LABORATORIUM BADAŃ MATERIAŁÓW I ELEMENTÓW KONSTRUKCJI

Laboratorium Badań Materiałów i Elementów Konstrukcji prowadzi prace o charakterze naukowo-badawczym i usługowym ramach trzech Pracowni w podanym niżej zakresie tematycznym:

Pracownia Materiałów Niemetalowych

Bezpieczeństwo pożarowe w pojazdach szynowych oraz badania fizyko-mechaniczne tworzyw sztucznych


A. Badania laboratoryjne właściwości palnych i dymowych oraz toksyczności produktów spalania dla materiałów przeznaczonych do budowy i wyposażenia oraz naprawy taboru zgodnie z wymaganiami normy PN-EN 45545-2 Kolejnictwo. Ochrona przeciwpożarowa w pojazdach szynowych. Część 2: Wymagania dla materiałów i elementów w zakresie właściwości palnych tj. wg:

1. ISO 5660-1 Reaction to fire tests. Heat release, smoke production and mass loss rate. Part 1: Heat release rate (cone calorimeter method) and smoke production rate (dynamic measurement):

-      szybkość wydzielania ciepła [kW/m2]

-      całkowite ciepło wydzielone [kW/m2]

-      szybkość ubytku masy  [g/sm2]

-      MARHE [kW/m2]

-      całkowita produkcja dymu SA1, SA2

2. Reaction - to - fire tests. Spread of flame. Part 2: Lateral spread on building and transport products in vertical configuration:

-      krytyczny strumień promieniowania cieplnego CFE, kW/m2

3. PN-EN ISO 9239-1 Badania reakcji na ogień posadzek. Część 1: Określenie właściwości ogniowych metodą płyty promieniującej:

-      krytyczny strumień cieplny CHF [kW/m2]

-      strumień ciepła HF-X [kW/m2]

4. PN-EN ISO 5659-2 Tworzywa sztuczne. Wydzielanie dymu. Część 2: Oznaczanie gęstości optycznej metodą testu jednokomorowego:

-      gęstość optyczna dymu DS.[-]

-      właściwa gęstość optyczna dymu VOF [min]

5. PN-EN ISO 5659-2 Tworzywa sztuczne. Wydzielanie dymu. Część 2: Oznaczanie gęstości optycznej metodą testu jednokomorowego oraz  PN-EN 45545-2 Annex C Kolejnictwo. Ochrona przeciwpożarowa w pojazdach szynowych. Część 2: Wymagania dla materiałów i elementów w zakresie właściwości palnych

-       standardowy indeks toksyczności CITG [-]

6. PN-EN ISO 11925-2 Badania reakcji na ogień. Zapalność wyrobów poddawanych bezpośredniemu działaniu płomienia. Część 2: Badania przy działaniu pojedynczego płomienia:

-       zasięg płomienia [mm]

-       zapłon papieru filtracyjnego

7. PN-EN ISO 4589-2 Tworzywa sztuczne. Oznaczanie zapalności metodą wskaźnika tlenowego. Część 2: Badanie w temperaturze pokojowej

-       zapalność, OI [%]

8. PN-EN 45545-2 Annex B Kolejnictwo. Ochrona przeciwpożarowa w pojazdach szynowych. Część 2: Wymagania dla materiałów i elementów w zakresie właściwości palnych oraz ISO/TR 9705-2 Reaction-to-fire tests -- Full-scale room tests for surface products -- Part 2: Technical background and guidance:

-       maksymalna średnia szybkość emisji ciepła, MARHE, kW

-       maksymalna intensywność wydzielonego ciepła RHR Peak, kW

9. PN-K-02501 Tabor kolejowy -- Właściwości dymowe materiałów -- Wymagania i metody badań:

-       naświetlanie po czterech minutach  [lx·s]

-       natężenie oświetlenia  [lx]

10. PN-K-02508 Tabor kolejowy -- Właściwości palne materiałów -- Wymagania i metody badań:

-       czas palenia  [s]

