Procédé pour le traitement des rails.
La présente invention se rapporte à un traitement pour améliorer la qualité des rails en acier laminés.
On sait que l'accroissement constant des sollicitations imposées aux rails, notamment de chemin de fer, exigent que la qualité de ces rails soit de plus en plus élevée.
C'est ainsi que l'on exige actuellement de ces produits, une résistance à la rupture fragile, à la fatigue,
à la traction et à la flexion, de même qu'une soudabilité
et surtout une résistance à l'usure nettement accrues par rapport aux spécifications antérieures.
Pour satisfaire aux conditions imposées, on a déjà mis au point des aciers à rails faiblement alliés, par exemple contenant du nickel, du chrome, du cuivre ou des dispersoldes, la pratique la plus courante consistant toutefois
à utiliser des aciers à teneur en manganèse allant jusqu'à
2 %.
On a également déjà proposé d'élaborer l'acier pour rail en employant des techniques spéciales telles que le dégazage en poche sous vide.
Enfin, on améliore encore la qualité des rails en leur appliquant des traitements thermiques tels qu'une trempe isotherme en bain de sel, une trempe par induction à haute fréquence, suivie éventuellement d'un revenu, ou encore un traitement thermomécanique (par exemple austénitisation, laminage en deux étapes, trempe à l'huile et revenu).
Parmi les divers traitements thermiques, par exemple de refroidissement contrôlé, certains sont d'ailleurs réservés au "champignon" ou au "bourrelet" du rail, qui est
en fait la partie pour laquelle la résistance à l'usure est cruciale.
La présente invention a précisément pour objet un procédé pour améliorer la qualité des rails, applicable à tout ou partie du profilé, et particulièrement à la surface constituant le chemin de roulement.
Le procédé, objet de la présente invention, est essentiellement caractérisé en ce que, à la sortie de la cage finisseuse d'un laminoir à rails, on soumet la partie supérieure du bourrelet du rail à une trempe superficielle au moyen d'un fluide de refroidissement approprié, et en ce que l'on règle les conditions du dit refroidissement pour que, à la sortie de la zone de refroidissement par le fluide, la partie non trempée du bourrelet se trouve à une température suffisante pour permettre, pendant le séjour du rail sur le refroidissoir, d'une part de réaliser un revenu de la couche superficielle trempée et d'autre part, d'assurer la transformation de l'austénite en ferrite et carbures dans la dite partie non trempée.
Selon les conditions de mise en oeuvre de l'invention, la couche superficielle due à la trempe est constituée de martensite et/ou de bainite.
Suivant une variante de l'invention, le fluide de refroidissement utilisé est un liquide tel que de l'eau, tenant éventuellement en suspension ou en solution des sels minéraux et/ou des éléments tensio-actifs.
Suivant une autre variante du procédé de l'invention, le fluide de refroidissement est un brouillard obtenu par mise en suspension d'un liquide dans un gaz, ou encore un gaz, par exemple de la vapeur d'eau.
Du point de vue pratique, on obtient le refroidissement désiré du rail, en choisissant les dispositifs de refroidissement et en ajustant, de façon adéquate, la longueur et la disposition de ces dispositifs, par exemple des
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REVENDICATIONS
1. Procédé pour améliorer la qualité des rails, caractérisé en ce que, à la sortie de la cage finisseuse du laminoir, on soumet la partie supérieure du bourrelet du rail à une trempe superficielle au moyen d'un fluide de refroidissement approprié, et en ce que l'on règle les conditions de refroidissement pour que, à la sortie de la zone de trempe,
la partie non trempée du bourrelet se trouve à une température suffisante pour permettre, pendant le séjour du rail sur le refroidissoir, d'une part de réaliser un revenu de la couche superficielle trempée et d'autre part, d'assurer la transformation de l'austénite en ferrite et carbures dans la dite partie non trempée.
Process for the treatment of rails.
The present invention relates to a treatment for improving the quality of rolled steel rails.
It is known that the constant increase in the stresses imposed on the rails, in particular on railways, require that the quality of these rails be increasingly high.
This is how these products currently require resistance to brittle fracture, fatigue,
tensile and bending, as well as weldability
and above all a markedly increased wear resistance compared to previous specifications.
To meet the conditions imposed, it has already been developed low-alloy rail steels, for example containing nickel, chromium, copper or dispersal, the most common practice however
to use steels with a manganese content up to
2%.
It has also already been proposed to produce rail steel by employing special techniques such as vacuum ladle degassing.
Finally, the quality of the rails is further improved by applying heat treatments such as isothermal hardening in a salt bath, high-frequency induction hardening, possibly followed by tempering, or even thermomechanical treatment (for example austenitization , two-stage rolling, oil quenching and tempering).
Among the various heat treatments, for example controlled cooling, some are moreover reserved for the "head" or the "bead" of the rail, which is
in fact the part where wear resistance is crucial.
The present invention specifically relates to a method for improving the quality of the rails, applicable to all or part of the section, and particularly to the surface constituting the raceway.
The method, object of the present invention, is essentially characterized in that, on leaving the finishing stand of a rail rolling mill, the upper part of the bead of the rail is subjected to a surface hardening by means of a fluid of appropriate cooling, and in that the conditions of said cooling are adjusted so that, on leaving the cooling zone by the fluid, the unhardened part of the bead is at a temperature sufficient to allow, during the stay of the rail on the cooler, on the one hand to temper the hardened surface layer and on the other hand, to ensure the transformation of the austenite into ferrite and carbides in said unhardened part.
According to the conditions of implementation of the invention, the surface layer due to the quenching consists of martensite and / or bainite.
According to a variant of the invention, the cooling fluid used is a liquid such as water, optionally holding in suspension or in solution mineral salts and / or surface-active elements.
According to another variant of the process of the invention, the cooling fluid is a mist obtained by suspending a liquid in a gas, or else a gas, for example water vapor.
From a practical point of view, the desired cooling of the rail is obtained by choosing the cooling devices and by suitably adjusting the length and arrangement of these devices, for example
<EMI ID = 1.1>
CLAIMS
1. Method for improving the quality of the rails, characterized in that, at the exit of the finishing stand of the rolling mill, the upper part of the bead of the rail is subjected to a surface hardening by means of a suitable cooling fluid, and in that we regulate the cooling conditions so that, at the exit of the quenching zone,
the unhardened part of the bead is at a temperature sufficient to allow, during the stay of the rail on the cooler, on the one hand to achieve a tempering of the hardened surface layer and on the other hand, to ensure the transformation of the austenite in ferrite and carbides in said unhardened part.