试验应力。 3.2.1.2 试验片取样位置 试验片应在最大轴截面上从三个地方提取： - 在所有车轴尽可能靠近外部表面的位置取样； - 在中间半径和实心轴中心； 7 EN 13261:2003(E) - - 在外和内表面中间取样，在靠近空心轴内表面处取样。 如图1中a)和b)所示。 尺寸单位为mm。 图1 a) 实心轴 图1 b)空心轴 8 EN 13261:2003(E) 3.2.1.3 试验方法 应根据EN100021标准进行试验。试验样片的直径应至少为10mm在加工下来的部分中提取。测量片的长度应为该直径的5倍。 3.2.2 冲击试验特性

17、参数 3.2.2.1 应获得的参数值 应在纵向和横向上，温度为20度的情况下确定冲击试验的特性参数。在空心轴的内外表面之间中间位置或实心轴中心到一半半径位置取样而取得的参数值在表3中给出。 在靠近表面附近，参考值将大于或等于在空心轴的内外表面之间中间位置或实心轴中心到一半半径位置测量值的0.95倍。 在实心轴中心或靠近空心轴内表面获得的参数值将大于或等于在空心轴的内外表面之间中间位置或实心轴中心到一半半径位置测量值的0.8倍。 对于每处取样位置（表面、一半半径、中心），在表3中规定了3个试验样件的平均值（见 3.2.2.2）。 个别值部可以小于表3中值的70。 表 3 KU纵向（J） KU横向

18、(J) 30 25 3.2.2.2 试验样片采样位置 试验片应在最大轴截面上从三个地方提取： - 在所有车轴尽可能靠近外部表面的位置取样； - 在实心轴中心和一半半径位置取样； - 在外和内表面中间取样，在靠近空心轴内表面处取样。 如图2中a)和b)所示。 3.2.2.3 试验方法 应根据EN100451标准进行试验。 9 EN 13261:2003(E) 尺寸单位为mm。 图2 a) 实心轴 图2 b)空心轴 要点 1 纵向式样样片 2 横向试验样片 10 EN 13261:2003(E) 3.2.3 疲劳特性参数 3.2.3.1 概述 疲劳特性参数的确定是十分必要的，以便正确确定车轴尺寸。

19、车轴使用中是否有良好性能取决于这些特性参数。在本小节中规定的参数值用于参阅EN13103和EN13104标准中设计规则而进行的最大许可应力计算。 有必要在以下两个领域对疲劳极限进行估算，以便预见在使用应力条件下车轴的工作情况： - 对于材料，试验在减小的试验样件上进行，其形状部取决于产品的几何形状； - 对于产品，试验在最大的试验样件上进行，其尺寸和制造与最终产品和其相关允许制造缺陷类似。 3.2.3.1.1 减小试验样件上的疲劳极限 减小试验样件规定的疲劳极限用来验证车轴制造材料的冲孔效应是否符合安全系数S，安全系数S是EN13103和EN13104中的设计标准规定的。疲劳极限参数是通过试验

20、样件确定的： - 平滑表面试验样件（疲劳极限RfL）和 - 凹槽试验样件（疲劳极限RfE）。 3.2.3.1.2 最大规格试验样件上的疲劳极限 最大规格试验样件确定的疲劳极限用来验证车轴疲劳特性参数是否符合依照EN13103和EN13104设计标准用来计算最大许用应力的那些特性参数。 这些疲劳极限适用于轴的不同部分。本标准只考虑应用于轴身的疲劳极限。用于轮对的疲劳极限主要取决于装配并符合EN13260标准。 有必要确定两个疲劳极限： - 在车轴轴身表面上的疲劳极限，F1极限值； - 如果是空心轴的空心表面，F2极限值。 3.2.3.2 应获得的参数值 在表4中给出了应获得的参数值 表 4 极限

21、值 F1 F2 RfL RfE q = RfL/RfE参数值 200 N/mm280 N/mm2250 N/mm2170 N/mm21.47 11 EN 13261:2003(E) 3.2.3.3 疲劳试验样片 为了确定参数值F1和F2，试验样片最初出现裂纹的地方有类似的几何形状和与需要分析车轴区域类似的表面粗糙度。为确定F2，如图3a所示试验样片表面有一个1毫米深的凹槽。所有这些试验样片都应和车轴一样有相同的制造工艺。 为了确定参数值RfL和RfE，试验样件的标称直径在出现裂纹的区域为10mm。用于确定的试验样片粗糙度RfL应小于或等于0.4m。 为确定RfE用的凹槽如图3b所示。这些试验样

22、片应尽可能位于接近轴身表面的区域。 尺寸单位为:mm 图3a实心轴 图3b空心轴 在附件H（参考本）中给出了最大规格和减小的试验样片图实例。 3.2.3.4 试验方法 试验通过使用可以在需要诱发疲劳性裂纹区域产生弯转应力的设备来进行。 对于每个疲劳极限值F1和F2，需要确定在可以产生与F1和F2相等同表面应力等级的107次循环负载之后三个试验样片上没有裂纹出现。利用可以使用的典型横梁理论来计算应力值。如果无法计算，应通过在最初出现疲劳裂纹的地方使用应力片来测量该应力值。 应通过附加107次循环负载，来确定参数值RfL和RfE，50的无裂纹可能性要求每个极限值使用至少15个试验样片并采用统计方法来说明试验结果。 3.3 微观结构的特性参数 3.3.1 应获得的参数值