-       powierzchnia [cm2] lub długość  spalonej części próbki [cm]

11. PN-K-02512 Tabor kolejowy. Bezpieczeństwo przeciwpożarowe materiałów. Metoda badania wskaźnika rozprzestrzeniania się płomienia:

-       wskaźnik rozprzestrzeniania się płomienia, I [-]

12. PN-EN 60332-1-2 Badania palności kabli i przewodów elektrycznych oraz światłowodowych -- Część 1-2: Sprawdzanie odporności pojedynczego izolowanego przewodu lub kabla na pionowe rozprzestrzenianie się płomienia -- Metoda badania płomieniem mieszankowym 1 kW :

-      wysokość strefy zwęglonej [mm]

-      wysokość strefy nieopalonej [mm]

13. PN-EN 50305 Kolejnictwo. Przewody do pojazdów szynowych o szczególnej odporności na palenie. Metody badań oraz PN-EN 60332-3-24 Badania palności kabli i przewodów elektrycznych oraz światłowodowych. Część 3-25: Sprawdzenie odporności na pionowe rozprzestrzenianie się płomienia wzdłuż pionowo zamontowanych wiązek kabli lub przewodów. Kategoria D

-      wysokość strefy zwęglonej z przodu [m]

-      wysokość strefy zwęglonej z tyłu [m]

14. PN-EN 61034-2 Pomiar gęstości dymów wydzielanych przez palące się przewody lub kable w określonych warunkach. Część 2: Metoda badania i wymagania

-      Transmitancja [%].

B. Ocena spełnienia wymagań w zakresie bezpieczeństwa pożarowego wg PN-EN 45545-2 (p.4.3 Reguły grupowania)  dla materiałów i elementów niewyspecyfikowanych (w tym, między innymi: urządzeń elektronicznych, grzewczych …….)

C. Komputerowa symulacja rozwoju pożaru w wagonie pasażerskim;

D. Ocena parametrów fizyko-mechanicznych materiałów niemetalowych: badania elementów z tworzyw sztucznych i gumy oraz materiałów tekstylnych przeznaczonych do taboru lub nawierzchni kolejowej wg:

1. PN-EN ISO 2039-1 Tworzywa sztuczne -- Oznaczanie twardości -- Część 1: Metoda wciskania kulki

twardość metodą wciskania kulki

2. PN-C-04238 Guma. Oznaczanie twardości wg metody Shore'a

twardość metodą Shore'a A

3. PN-EN ISO 527-1,2 Tworzywa sztuczne. Oznaczanie właściwości mechanicznych przy statycznym rozciąganiu. Część 1: Zasady ogólne. Część 2 Warunki badań tworzyw sztucznych przeznaczonych do różnych technik formowania

wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie przy zerwaniu (zakres siły do 10 kN)

 

Pracownia Materiałów Metalowych

Badania materiałów i elementów konstrukcji metalowych i betonowych stosowanych w taborze szynowym i infrastrukturze


A. Stanowiskowe badania wytrzymałościowe elementów i konstrukcji w jednoosiowym układzie  obciążeń wg:

1. PN-EN 13230 Kolejnictwo Tor Podkłady i podrozjazdnice betonowe:

-     Wytrzymałość statyczna części podszynowej i środkowej

-     Wytrzymałość dynamiczna części podszynowej

-     Wytrzymałość zmęczeniowa części podszynowej

2. PN-EN 13674-1 Kolejnictwo Tor Szyna Część 1: Szyny kolejowe Vignole’a o masie 46 kg/m i większej, PN-EN 14587-1 Kolejnictwo Tor Zgrzewanie iskrowe szyn Część 1: Zgrzewanie nowych szyn ze stali gatunku R220, R260, R260Mn i R350HT w zgrzewalni oraz PN-EN 14587-3 Kolejnictwo Tor Zgrzewanie iskrowe szyn Część 3: Zgrzewanie w połączeniach konstrukcji rozjazdowych:

