CZ152198A3

CZ152198A3 - Způsob výroby ocelového kola železničního vozidla a kolo jím vytvořené

Info

Publication number: CZ152198A3
Application number: CZ981521A
Authority: CZ
Inventors: Francois Demilly; Michel Pollet
Original assignee: Valdunes
Priority date: 1997-05-23
Filing date: 1998-05-15
Publication date: 1999-08-11
Also published as: CZ298116B6; DE69815758T2; DE69815758D1; ATE243772T1; FR2763601B1; EP0884396B1; FR2763601A1; EP0884396A1

Description

Oblast techniky Vynález se týká ocelového kola železničního vozidla, jakož i způsobu výroby takového kola.

Dosavadní stav techniky

Kolo železničního vozidla má ráfek, jehož obvodová část tvoří jízdní plochu, a náboj, který slouží pro její osazení na nápravu. Ráfek a náboj jsou vzájemně spojovány spojovací stěnou, která může mít různé tvary.

Když je kolo osazeno na nápravu, která sama je osazena na podvozku, je kolo-doprovázeno brzdicím zařízením, které může být kotoučového typu nebo s spalíkovými zdržemi. Kotoučové brzdicí zařízení je tvořeno jedním nebo více kotouči, osazenými na nápravě, a brzdovými čelistmi, které se mohou svírat na kotouči nebo kotoučích. Naproti tomu je nedostatkem, že je náročné na prostor a je tak špatně přizpůsobeno kolům s malým průměrem, například průměrem menším, než je šestsetpadesát milimetrů. Má rovněž nevýhodu v tom, že je příliš nákladné pro to, aby mohlo být ekonomicky použitelné pro nákladní vagony.

Špalíkové brzdicí zařízeni obsahuje obvykle dvě špalíkové zdrže a prostředky pro přitlačování těchto špalíkové zdrže k jízdní ploše. Toto zařízení má výhodu, že je méně náročné na prostor, než předchozí, ale zajištuje přitom plnění dvou funkcí, a to brzdění a jízdy, prostřednictvím stejné plochy, což s šebou nese nevýhody. Zejména není možné optimalizovat vlastnosti jízdní plochy, protože požadavky na obě z funkcí nejsou stejné. Navíc brzdění, k němuž dochází třením o jízdní plochu, urychluje opotřebení kola.

Pro překonání tohoto nedostatku bylo navrženo vytvořit brzděné kolo, které kombinuje výhody kola brzděného kotoučem a kola brzděného špalíky. Toto kolo v podstatě obsahuje ráfek, který je dostatečně masivní pro to, aby postranní boky mohly sloužit jako opěrná plocha pro špalíky, které sevřou kolo, jako to zajišťují brzdové čelisti u kotoučových brzd. U tohoto typu kol, která zpravidla nemají stěnu, vyvolává brzdění na postranních bocích zahřívání. Toto zahřívání může vzhledem k tomu, že se přenáší až na náboj, poškozovat nasazení kola na ose a popřípadě i vyvolávat nepřípustný ohřev mazacího tuku ve skříních valivých ložisek.

Pro odstranění těchto nevýhod bylo navrženo ve francouzské patentové přihlášce FR 2 708 891 vytvořit brzděné kolo, obsahující projmutí mezi ráfkem a nábojem, tvořící určitý druh stěny, určené k zajišťování funkce tepelné překážky mezi ráfkem a nábojem.

Kola železničních vozidel, bez ohledu na to, jsou-li klasického typu nebo typu brzděného kola, jsou vyrobeny z ocelí definovaných v normě UIC 812-3 (UIC: Union Internationale des Chemins de fer). Jedná se o uhlíkové oceli s obsahem 0,48% až 0,70% uhlíku, méně než 0,5% křemíku, méně než 0,9% manganu, méně než 0,3% chrómu, méně než 0,3% mědi, méně než 0,08% molybdenu, méně než 0,3% niklu a méně než 0,05% vanadu. Kola jsou normalizována pro získání struktury feriticko-perlitického typu, mající pevnost v tahu od 600 do 940 MPa, buď kalená a popouštěná pro získání rovněž feriticko-perlitické struktury, ale mající pevnost v tahu od

-3• to

780 do 1050 MPa. Zpravidla se kalení omezuje na jízdní plochu. U určitých kol se však kalení provádí ve hmotě kola.

