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Technischer Bereich
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Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Eisenbahn, insbesondere auf eine Weichenschiene und deren Herstellungsverfahren
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Hintergrund
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Die Leapfrog-Entwicklung der Eisenbahn stellt höhere Anforderungen an die Betriebsleistung von Schienen. Die traditionelle Perlitschiene wurde nach jahrelanger Entwicklung perfektioniert. Seine Betriebsleistung zeigt, dass die Perlitschiene eine ausgezeichnete Verschleißbeständigkeit, aber eine relativ schlechte Ermüdungsbeständigkeit durch Kontakt aufweist. Besonders mit der jährlichen Zunahme des chinesischen Eisenbahnverkehrsvolumens und der -verkehrsdichte ist die Ermüdungsschädigung der Schiene zum Hauptfaktor für die Lebensdauer der Schiene geworden. Einige Studien zeigen, dass die Anwendung der Bainit-Struktur auf das Gebiet von Schienen die Ermüdungsschäden der Schiene wirksam reduzieren kann. Seit den 1990er Jahren hat China intensive Studien über Bainit-Schienen durchgeführt und kam zu guten Forschungsergebnissen. Dennoch unterscheidet sich die Bainit-Schiene im Vergleich zur Perlitschiene erheblich bei den wirtschaftlichen Kosten. Je nach Bedarf wird dem Stahl für die übliche Perlitschiene im Allgemeinen ein hoher Kohlenstoffgehalt von 0,65–0,95 Gew.-% mit entsprechendem Si und Mn und wenig Cr, V und Nb etc. zugegeben. Daher sind die Legierungskosten niedrig und es kann eine Massenanwendung realisiert werden. Die Bainit-Schiene weist einen höheren Gehalt an Edellegierungselementen, insbesondere Mo, Ni, V und Nb usw. auf, um nach dem Walzen eine gereinigte Bainit-Struktur unter Luftkühlung zu erhalten. Die hohen Kosten begrenzt die Popularisierung und Anwendung dieser Schiene mit ausgezeichneter Leistung.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die Erfindung zielt darauf ab, eine Weichenschiene und ein Herstellungsverfahren zu schaffen, um die Mängel der hohen Kosten für die Herstellung von Bainit-Weichenschienen und schlechter Leistung im Stand der Technik zu überwinden.
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Der Erfinder der Erfindung stellt in seinen Untersuchungen fest, dass eine ordnungsgemäße Abkühlungsregelung und ein starke Feinkornverstärkungseffekt nicht nur die hervorragenden Härte- und Widerstandsfähigkeitseigenschaften erheblich erhöhen, sondern auch Legierungselemente in kohlenstoffarmen Stahl bei gleicher Leistung beträchtlich verringern können, insbesondere den Gehalt an Edellegierungselementen wie Mo, Ni, V und Nb. Das heißt die Wirkung von Edellegierungselementen kann durch die Abwärme nach dem Walzen der Weichenschiene und dem exakten Abkühlungsregelungsprozess sogar übertroffen werden.
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Daher stellt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Weichenschienen bereit, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst:
- (1) Warmwalzen eines Barrens, der C: 0,2–0,3 Gew.-%, Si: 1,2–1,8 Gew.-%, Mn: 1,8–2,5 Gew.-%, Cr: 1,3–1,6 Gew.-% und Fe enthält und natürlich abkühlt, wobei der Gesamtgehalt an Mn und Cr 3,2–3,7 Gew.-% beträgt;
- (2) Aufbringen eines Kühlmittels auf die Schienenkopf-Laufflächenmitte und beiden Seiten des Schienenkopfes, wenn die Schienenkopfoberflächentemperatur der genannten Weichenschiene auf 800°C sinkt, um die Weichenschiene der ersten Stufe der beschleunigten Abkühlung bei einer Abkühlgeschwindigkeit 10–20°C/s zu unterziehen von;
- (3) Aufbringen eines Kühlmittels auf den Schienenkopf und den Schienenfuß, wenn die Temperatur der Schienenkopf-Laufflächenmitte auf 400–420°C sinkt, um die genannte Weichenschiene der zweiten Stufe der beschleunigten Abkühlung bei einer Abkühlgeschwindigkeit von 5–8°C/s zu unterziehen; und während der zweiten Stufe der beschleunigten Abkühlung ist die Abkühlgeschwindigkeit der Arbeitsseite des Schienenkopfes der Weichenschiene um 1–2°C/s höher als die der nicht arbeitenden Seite des Schienenkopfes;
- (4) Stoppen der zweiten Stufe der beschleunigten Abkühlung, wenn die Temperatur der Schienenkopf-Laufflächenmitte auf 200–240°C sinkt, und Luftkühlung der Weichenschiene auf Raumtemperatur.