-      wytrzymałość zmęczeniowa szyn i złączy szynowych (do 250 kN)

-      wytrzymałość zmęczeniowa szyn i złączy szynowych w rozjazdach (do 250 kN)

3. PN-EN 13146 Kolejnictwo Tor Metody badań systemu przytwierdzeń:

-      Sztywność statyczna i dynamiczna

-      Opór podłużny

-      Opór na skręcanie

-      Skutki obciążeń powtarzalnych

-      Siła docisku

4. PN-EN 15566 Kolejnictwo Pojazdy kolejowe Urządzenie cięgłowe i sprzęg śrubowy:

-      Wytrzymałość statyczna na rozciąganie (zakres do 2000 kN)

-      Wytrzymałość dynamiczna na rozciąganie (zakres do 1000 kN)

5. PN-88/M-80700 Sprężyny śrubowe walcowe z drutów lub prętów okrągłych Ogólne wymagania i badania, PN-81/K-88171 Tabor kolejowy Sprężyny śrubowe i walcowe:

-     Wytrzymałość statyczna sprężyn (zakres do 2000 kN) oraz przemieszczenie (±150 mm)

-     Wytrzymałość dynamiczna sprężyn (zakres do 1000 kN) oraz przemieszczenie (±150 mm)

 

B. Stanowiskowe badania wytrzymałościowe elementów i konstrukcji w złożonych układach obciążeń wg:

1. PN-EN 13749 Kolejnictwo Zestawy Kołowe i wózki Metody określania wymagań konstrukcyjnych dla ram wózków oraz UIC Code 510-3 Wagony towarowe. Badania stanowiskowe ram 2 i 3 osiowych wózków towarowych, UIC Code 515-4 Pojazdy kolejowe dla transportu pasażerów. Wózki toczne - Układy biegowe. Badania wytrzymałościowe ram wózków, UIC Code 615-4 Pojazdy trakcyjne. Wózki i układy biegowe. Badanie wytrzymałościowe konstrukcji ram wózków:

-     Wytrzymałość statyczna ram wózków pojazdów szynowych

-     Wytrzymałość dynamiczna ram wózków pojazdów szynowych

 

C. Pomiary i analiza naprężeń metodami tensometrii oporowej wg:

1. PN-EN 13674-1 Kolejnictwo Tor Szyna Część 1: Szyny kolejowe Vignole’a o masie 46 kg/m i większej

-     naprężenia resztkowe

 