Bylo rovněž navrženo realizovat kola z oceli typu 25CMSD4, kalené a popouštěné pro získání pevnosti v tahu od 1100 do 1200 MPa. Tato ocel obsahuje od 0,26% do 0,29% uhlíku, okolo 1% manganu, okolo 1% křemíku, asi 1,1% chrómu a od 0,26% do 0,29% molybdenu. U těchto ocelí je v kalených oblastech někdy bainitická struktura.

Bez ohledu na typ použité oceli, provádí se v případě, kdy jsou kola kalena a popouštěna, popouštění při teplotě menší nebo rovné 510°C, což je maximální teplota popouštění, kterou je možné vyvinout při uspokojování podmínek kladených normou UIC 812-3, určených k zaručování uspokojivé stálosti při použití.

Všechna tato metalurgická řešení přinášejí nevýhody, spočívající jednak v tom, že jízdní plochy špatně odolávají velkým zatížením, jednak v tom, že příliš opotřebovávají koleje, dále jednak v tom, že brzdění vyvolává tvorbu trhlin v plochách, o něž se třou špalíkové zdrže, a jednak v tom, že se trhliny progresivně tvoří v oblasti spojení ráfku a stěny kola. Tato poškozeni kola, která se vzájemně nevylučují, a která jsou vyvolávána použitím, snižuji životnost kola a je nutné jim předcházet.

Kromě toho jsou mechanické vlastnosti takto zpracovaných kol zhoršovány značným brzděním, zejména zadržovacím brzděním při přejezdu sedel v horských oblastech. Z toho vyplývají nevýhody pro určitá použití, jako je nákladní doprava v určitých oblastech.

-4Vynález si klade za úkol navrhnout metalurgické řešení pro kolo železničního vozidla, konkrétně železničního vozidla brzděného špalíkovou zdrží, a zejména brzděného kola, které by významně zlepšilo trvanlivost tohoto kola za provozu, zejména snížením jeho citlivosti na brzdění.

Podstata vynálezu

K tomuto účelu vynález navrhuje způsob výroby železničního kola typu obsahujícího náboj, ráfek s jízdní plochou a postranními boky, a spojovací stěnu 'mezi nábojem a ráfkem, přičemž tlouštka spojovací stěny kola je podstatně zmenšená vzhledem k tlouštce ráfku, měřené mezi postranními boky, vytvořeného z nízkolegované oceli, jejíž obsah uhlíku je nižší než 0,35%, přičemž součet obsahů legovacích prvků je nižší než 5% a bod Ms je vyšší než 270°C, jehož podstatou je, že se kolo alespoň částečně kalí a provádí se popouštěni při teplotě vyšší než 550°C, přičemž po kalení a popouštění jsou alespoň v blízkosti vnějších povrchů ráfku mechanické vlastnosti oceli takové, že 860 MPa < Rm < 960 MPa, Rp_{0 2} > 700 MPa a Kle > 80 MPa.m¹/².

S výhodou je kalení omezeno na jízdní plochu a na postranní boky ráfku.

Chemické složení oceli může být například takové, že obsahuje

0,2	hmotn.%	<	C		0,24	hmotn.%
0,9	hmotn.%	<	Mn	<	i,i^:	hmotn.%
0,9	hmotn.%	<	Si	<	1,1	hmotn.%
1	hmotn.%	<	Cr	<	1,2	hmotn.%
0,2	hmotn.%	<	Mo	<	0,25	> hmotn.%

přičemž zbytek tvoří železo a nečistoty, vyplývající z výro by.

S výhodou jsou nečistoty nebo zbytkové složky takové, že

Ni < 0,3 hmotn.%

Cu < 0,3 hmotn.%

Sn < 0,04 hmotn.%

P < 0,035 hmotn.%

S <0,035 hmotn.%

Obecně je žádoucí, že alespoň v oblasti přilehlé k jízdní ploše a bočním plochám ráfku je struktura oceli feriticko-perlitická.