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Die Erfindung stellt auch eine mit dem Herstellungsverfahren hergestellte Weichenschiene bereit.
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Die Erfindung besteht darin, eine Weichenschiene mit einer hohen Gesamtleistung durch Regelung der Anteile der Legierungselemente und des Abkühlungsprozesses, herzustellen. Die Hauptlegierungselemente der genannten Weichenschiene sind C, Si, Mn und Cr. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Schiene keine Edellegierungselemente wie Mo, Ni, V und Nb, und die Herstellungskosten sind niedrig. Darüber hinaus besteht, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte, Weichenschiene hauptsächlich aus Feinbainit und enthält eine geringe Menge an Martensit und unverteilte Austenit-Mehrphasenstrukturen und eignet sich zur Abtrennung als Schwerlast-Weichenschiene nach dem Schneiden und Fräsen aufgrund der gleichmäßigen Härteverteilung des gesamten Abschnittes des Schienenkopfes. Der genannte "kleine Menge" bezieht sich auf die Menge an Feinbainit in der Weichenschiene.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in den folgenden Ausführungsformen detailliert beschrieben.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Im Folgenden ist die detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung. Es versteht sich, dass die hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele nur Beispiele zur Erläuterung der Erfindung sind, aber nicht als eine Beschränkung der Erfindung verstanden werden können.
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Die Endpunkte und alle hierin offenbarten Werte sind nicht auf den genauen Bereich oder die Werte beschränkt; Der Bereich oder die Werte sollten so verstanden werden, dass sie Werte in der Nähe dieser Werte oder des Bereichs enthalten. Für den Wertebereich kann zwischen den Endpunktwerten im jeweiligen Umfang, den Punktwerten zwischen den Endpunktwerten in verschiedenen Bereichen und dem Einzelpunktwert und den einzelnen Punktwerten miteinander kombiniert werden, um einen neuen Wertebereich zu erhalten Der Bereich dieser Werte sollte hier als spezifisch offenbart angesehen werden.
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Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung von Weichenschienen bereit, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst:
- (1) Warmwalzen eines Barrens, der C: 0,2–0,3 Gew.-%, Si: 1,2–1,8 Gew.-%, Mn: 1,8–2,5 Gew.-%, Cr: 1,3–1,6 Gew.-% und Fe enthält und natürlich abkühlt, wobei der Gesamtgehalt an Mn und Cr 3,2–3,7 Gew.-% beträgt;
- (2) Aufbringen eines Kühlmittels auf die Schienenkopf-Laufflächenmitte und beiden Seiten des Schienenkopfes, wenn die Schienenkopfoberflächentemperatur der genannten Weichenschiene auf 800°C sinkt, um die Weichenschiene der ersten Stufe der beschleunigten Abkühlung bei einer Abkühlgeschwindigkeit 10–20°C/s zu unterziehen von;
- (3) Aufbringen eines Kühlmittels auf den Schienenkopf und den Schienenfuß, wenn die Temperatur der Schienenkopf-Laufflächenmitte auf 400–420°C sinkt, um die genannte Weichenschiene der zweiten Stufe der beschleunigten Abkühlung bei einer Abkühlgeschwindigkeit von 5–8°C/s zu unterziehen; Und während der zweiten Stufe der beschleunigten Abkühlung ist die Abkühlgeschwindigkeit der Arbeitsseite des Schienenkopfes der Weichenschiene um 1–2°C/s höher als die der nicht arbeitenden Seite des Schienenkopfes;
- (4) Stoppen der zweiten Stufe der beschleunigten Abkühlung, wenn die Temperatur der Schienenkopf-Laufflächenmitte auf 200–240°C sinkt, und Luftkühlung der Weichenschiene auf Raumtemperatur.