D. Badania defektoskopowe ultradźwiękowe wg:

1. PN-EN ISO 16810 Badania nieniszczące Badania ultradźwiękowe Zasady ogólne,

2. PN-EN ISO 16811 Badania nieniszczące Badania ultradźwiękowe Nastawianie czułości i zakresu obserwacji,

3. ISO 5948 Railway rolling stock material Ultrasonic acceptance testing,

4. PN-EN ISO 17640 Badania nieniszczące spoin Badania ultradźwiękowe Techniki, poziomy badania i ocena,

5. PN-EN 13261+A1 Kolejnictwo Zestawy kołowe i wózki Osie Wymagania dotyczące wyrobu,

6. PN-EN 13262+A2 Kolejnictwo Zestawy kołowe i wózki Koła Wymagania dotyczące wyrobu,

7. PN-EN 14730+A1 Kolejnictwo Tor Spawanie termitowe szyn Część 1: Dopuszczenie procesów spawania,

8. PN-EN 14587-3 Kolejnictwo Tor Zgrzewanie iskrowe szyn Część 3: Zgrzewanie w połączeniach konstrukcji rozjazdowych


E. Badania defektoskopowe magnetyczno – proszkowe wg:

1. PN-EN ISO 9934-1 Badania nieniszczące Badania magnetyczne proszkowe Część 1: Zasady ogólne,

2. PN-EN ISO 17638 Badanie nieniszczące spoin Badanie magnetyczno – proszkowe,

3. PN-EN 1369 Odlewnictwo Badania magnetyczno – proszkowe,

4. PN-EN 10228-1 Badania nieniszczące odkuwek stalowych Część 1: Badanie magnetyczno – proszkowe


F. Badania właściwości mechanicznych materiału wg:

1. PN-EN ISO 6892-1 Metale Próba rozciągania Część 1: Metoda badania w temperaturze pokojowej

2. PN-EN ISO 148-1 Metale Próba udarności sposobem Charpy’ego Część 1: Metoda badania

3. PN-EN ISO 6506-1 Metale Pomiar twardości sposobem Brinella Część 1: Metoda badań

4. PN-EN ISO 6507-1 Metale Pomiar twardości sposobem Vickersa Część 1: Metoda badań

5. PN-EN ISO 6508-1 Metale Pomiar twardości sposobem Rockwella Część 1: Metoda badania


G. Badania mikroskopowe materiałów metalowych wg:

1. PN-66/H-04505 Mikrostruktura stalowych wyrobów hutniczych -- Wzorce i oznaczanie

2. PN-EN ISO 945 Mikrostruktura żeliwa -- Część 1: Klasyfikacja wydzieleń grafitu na podstawie analizy wizualnej

3. ISO 4967 Steel Determination of content of non-metallic inclusions Micrographic method using standard diagrams

4. DIN 50 602 Metallographic examination Microscopic examination of special steels using standard diagrams to assess the content of non-metalic

5. PN-EN ISO 3887 Stale Określanie głębokości odwęglenia


H. Badania makroskopowe materiałów metalowych wg:

1. PN-57/H-04501 Badanie makrostruktury stali Próba głębokiego trawienia

2. PN-87/H-04514 Stal, staliwo i żeliwo Badanie makrostruktury Próba Baumanna oraz ISO 4968:1979 Steel Macrographic examination by sulfur print (Baumann method)


I. Próby warsztatowe przewodów jezdnych wg:

1. PN-ISO 7800 Metale Drut Próba jednokierunkowego skręcania

2. PN-ISO 7801 Metale Drut Próba przeginania dwukierunkowego

3. PN-ISO 7802 Metale Drut Próba nawijania


J. Badanie ugięcia i współczynnika tarcia urządzeń wspomagających wsiadanie osobom o ograniczonych zdolnościach ruchowych wg:

1. Metodyki IK – procedura PB-LK-B24 „Badania właściwości fizyko-mechanicznych urządzeń wspomagających wsiadanie dla osób o ograniczonych zdolnościach ruchowych” zgodnej z TSI PRM oraz UIC 565-3 „Wytyczne do wyposażenia wagonów pasażerskich, w których mogą być również przewożone osoby niepełnosprawne na swoich wózkach inwalidzkich”)


Pracownia Chemii i Antykorozji

Badania i ocena materiałów eksploatacyjnych


A. Badania powłok malarskich i antykorozyjnych wg:

1. PN-EN ISO 2808:2008 Oznaczanie grubości metodą magnetyczno-indukcyjną dla podłoży typu Fe oraz metodą prądów wirowych dla podłoży typu NFe

2. PN-EN ISO 1519:2012 Oznaczanie elastyczności powłoki lakierowej na sworzniu cylindrycznym  (średnica sworznia 2-32mm)

3. PN-EN ISO 6272-1:2011 Badania nagłego odkształcenia (odporność na uderzenie) - Część 1: Badanie za pomocą spadającego ciężarka, wgłębnik o dużej powierzchni

4. PN-EN ISO 1520:2007 Badanie tłoczności

5. PN-EN ISO 15184:2013 Oznaczanie twardości metodą ołówkową

6. PN-EN ISO 2409:2013 Oznaczanie przyczepności za pomocą siatki nacięć

7. PN-EN ISO 16276-2:2008 Oznaczanie przyczepności za pomocą nacięcia krzyżowego w kształcie X

8. ASTM D 6578-13 metoda AOznaczanie skuteczności działania powłoki antygraffiti

9. PN-EN ISO 2812-3:2012 Odporność na ciecze, metoda z użyciem materiału absorbującego

10. PN-EN ISO 9227:2017 Odporność na działanie obojętnej mgły solnej  (NSS – Neutral Salt Spray).
Ocena powłok dokonywana jest wg PN-EN ISO 4628:2016 ark. 1, 2, 3, 4, 5 i PN-EN ISO 4628-8:2013-05.