Kolo železničního vozidla může být zejména typu brzděného kola, t.j. kola, u něhož postranní boky ráfku tvoří přímo opěrné plochy pro brzdová obložení.

Vynález se konečně vztahuje na kolo železničního vozidla z oceli, jejíž chemické složení obsahuje

0,2 hmotn.% < C < 0,24 hmotn.%

0,9 hmotn.% < Mn < 1,1 hmotn.%

0,9 hmotn.% < Si < 1,1 hmotn.% hmotn.% < Cr < 1,2 hmotn.%

0,2 hmotn.% < Mo < 0,25 hmotn.%,

Ni < 0,3 hmotn.%

Cu < 0,3 hmotn.%

Sn < 0,04 hmotn.%

P <0,035 hmotn.%

S < 0,035 hmotn.% a zbytek je železo a nečistoty z výrobního procesu, přičemž nejméně v oblasti přilehlé k vnějšímu povrchu ráfku jsou

-6mechanické vlastnosti oceli takové, že

860 MPa < Rm < 960 MPa

Rp_{0 2} 700 MPa

Kle > 80 MPa,

Tyto vlastnosti nejsou ovlivňovány brzděním ekvivalentním udržování po dobu 1 hodiny na teplotě 540°C.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladě provedení s odvoláním na připojený výkres, ve kterém znázorňuje jediný obrázek radiální řez polovinou brzděného kola. Kolo, otáčivé okolo osy 1, obsahuje náboj 2 s axiálním průchodem 3, určeným pro vsazení neznázorněného hřídele, ráfek 4 a spojovací stěnu 5 mezi ráfkem 4 a nábojem 2. Tloušťka stěny 5 je podstatně menši, než tloušťka ráfku 4, přičemž tyto dvě tloušťky jsou měřeny rovnoběžně s osou 1. Ráfek 4 obsahuje jednak jízdní plochu 6, ohraničenou na jedné straně okolkem 7, a jednak dva boky 8a, 8b, obsahující každý třecí plochu 9a a 9b, k nimž se mohou přitlačovat dva čelisťovité brzdové špalíky 10a a 10b. Třecí plochy 9a a 9b jsou každá oddělované o více obvodové části 11 ráfku dvěma prstencovými drážkami 12a a 12b.

Když je kolo používáno, jízdní plocha 6 je v kontaktu s neznázorněnou kolejnicí a přenáší veškeré zatížení. Je tak vystavena únavě materiálu při jízdě. Valivý pohyb při jízdě může probíhat s určitým prokluzem, t.j. zejména během brzdění, a tento prokluz vyvolává opotřebení. Jízdní plocha musí co možná nejlépe vzdorovat namáháním, vyplývajícím z těchto jevů, které rovněž vyvolávají podobné jevy na koleji, a kolej jim musí vzdorovat. Aby jízdní plocha dobře odolávala únavě z odvalování, musí být mez průtažnosti oceli v oblasti

-7• ·« .. · ···· • · · · · »··· • · · · · · ··* * · « « · · · ··· ·* ··· «· · ·· ·· ležící v blízkosti jízdní plochy, jízdní plochou, vyšší než 700 MPa

t.j. v určité hloubce pod a s výhodou vyšší než 800

MPa, a aby dobře odolávala opotřebení, musí být tvrdost nebo pevnost oceli v tahu vyšší než 860 MPa. Jestliže však je tvrdost jízdní plochy příliš velká, opotřebovává se kolejni ce velmi rychle. Pevnost oceli v tahu musí také zůstat nižší než 980 MPa a s výhodou nižší než 940 MPa.

