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Verfahren zur Herstellung hochverschleisstester gehärteter Eisenbahnschienen.
Es ist bekannt, verschleissfeste Eisenbahnschienen herzustellen, indem man die Fahrfläche der Schiene in der Walzhitze durch Eintauchen des Kopfes in fliessendes Wasser härtet und die gehärtete Oberfläche des Kopfes durch die im Innern der Schiene verbliebene Wärme anlässt. Die Verschleiss- festigkeit beruht auf der bedeutenden Steigerung der Härte in den Fahrflächen des Schienenkopfes, welche bei gewöhnlichem Schienenstahl von etwa 70 kgjmm2 Festigkeit auf 120-140 kg Festigkeit, gemessen durch die Kugeldruckprobe, erhöht wird.
Die Schienen wurden hiebei hergestellt aus einem Kohlenstoffstahl mit einem Gehalt von etwa 0'4% Kohlenstoff, etwa doppelt soviel Mangan und einem kleinen Siliziumgehalt von etwa O'1-0-2% Si, welch letzteres dem Stahl nur zu dem Zweck zugesetzt wurde, die Stahlblöcke nach dem Guss in der Kokille zu beruhigen. Die Festigkeit dieser gehärteten Schienen reichte jedoch für höchstbeanspruchte Gleise, besonders in scharfen Kurven, nicht aus. Eine grössere Härtesteigerung durch höheres Härten und geringeres Anlassen war aber vom Standpunkt der Sicherheit der Schienen bedenklich.
Man hat daher nach einem besonderen Verfahren in den zu härtenden Kopf der Schienen einen weichen Kern aus Flusseisen eingewalzt und eingeschweisst. Hierauf wurden die Fahrfläche auf 160 kg
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Verschleissfestigkeit, musste aber dafür ein sehr umständliches und teueres Verfahren in Kauf nehmen.
Gemäss vorliegender Erfindung kann man das gleiche viel einfacher und billiger dadurch erreichen, dass die Schienen aus einem Kohlenstoffstahl wie früher, aber mit erhöhtem Siliziumgehalt von mehr als 0'6% Silizium hergestellt, in bekannter Weise gehärtet und durch die innere Wärme der Schienen angelassen werden. Zum Härten können die bekannten Verfahren, wie das Abschrecken durch bewegtes oder ruhendes Wasser, oder Anblasen mit Luft oder Anspritzen mit Wasser angewandt werden.
Die besten Ergebnisse aber werden erzielt, wenn der Kopf der walzwarmen Schiene mit fliessendem Wasser abgeschreckt wird. Hiebei ist, wie angestellte Versuche ergeben haben, zunächst der gewichtige Vorteil gegeben, dass einerseits die Verschleissfestigkeit in der gehärteten Fahrfläche des Kopfes wesentlich erhöht und anderseits auch die Zähigkeit des Kohlenstoffstahles beträchtlich heraufgesetzt wird. So ist überraschenderweise gefunden worden, dass Schienen aus einem Stahl mit etwa 0'35% Kohlenstoff, 0'7-0'9% Mangan und 0-7-0-8% Silizium nur auf eine Härte von 140 kg Festigkeit gehärtet zu werden brauchen, um eine so hohe Verschleissfestigkeit zu erzielen, wie sie erst bei den auf 160 kg Festigkeit gehärteten Kohlenstoffstahlschienen erreicht wurde.
Man erhält dabei auch noch eine Schiene, die wesentlich zäher ist als die Schiene mit 160 kg Festigkeit und weicher Kerneinlage.
Dem Schienenstahl können erfindungsgemäss neben dem gesteigerten Siliziumgehalt auch noch andere Legierungselemente, wie z. B. Chrom, Molybdän, Vanadium, Titan zugesetzt werden, um die Eigenschaften der Schienen noch mehr zu verbessern.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung hochverschleissfester gehärteter Eisenbahnschienen aus einem Kohlenstoffstahl, der zur Verbesserung der Eigenschaften der Schienen Zusätze, wie Chrom, Molybdän, Vanadium, Titan enthalten kann, dadurch gekennzeichnet ; dass die Schienen aus einem Stahl mit mindestens 0'6% Si hergestellt, in bekannter Weise gehärtet und durch die innere Wärme der Schienen angelassen werden.
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