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Der Grund, warum der Gehalt der Hauptlegierungselemente im Barren auf den obigen Bereich beschränkt ist, ist wie folgt:
Kohlenstoff (C) ist das wichtigste Element für die Gewinnung der gewünschten Härte und der gesamten mechanischen Eigenschaften. Wenn der Kohlenstoffgehalt weniger als 0,2 Gew.-% beträgt, kann der Verstärkungseffekt nicht vollständig ausgeübt werden, was zu einer zu geringen Festigkeit und Härte der Weichenschiene und einem Ausfall der Gewährleistung der Verschleißbeständigkeit der Weichenschiene führt. Wenn der Kohlenstoffgehalt nach dem beschleunigten Abkühlungsprozess höher als 0,3 Gew.-% ist, hat die Weichenschiene einen zu hohen Festigkeitsindex, aber zu geringe Widerstands- und Deformationsfähigkeiten, was der Betriebssicherheit nicht zuträglich ist. Daher ist der Kohlenstoffgehalt auf 0,2–0,3 Gew.-% begrenzt.
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Silizium (Si) als Haupt-Zusatzelement in Stahl ist üblicherweise in Form einer festen Lösung im Ferrit und kann die Strukturfestigkeit verbessern. Wenn der Gehalt an Silizium weniger als 1,2 Gew.-% beträgt, kann es die Ausfällung von groben und nicht kontinuierlich verteilten Carbiden im Stahl nicht wirksam verhindern und kann nicht den carbidfreien Bainitstahl gewinnen; Wenn der Siliziumgehalt höher als 1,8 Gew.-% ist, gibt es keine signifikante Verbesserung des Gewebes und der Leistung der Weichenschiene, sondern die erhöhte Wahrscheinlichkeit von Mängeln/Defekten auf der Oberfläche der Weichenschiene. Daher ist der Siliziumgehalt auf 1,2–1,8 Gew.-% begrenzt.
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Mangan (Mn) kann die Startübergangstemperatur der Bainit-Struktur erheblich reduzieren und die Härte des Carbids erhöhen. Insbesondere wird Mn als Hauptlegierungselement dem Stahl in der Erfindung, ohne Zugabe von Mo, zugesetzt. Wenn der Gehalt an Mangan weniger als 1,8 Gew.-% beträgt, ist die positive Wirkung auf den Bainitstahl schwierig zu erreichen. Wenn der Gehalt an Mangan höher als 2,5 Gew.-% ist, wird die Ermüdungsleistung der Weichenschiene signifikant verringert, begleitet von dem erhöhten Segregationsgrad des Stahls. Unter den Bedingungen der Abkühlung ist es leicht, eine Martensit-Struktur zu bilden, die der Betriebssicherheit der Weichenschiene nicht zuträglich ist. Daher ist der Gehalt an Mangan auf 1,8–2,5 Gew.-% begrenzt.
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Chrom (Cr) kann die Rechtsbewegung der C-Kurve fördern und die Härtbarkeit der Weichenschiene erhöhen und ist ein wichtiges Zusatzelement für die Bainit-Weichenschiene. Unter der Bedingung, dass dem Barren kein Mo zugesetzt wird, kann Chrom die Bainitübergangstemperatur verringern und die Verschleißbeständigkeit der Weichenschiene verbessern. Wenn der Gehalt an Chrom niedriger als 1,3 Gew.-% ist, ist seine Funktion in der Weiche schwierig zu realisieren. Wenn der Gehalt an Chrom höher als 1,6 Gew.-% ist, ist es vorteilhaft für Kohlenstoff im Stahl, komplexe Carbide zu bilden. Obwohl es gut ist, die Verschleißleistung zu erhöhen, wird es die Widerstands- und Deformationsfähigkeit der Weichenschiene verringern. Daher ist der Gehalt an Chrom auf 1,3–1,6 Gew.-% begrenzt.