Při brzdění svíráním čelistovitých brzdových špalíků 10a a 10b proti plochám 9a a 9b postranních boků 8a a 8b ráfku, vyvolává tření velmi značný místní ohřev a složité jevy, které se projevují opotřebováváním a eventuelně malých zakalených křehkých oblastí, a tvorbou začínajících trhlin. Na jízdní ploše mohou být vyvolávány zcela srovnatelné jevy třením kola o kolejnici, například v případě blokování kola nebo zcela jednoduše v případě brzdění u kol brzděných špalikovými zdržemi, které se přitlačují k jízdní ploše. Aby se zabránilo příliš rychlému poškození ploch 9a a 9b, a obecněji ploch, o něž se třou čelisti nebo špalíky, musí mít ocel bod Ms začátku martenzitické přeměny vyšší než 270°C, a s výhodou vyšší než 285°C. Aby se zabránilo rychlému šíření trhlin v blízkosti těchto třecích ploch, musí mít ocel houževnatost dostatečnou k tomu, aby hodnota Kle byla vyšší než 70 MPa.m¹/², a s výhodou vyšší než 80 MPa.m¹/². Přesněji řečeno, když se provádí více pokusů pro měření hodnoty Kle,

- > - 1/2 musí být všechny jednotlivé hodnoty vyšší než 70 MPa.m · , a střední hodnota musí být vyšší než 80 MPa.m¹/².

Vynálezci konstatovali, že při brzdění může teplota ráfku přesáhnout 500°C a odpovídající ohřev je ekvivalentní udržování na hodnotě 540°C po dobu 1 hodiny. Struktura oceli v této části kola musí být také taková, aby mechanické vlas-8-

•	• ·	• ·	•	• to	•
*	•	to ·	•	to ·	··
to	to	• · *	•	• ···	•
• ·	to	•	•	•	•
• to	«toto	• to	•	• to	« ·

tnosti nebyly ovlivňovány takovým ohřevem.

Přípojná oblast mezi ráfkem a stěnou je konečně vystavena namáháním, které mohou vyvolávat trhliny. Pro omezování rizik tvorby trhlin v těchto oblastech je velmi žádoucí, aby tyto oblasti obsahovaly zbytková namáháni v tlaku.

Pro získání těchto vlastností je možné použít nízkolegované oceli, jejíž chemické složení obsahuje hmotnostně nanejvýše 5% legovacích prvků a méně než 0,35% uhlíku. Obsah uhlíku je omezen na 0,35%, aby se zabránilo tvorbě trhlin na povrchu při brzdění. Obsah uhlíku a obsahy legovacích prvků musí být zvolené pro to, aby umožňoval dosáhnout kalením feriticko-perlitickou strukturu, přičemž kalitelnost oceli nemusí být příliš velká pro to, aby umožňovala dosáhnout zbytková napětí v tlaku v oblasti spojení mezi ráfkem a stěnou. Tato zbytková napětí totiž mohou být dosažena pouze částečným kalením ráfku, neovlivňujícím stěnu.

S výhodou chemické složení oceli obsahuje 0,2 hmotn.% až 0,24 hmotn.% a s výhodou 0,205 hmotn·% až 0,235 hmotn.% uhlíku pro dosažení dostatečné meze průtažnosti, nepříliš velké pevnosti a dostatečně vysokého bodu Ms, dále od 0,9 hmotn.% do 1,1 hmotn.% a s výhodou od 0,95 hmotn.% do 1,03 hmotn.% manganu pro získání dostatečné kalitelnosti, aniž by přitom tato kalitelnost byla příliš velká, od 0,9 hmotn.% do 1,1 hmotn.% a s výhodou od 0,95 hmotn.% do 1,03 hmotn.% křemíku, který zlepšuje odolnost proti opotřebení, ale v příliš velkém množství činí ocel křehkou, dále od 1 hmotn.% do 1,2 hmotn.% a s výhodou od 1,05 hmotn.% do 1,13 hmotn.% chrómu pro zlepšování kalitelnosti a získání uspokojivého poměru Re/Rm, dále od 0,2 hmotn.% do 0,25 hmotn.%

-9• · · • · ··· a s výhodou od 0,22 hmotn.% do 0,25 hmotn.% molybdenu, pro umožňování popouštění na teplotě vyšší než 550°C, aniž by kalitelnost byla příliš zvýšená, zejména pro zabráněni tvorby bainitu v kalených oblastech, přičemž zbytek je železo a nečistoty nebo zbytky, vyplývající z výrobního procesu.

