CH331618A - Process for the production of rails from steel with at most a low tendency to form corrugations - Google Patents

Process for the production of rails from steel with at most a low tendency to form corrugations

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CH331618A
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CH
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rails
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corrugations
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German (de)
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Lauzner Hans Ing Dr
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Oesterr Alpine Montan
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/04Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for rails

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Description

  

  <B>T</B>  <B>Verfahren</B>     zur   <B>Herstellung von Schienen aus Stahl mit höchstens geringer Neigung</B>  <B>zur</B>     Riffelbildung       Die Bildung von Riffeln     auf    der Fahr  fläehe von Schienen ist ein dem Fachmann  hinlänglich bekannter Übelstand. Solche Rif  feln, welche häufig bei stark befahrenen Glei  sen von Vollbahnen oder Strassenbahnen auf  treten, wirken sich wegen des unruhigen und  geräuschvollen Laufens der Fahrzeuge und  wegen der erhöhten Beanspruchung des  rollenden Materials sowie des     Unterbaues     und der Schiene selbst. durch Erschütterun  gen äusserst nachteilig aus.

   Auf Strecken,  welche zur     Riffelbildung    neigen, sind daher  kostspielige Instandhaltungsarbeiten erfor  derlich, da die Riffeln in Zeitabständen durch  Abschleifen von der     Schienenoberfläehe    ent  fernt werden müssen.  



  Während man anfangs der Ansicht war,  dass eine solche     Riffelbildung    bei Schienen  auf bestimmte Erzeugungsverhältnisse beim  Walzen und Adjustieren zurückzuführen ist,  hat man neuerdings auch vermutet, dass die       Riffelbildung    von Schwingungen, die sich       aus    dem Fahrbetrieb heraus, sei es durch  Schlupf der Räder, sei es durch eine reine       Schwingungserregung    durch das über die  Schiene rollende Fahrmittel, ergeben, hervor  gerufen wird. Man glaubte auch bereits zu  erkennen, dass die Art der Ausführung des  Oberbaues die Neigung zur     Riffelbildung     einer Schienenstrecke beeinflusst.

   Trotzdem  ist es jedoch bisher nicht gelungen, durch    Änderung der Verhältnisse des Oberbaues,  wie beispielsweise Änderung der     Gleisbettung,     des Schwellenabstandes usw., hinsichtlich der  Verringerung.oder gar Vermeidung der     Rif-          felbildung    eindeutige Erfolge zu erzielen.  Auch ein eindeutiger Einfluss der Schienen  güte sowie der     Sehienenfestigkeit    konnte  bisher nicht festgestellt werden.  



  Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine  Schiene     ans    Stahl zu schaffen, welche höch  stens eine geringe Neigung zur     Riffelbildung     aufweist, und besteht darin, dass der Werk  stoff der Schienen mit einem die Eigen  schwingungen derselben dämpfenden Gefüge  ausgebildet wird. Es ist bekannt, dass die Ge  fügeausbildung einer     Eisenlegierung    als  solche, wie beispielsweise ihr     Ferrit-    und ihr       Karbidanteil,    die     Korngrösse    des Gefüges und  anderes mehr, die Eigendämpfung     dieses     Werkstoffes wesentlich beeinflussen.

   Wiewohl  diese Zusammenhänge zwischen dem Gefüge  und der Selbstdämpfung der Eigenschwin  gungen eines Werkstoffes bekannt waren und  damit die     Möglichkeit    einer schwingungs  dämpfenden Gefügeausbildung bei Eisen  legierungen bestand, wurde doch bisher der  Vorschlag nicht gemacht, diese Erhöhung  der Eigendämpfung des Werkstoffes zur Be  schleunigung des Abbaues von Eigenschwin  gungen der Schienen auszunützen,     wodurch     einer     Riffelbildung    entgegengewirkt wird.      Diese schwingungsdämpfende Gefügeausbil  dung des Stahls kann beispielsweise durch  Legierungsmassnahmen oder durch     Wärme-          behandlungsmassna.hmen    oder auch durch  beides gleichzeitig erreicht werden.

   So hat  sich beispielsweise ein Verfahren zur Erzie  lung einer     schwingungsdämpfenden    Gefüge  ausbildung     als        günstig    erwiesen, bei welchem  die Abkühlung der Schiene aus der Walzhitze  derart gelenkt wird, dass bei geeigneter Le  gierungszusammensetzung die Umwandlung  des     y-Mischkristalles    in der obern Zwischen  stufe und nicht     in    der     Perlitstufe    erfolgt.  



  So wurden beispielsweise Schienen aus       einem        Stahl        mit        0,42%        C,        1,970/0        Mn,        0,16%          Si,        0,11%        Mo        und        den        üblichen        Gehalten        an     Verunreinigungen so behandelt,

   dass sie nach  üblicher     Walzung    mit einer     Walzendtempe-          ratur    von 930  C auf ein Kühlbett abgelegt  und dort zur Beschleunigung der     Abkühlung     mit Hilfe einer an der     Druckluftleitung    an  geschlossenen Vorrichtung schwachen Luft  strömen gegen Kopf und Fuss ausgesetzt       wurden,    bis die Oberflächentemperatur etwa  450  C betrug. Dann wurden die Luftströme  abgestellt und die Schienen, allseits frei der  ruhigen Luft ausgesetzt, weiter abkühlen ge  lassen. Diese einfache Behandlung ergab bei  der genannten, darauf abgestimmten Zusam  mensetzung die Ausbildung von Zwischen  stufengefüge.  