11. Metodyki IK – procedura PB-LK-C14 Odporność powłoki lakierowej na działanie zmiennych warunków atmosferycznych


B. Badania drewnianych elementów drogi kolejowej wg:

1. PN-EN 13145+A1:2012 Kolejnictwo - Tor - Podkłady i podrozjazdnice drewniane

2. PN-73-D-95006 Materiały drzewne nawierzchni kolejowej normalnotorowej

3. PN-D-95014 Nawierzchnia kolejowa -- Sosnowe, dębowe i bukowe materiały drzewne nawierzchni kolejowej nasycane olejem impregnacyjnym

4. DIN 68811 Impregnowanie podkładów kolejowych z drewna kreozotem (olejem smoły drzewnej).


C. Badania preparatów myjących wg DN 001/07 Środki myjące przeznaczone do zewnętrznego i wewnętrznego mycia taboru szynowego , między innymi zgodnie z:

1. Raport nr 4 Komitetu ORE E 119 gęstość wyrobu, agresywne działanie na stal i alumnium, zamarzanie płynnych preparatów myjących, stabilność po rozcieńczeniu, agresywność względem materiałów stanowiących wyposażenie wnętrz wagonów pasażerskich, skuteczność mycia pudeł wagonów pasażerskich

2. PN-EN ISO 1262:2004 Środki powierzchniowo czynne -- Oznaczanie pH roztworów i dyspersji środków powierzchniowo czynnych


D. Badania wyrobów smarnych na zgodność z wymaganiami linii kolejowych zarządzanych przez PKP Polskie Linie Kolejowe S.A (IR-27)


E. Badania skuteczności działania herbicydów na kolei według dokumentu normatywnego nr 14/98/N03


Stanowiska Badawcze

Laboratorium Badań Materiałów i Elementów Konstrukcji dysponuje specjalistycznymi stanowiskami badawczymi:

  • maszyna wytrzymałościowa LFV 4000/2500 kN produkcji firmy Instron – Schenck Testing System, wykorzystywana do badań wytrzymałościowych statycznych i zmęczeniowych (jednoosiowy układ obciążenia);
  • maszyna wytrzymałościowa Sinus 250kN produkcji firmy Carl Schenck AG, wykorzystywana j.w.;
  • uniwersalne stanowisko do badań wytrzymałościowych konstrukcji w złożonych układach obciążeń. Do wywierania obciążeń służą siłowniki hydropulsowe typu PL 1000K, PL 250K, PL 160K oraz PL 100K. Siłowniki sterowane są przez jednostkę Labtronic 8800 firmy Instron – Schenck Testing System;
  • szlifierko – polerka firmy Struerss – wykorzystywana do precyzyjnego przygotowania zgładów metalograficznych;
  • mikroskop skaningowy JEOL 5800 (powiększenie do 300 000 X) – wykorzystywany do obserwacji zgładów  metalograficznych i przełomów próbek;

- aparatura do badań defektoskopowych metodą magnetyczno - proszkową z użyciem jarzma Yoke6,

- mikroskop cyfrowy Keyence VHX – 900F do obserwacji zgładów metalograficznych oraz przełomów