Zbytky jsou zejména nikl a měď, jejichž obsahy musí s výhodou zůstat nižší než 0,3 hmotn.%, a ještě lépe nižší než 0,2 hmotn.%. Nečistoty jsou zejména cín, jehož obsah musí s výhodou zůstat nižší než 0,04 hmotn.% a ještě lépe nižší než 0,025 hmotn.%, dále fosfor, jehož obsah musí s výhodou zůstat nižší než 0,035 hmotn.% a ještě lépe nižší než 0,02 hmotn.%, a síra, jejíž obsah musí s výhodou zůstat nižší než 0,035 hmotn.% a ještě lépe nižší než 0,02 hmotn.%.

Kolo se vyrábí kováním ocelového špalku podle známého stavu techniky a vystaví se po té tepelnému zpracování kalením a popouštěním.

Zpracovávání kalením se provádí po ohřevu kola pod bod AC3 oceli rychlým chlazením, například vodou. Chlazení vodou se může týkat celého kola, ale je výhodné chladit vodou pouze obvodové části ráfku, t.j. jízdní plochu a postranní boky. Provede-li se částečné chlazení, je totiž možné vyvolat zbytková tlaková napětí v oblasti spojení ráfku a stěny. Po částečném chlazení se nechá kolo dokončit chlazení vzduchem. Částečné kalení může být s výhodou prováděno na kole uloženém svisle a otáčejícím se okolo své osy, přičemž přívod vody je vystředěn na dolní část ráfku. I když feriticko-perlitická struktura je přednostní struktura, může částečné chlazení vést k dosažení bainitické struktury v oblasti odvalovacího profilu a postranních boků, v oblasti od-10• · ·« • « ♦ 4 · • 4 ♦ · · · «·· ··

4	•	* 4	4
4	•	•		4«
•	•	··*	4	4
•		4	•	•
•		44		4Φ

povídající například šrafováné oblasti z obr.l. Přítomnosti bainitu se může předejít vhodným nastavením chemického složení a zejména omezením obsahu molybdenu na max. 0,25%.

Po kalení se provede popouštění při teplotě vyšší než 550°C po dobu s výhodou od 0,5 do 3 hodin, ale s výhodou musí teplota zůstat nižší než 600°C. Popouštění při takto zvýšené teplotě dovoluje získat mechanické vlastnosti, málo citlivé na ohřevy vyvolávané brzděním.

Jako první příklad se vyrobilo brzděné kolo A typu znázorněného na obr.l a o průměru 680 mm, určené pro vagony,

jejichž nápravové zatížení je	14	tun na	nápravu	a které mo-
hou jet rychlostí 140 km/h.	Toto	kolo	bylo podle vynálezu
z oceli s chemickým složením:
C Mn Si Ni Cr	Mo	Cu	Sn	P S
0,21 1,01 0,98 0,2 1,1	0,24	0,15	0,015	0,015 0,018
a bod Ms oceli je 350°C.

Po kování bylo kolo převáděno do austenitického stavu ohřevem na 880°C po dobu 1,5 hodin a po té částečné kaleno vodou ve vodorovné poloze, což vede k získání homogenní feriticko-perlitické struktury v celém ráfku. Kolo se po té podrobilo popouštění, spočívajícímu v udržování na teplotě 570°C po dobu 1 hodiny, což umožnilo získat následující mechanické vlastností:

- pro kalené oblasti ráfku:

Rm = 974 MPa

R13a n = 775 MPa

- W f £>

Kle - 85 MPa.m^1//2

- pro zbytek kola (zejména stěnu):

Rm = 843 MPa

*	4 4'	• ·	9	• · ·	•
•	•	• ·	4	• ·		44
•	• ·	• ·		4 4··	•	•
• 4	4	• 4	4	4	4	4
44	44·	··	•	• 4		4·

Rp_0t2 ~ ⁴⁴⁰ MPa·

Měřeni zbytkových napětí v oblasti připojení ukázala, že tato napětí jsou tlaková napětí, která mohla dosáhnout 250 MPa.