  Durch das erfindungsgemässe Herstel  lungsverfahren kann es ermöglicht werden,    die Fähigkeit der Schiene im Gleis als solche,       Schwingungen    zu dämpfen und damit die  Neigung einer Schiene, Riffeln zu bilden,  wesentlich zu     beeinflussen.    Es hat.

   sich ge  zeigt, dass Schienen, welche in der     besehrie-          benen    Art die Eigenschaft besitzen, Schwin  gungen auf Grund einer besonderen Gefüge  ausbildung, welche durch besondere Le  gierungsmassnahmen oder durch besondere       Wärmebehandlungsmassnahmen    oder durch  beides gleichzeitig .erzielt wird, rascher ab  zubauen, das heisst, dass Schienen, die ein  erhöhtes     Dämpfungsvermögen    für Schwin  gungen besitzen, weit weniger zu einer     Riffel-          bildung    neigen können.



  <B> T </B> <B> Process </B> for <B> production of rails from steel with at most a slight inclination </B> <B> for </B> corrugation The formation of corrugations on the driving surface of rails is a drawback that is well known to those skilled in the art. Such riffles, which often occur in busy tracks of mainline railways or trams, have an extremely detrimental effect because of the restless and noisy running of the vehicles and because of the increased stress on the rolling stock as well as the substructure and the rail itself .

   On routes which tend to form corrugations, therefore, expensive maintenance work is neces sary, since the corrugations must be removed from the rail surface ent at time intervals by grinding.



  While it was initially believed that such corrugation in rails is due to certain production conditions during rolling and adjustment, it has recently also been assumed that the corrugation is caused by vibrations that result from the driving operation, be it due to wheel slip it is caused by a pure vibration excitation by the vehicle rolling over the rail. It was already believed that the type of construction of the superstructure influenced the tendency to corrugation of a rail route.

   In spite of this, however, it has not yet been possible to achieve clear successes in terms of reducing or even avoiding the formation of corrugations by changing the conditions of the superstructure, such as changing the track bedding, the sleeper spacing, etc. A clear influence of the splint quality and the splint strength could not be determined so far.



  The invention now aims to create a rail to the steel, which has a high least tendency to form corrugations, and consists in the fact that the material of the rails is formed with a structure that dampens the natural vibrations of the same. It is known that the structure of an iron alloy as such, such as its ferrite and carbide content, the grain size of the structure and more, significantly influence the self-damping of this material.

   Although these relationships between the structure and the self-damping of the natural vibrations of a material were known and thus there was the possibility of a vibration-damping structure formation in iron alloys, the proposal has not yet been made to increase the self-damping of the material to accelerate the breakdown of natural vibration the rails, which counteracts the formation of corrugations. This vibration-damping structure of the steel can be achieved, for example, by alloying measures or heat treatment measures, or by both at the same time.

   For example, a method for creating a vibration-damping structure has proven to be beneficial, in which the cooling of the rail from the rolling heat is directed in such a way that, with a suitable alloy composition, the conversion of the y mixed crystal in the upper intermediate stage and not in the Perlite stage takes place.



  For example, rails made of a steel with 0.42% C, 1.970 / 0 Mn, 0.16% Si, 0.11% Mo and the usual levels of impurities were treated as follows:

   that, after normal rolling, they were placed on a cooling bed at a final rolling temperature of 930 C and there, to accelerate the cooling, were exposed to weak air flowing against the head and foot with the aid of a device attached to the compressed air line until the surface temperature was around 450 C. Then the air currents were turned off and the rails, exposed to the calm air on all sides, allowed to cool down further. This simple treatment resulted in the formation of an intermediate structure in the above-mentioned, coordinated composition.



  The inventive manufacturing method can make it possible to significantly influence the ability of the rail in the track as such to dampen vibrations and thus the tendency of a rail to form corrugations. It has.

   It has been shown that rails, which in the described type have the property of reducing vibrations more quickly due to a special structure, which is achieved by special alloying measures or by special heat treatment measures or by both at the same time, that is that rails, which have an increased damping capacity for vibrations, are far less prone to corrugation.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Schienen aus Stahl mit höchstens geringer Neigung zur Riffelbildung, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff der Schienen mit einem die Eigenschwingungen derselben dämpfenden Gefüge ausgebildet wird. UNTERANSPRUCH Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung einer schwingungsdämpfenden Gefügeausbildung die Abkühlung der aus der Walzhitze kom menden Schienen derart gelenkt wird, da.ss die Umwandlung des y-llisehkristalles in der obern Zwischenstufe und nicht in der Perlit- stufe erfolgt. PATENT CLAIM Process for the production of rails made of steel with at most a slight tendency to form corrugations, characterized in that the material of the rails is formed with a structure that dampens the natural vibrations of the same. SUBSTANTIAL CLAIM Method according to patent claim, characterized in that, in order to achieve a vibration-damping structure formation, the cooling of the rails coming from the rolling heat is directed in such a way that the conversion of the y-llisehkristalles takes place in the upper intermediate stage and not in the pearlite stage.
CH331618D 1952-04-18 1953-04-17 Process for the production of rails from steel with at most a low tendency to form corrugations CH331618A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2821227A1 (en) * 1978-05-16 1979-11-22 Krupp Ag Huettenwerke Inhibiting ripple formation on rail tread - by austenitic heat treatment of central strip and cooling at restricted rate
WO1996022396A1 (en) * 1995-01-20 1996-07-25 British Steel Plc Improvements in and relating to carbide-free bainitic steels and methods of producing such steels

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