  • aparatura do badań defektoskopowych metodą ultradźwiękową OLYMPUS EPOCH 600, ULTRA, CUD 08, DI-40, DEBRO;
  • aparatura do pomiaru naprężeń własnych szyn i kół  zestawów kołowych DEBBIE;
  • aparatura HBM oraz National Instruments, do rejestracji danych statycznych i dynamicznych do 120 punktów pomiarowych (MPa, oC);
  • maszyna wytrzymałościowa Zwick 1445 – stanowisko do oznaczenia właściwości fizyko-mechanicznych materiałów niemetalowych;
  • kalorymetr stożkowy CONE2a – stanowisko do kompleksowej oceny właściwości palnych materiałów niemetalowych wg ISO 5660-1;
  • stanowisko WRP – do oznaczania wskaźnika rozprzestrzeniania się płomienia po powierzchni materiałów niemetalowych wg PN-K-02512;
  • aparat do określania wskaźnika tlenowego wg PN-EN ISO 4589-2;
  • komora dymowa - stanowisko do oznaczenia właściwości dymowych materiałów niemetalowych wg PN-K-02501;
  • stanowisko do oznaczenia stopnia palności powierzchniowej materiałów niemetalowych wg ISO 5658-2;
  • komora Voetsch VSN 500 (solna)
  • komora solna Ascott CC1000iP
  • komora SECASI SI 550 C 150 F 40 H (klimatyczna) – stanowisko  do oceny wpływu symulowanych czynników klimatycznych na materiały  metalowe, niemetalowe i powłoki  malarskie;
  • komora klimatyczna KKM 00/20 – do klimatyzowania próbek przed badaniami;
  • analizator FTIR do określania toksyczności gazów wg PN-EN 45545-2 Zał.C oraz ISO5659-2;
  • stanowisko do oznaczania reakcji na ogień metodą płyty promieniującej wg PN-EN-ISO 9239-1;
  • stanowisko do oznaczania gęstości optycznej dymu metodą testu jednokomorowego wg PN-EN ISO 5659-2;
  • stanowisko do określania wandaloodporności układów tapicerskich wg PN-EN 45545-2 Zał.A;
  • kalorymetr meblowy wg PN-EN 45545-2 Zał.B łącznie ze specjalistycznym palnikiem gazowym (na podstawie ISO/TR 9705-2);
  • komora klimatyczna o parametrach: temperatura (+5 do +70)°C, wilgotność (40 do 90)%;
  • stanowisko do oznaczania pionowego rozprzestrzeniania się płomienia dla pionowo montowanego pojedynczego przewodu lub kabla wg EN 60332 1-2;
  • stanowisko do oznaczania pionowego rozprzestrzeniania się płomienia dla pionowo montowanych wiązek przewodów lub kabli wg EN 60332-3/EN 50399/EN 50266 2-4;
  • stanowisko do oznaczania intensywności dymienia kabli wg EN 61034-1.
  • stanowisko do badań wg PN-EN ISO 11925-2:2010P (rozprzestrzenianie płomienia)
  • aparat do badania tłoczności Erichsen model 202 EM;
  • TQC tester uderzenia IP2000 z wgłębnikiem 1000g;
  • TQC bend test BD-2000 z zestawem 14 trzpieni o różnej średnicy;
  • ElektroPhysik MiniTest 600 FN z sondą uniwersalną;
  • TQC tester zarysowania z zestawem ołówków o twardości 6B do 9H;
  • nóż krążkowy Erichsen typ A (1mm), B (2mm), C (3mm) oraz nóż jednoostrzowy

Prace Laboratorium

Zapraszamy do zapoznania się z najważniejszymi pracami zrealizowanymi przez pracowników Laboratorium

czytaj więcej ...

Galeria Zdjęć Laboratorium

Zapraszamy do odwiedzenia Galerii zdjęć Laboratorium Badań Materiałów i Elementów Konstrukcji, w której prezentujemy fotoreportaże z organizowanych przez nas spotkań, Warsztatów i Konferencji

Kontakt

Kierownik laboratorium:

dr inż. Jolanta Radziszewska-Wolińska

tel. +48 22 47 31 370,

jradziszewska-wolinska@ikolej.pl