Tyto mechanické vlastnosti tohoto kola ve všech bodech odpovídajících požadavkům platným pro tento typ kola nejsou ovlivňovány tepelným cyklem, odpovídajícím udržování na teplotě 540°C po dobu 1 hodiny, jsou ekvivalentní ohřevům, vyvolávaným brzděním v obvyklých podmínkách použití. Bylo konstatováno, že takto zpracovaná kola měla životnost nejméně trojnásobnou jako životnost kol podle stavu techniky. Při brzdicích pokusech na zkušební lavici byla konstatována přítomnost únavových trhlinek po 105 brzdicích cyklech.

Pro srovnání bylo vyrobeno kolo B stejného typu, jako předchozí, určené pro vagony, jejichž nápravové zatížení může být 14 tun, respektující podmínky uložené normou UIC

812.3 (kalení ve hmotě). Toto kolo bylo podle známého stavu techniky vyrobeno z oceli, jejíž chemické složení bylo:

C Mn Si Ni Cr Mo Cu Sn P S

0,507 0,68 0,32 0,10 0,23 0,06 0,12 0,015 0,012 0,024 a bod Ms oceli byl 287°C.

Po kováni bylo kolo převáděno do austenitického stavu ohřevem na 880°C po dobu 1,5 hodin a po té částečně kaleno vodou ve vodorovné poloze, což vedlo k získání homogenní feriticko-perlitické struktury v celé hmotě kola. Kolo bylo podrobeno popouštěni, spočívajícímu v udržování na teplotě 500°C po dobu 2 hodin, což umožnilo získat následující mechanické vlastností:

•	• to	•	*		to	w	to	v
•	•	• ·	•	to	to	• to
•	to to	•	•	•	to	to··	•	to
• ·		to	to	to		to	•	•
• to	• toto k		•		··	··

- pro kalené oblasti ráfku:

Rm = 894 MPa

Rp_0t2 = 558 MPa

Kle = 82 MPa.m¹/²

- pro zbytek kola (zejména stěnu):

Rm = 840 MPa ^RP0,2 ^{= 498 MPa}Měření zbytkových napětí v oblasti připojení ukázala, že tato napětí jsou tlaková napětí, která mohla dosáhnout 200 MPa.

Po brzdění obsahovaly plochy, o něž se brzdové špalíky třely, řadu trhlinek. Jako příklad ukázaly brzdicí pokusy na zkušební lavici výskyt 90 únavových trhlinek po 105 brzdicích cyklech. Navíc byly tyto mechanické vlastnosti citelně zhoršené. Kromě toho také poklesla hodnota Kle pod hodnotu 70 MPa.m¹/² a pevnost v tahu Rm poklesla na hodnotu 860 MPa.

Jako srovnávací příklad bylo vyrobeno kolo C o průměru 840 mm, určené pro vagony, jejichž nápravové zatížení mohlo být 16 tun na nápravu.

Toto kolo, rovněž podle stavu techniky, bylo vyrobeno z oceli, jejíž chemické složení bylo následující:

C Mn Si Ni Cr Mo Cu Sn P S

0,26 1,10 1,12 0,13 1,04 0,27 0,12 0,02 0,014 0,02

Bod Ms byl 338°C a struktura v ráfku byla bainitická.

Toto kolo se kalilo a po té se popouštělo na teplotách 500°C po dobu 1 hodiny, a mechanické vlastnosti v ob-13-

•	44	·’ ·	*	« 4	4	«
*	4 ,	4 ·	4	4 4		44
•	41	4 4 ·	•	4 4*4	4	4
• 4	• Γ	4 ·	4	4	4	4
··	444	··	4	44		44

lasti jízdní plochy a třecí plochy brzdových špalíků byly:
Rm (MPa)	^RPo, 2 (MPa)	Kle (MPa.m^1/2)
1230	1035	75

Toto kolo bylo podrobeno zkouškám trvanlivosti, které vykázaly vznik 10 únavových trhlinek po 105 brzdicích cyklech na zkušební lavici. Navíc se mechanické vlastnosti zhoršily brzděním. Kromě toho bylo vzhledem k tomu, že tvrdost ráfku byla příliš velká, konstatováno velmi rychlé opotřebení kolejnic. Konečné se ukázalo, že houževnatost ráfku je nedostatečná.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob výroby železničního kola typu obsahujícího náboj, ráfek s jízdní plochou a postranními boky, a spojovací stěnu mezi nábojem a ráfkem, přičemž tlouštka spojovací stěny kola je podstatně zmenšená vzhledem k tlouštce ráfku, měřené mezi postranními boky, vytvořeného z nízkolegované oceli, jejíž obsah uhlíku je nižší než 0,35%, přičemž součet obsahů legovacích prvků je nižší než 5% a bod Ms je vyšší než 270°C, vyznačený tím, že se kolo alespoň částečně kalí a provádí se popouštění při teplotě vyšší než 550°C, přičemž po kalení a popouštění jsou alespoň v blízkosti vnějších povrchů ráfku mechanické vlastnosti oceli takové, že

860 MPa < Rm < 960 MPa

Rp₀,₂ > 700 MPa

Kle > 80 MPa.m¹/²
2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že kalení je omezeno na jízdní plochu a na postranní boky ráfku.
3. Způsob podle nároku 2, vyznačený tím, že kalení se provádí na kole, uloženém svisle a otáčejícím se okolo vodorovné osy.
4. Způsob podle nejméně jednoho z nároků 1 až 3, vyznačený tím, že chemické složení oceli obsahuje:

0,2 hmotn.% < C < 0,24 hmotn. 0,9 hmotn.% < Mn < 1,1 hmotn.% 0,9 hmotn.% < Si < 1,1 hmotn.% 1 hmotn.% < Cr < 1,2 hmotn.% 0,2 hmotn.% < Mo < 0,25 hmotn.

přičemž zbytek tvoří železo a nečistoty, vyplývající z výro-15l

· • • « v « » T * • • · ·· • · ·· * · ♦ • • • ·♦· • • • • • • » • • • ·· • ··

by.
5. Způsob podle nároku 4, vyznačený tím, že chemické složení oceli je takové, že obsah

Ni < 0,3 hmotn.% Cu < 0,3 hmotn.% Sn < 0,04 hmotn.% P < 0,035 hmotn.% S < 0,035 hmotn.%
6. Způsob podle nároku 4 nebo 5, vyznačený tím, že v oblasti přilehlé k jízdní plose a bočním plochám ráfku je struktura oceli feriticko-perlitická.
7. Kolo pro železniční vozidlo, obsahující náboj, ráfek s jízdní plochou a postranními boky, a spojovací stěnu mezi nábojem a ráfkem, přičemž tloustka spojovací stěny je podstatně zmenšená vzhledem k tlouštce ráfku, měřené mezi postranními boky, vytvořeného z nízkolegované oceli, která má součet obsahů legovacích prvků nižší než 5% a bod Ms vyšší než 270°C, vyznačené tím, že chemické složeni oceli obsahuje

0,2 hmotn.% < C < : 0 ,24 hmotn.% 0,9 hmotn.% < Mn < 1,1 hmotn.% 0,9 hmotn.% < Si < 1,1 hmotn.% 1 hmotn.% < Cr < 1,2 hmotn.% 0,2 hmotn.% < Mo < 0,25 hmotn.%, a zbytek je železo a nečistoty z výrobního procesu, přičemž

alespoň v blízkosti vnějšího povrchu ráfku jsou mechanické vlastnosti oceli takové, že

860 MPa < Rm < 960 MPa

Rp_n o > 700 MPa

-16Klc > 80 MPa, přičemž tyto mechanické vlastnosti nejsou ovlivňovány brzděním ekvivalentním udržování po dobu 1 hodiny na teplotě 540°C.
8. Kolo podle nároku 7, vyznačené tím, že chemické složeni oceli je takové, že

Ni < 0,3 hmotn.%

Cu < 0,3 hmotn.%

Sn < 0,04 hmotn.%

P < 0,035 hmotn.%

S < 0,035 hmotn.%
9. Kolo podle nároku 7 nebo 8, vyznačené tím, že nejméně v blízkosti vnějšího povrchu ráfku je struktura oceli feriticko-perlitická.
10. Kolo podle nejméně jednoho z nároků 7 až 9, vyznačené tím, že je typu brzděného kola, u něhož postranní boky ráfku přímo vytvářejí opěrné plochy pro brzdové obložení .