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Um eine ausgezeichnete Betriebstauglichkeit für die in der Erfindung beanspruchte Weichenschiene zu gewährleisten, beträgt der Gesamtgehalt an Mn und Cr 3,2–3,7 Gew.-%. Der Grund dafür ist, dass sogar bei eingesetzten beschleunigtem Abkühlungsprozess, nach dem Walzen noch sichergestellt werden sollte, dass der Gehalt an Mn und Cr in der Weichenschiene in einem bestimmten Bereich bleibt, um eine Feinbainit-Struktur so weit wie möglich während des kontinuierlichen Abkühlungsprozesses zu gewährleisten. Wenn der Gesamtgehalt an Mn und Cr weniger als 3,2 Gew.-% beträgt, ist es unmöglich, die Ausscheidung von eutektoiden Ferriten in Stahl vollständig zu verhindern, selbst wenn eine schnelle Abkühlung angewendet wird, und das Ziel der Erfindung kann nicht erreicht werden. Wenn der Gesamtgehalt an Mn und Cr höher als 3,7 Gew.-% ist, wird eine große Menge an Carbiden während des Abkühlungsprozesses auf der Ferritmatrix gefällt und es wird eine stärkere Segregation auftreten, und das Ziel der Erfindung kann auch nicht erreicht werden. Daher beträgt der Gesamtgehalt an Mn und Cr 3,2–3,7 Gew.-%.
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Erfindungsgemäß hat der Erfinder festgestellt, dass, wenn der Komponentengehalt des Barrens innerhalb des oben erwähnten Zusammensetzungsbereichs geregelt wird, kann die Weichenschiene mit ausgezeichneter Widerstandsfähigkeit bei niedrigen Kosten in Kombination mit dem Abkühlungsprozess bei dem genannten, wie in der Erfindung beanspruchten, Verfahren gewonnen werden, wobei der Barren vorzugsweise (abhängig vom Gesamtgewicht des genannten Barrens) C: 0,28–0,3 Gew.-%, Si: 1,5–1,6 Gew.-%, Mn: 2,15–2,4 Gew.-% Cr, enthalten kann : 1,4–1,5 Gew.-%, und insgesamt Mn und Cr 3,6–3,7 Gew.-% enthält.
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Gemäß der Erfindung kann der Barren auch P und S enthalten, wobei der Gehalt an P 0,011–0,014 Gew.-% betragen kann, S kann 0,002–0,004 Gew.-% betragen. Die Hauptkomponente im Barren ist Fe, und der Gehalt an Fe kann 94–95 Gew.-% betragen.
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Gemäß der Erfindung ist der Gesamtgehalt der Edellegierungselemente in dem Barren unterhalb 0,01 Gew.-% und die Edellegierungselemente umfassen Mo, Ni, V und Nb. Vorzugsweise enthält der Barren kein Edellegierungselement.
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Gemäß der Erfindung kann der aus den obigen Elementen zusammengesetzte Barren mit dem herkömmlichen Verfahren des Standes der Technik gewonnen werden, beispielsweise unter Verwendung eines Konverters oder eines elektrischen Ofens, um den geschmolzenen Stahl, der die oben erwähnten Bestandteile enthält, zu schmelzen, durch sekundäres Raffinieren, Vakuumentgasung, der Stahl kann kontinuierlich zu einer Bramme gegossen werden, und die Bramme kann zum Heizofen zum Heizen und Isolieren gegeben werden, schließlich kann der Barren, der in der Erfindung beansprucht wird, gewonnen werden. Für den Prozess ist es unnötig, ins Detail zu gehen.
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Gemäß der Erfindung gibt es keine spezielle Beschränkung für das Warmwalzverfahren, bei dem es sich um ein herkömmliches Warmwalzverfahren entsprechend dem Stand der Technik handeln kann. Beispielsweise kann der Barren durch ein Lochmusterverfahren oder ein universelles Verfahren warmgewalzt werden, um die Weichenschiene zu gewinnen, und dann kann der folgende Abkühlungsprozess durchgeführt werden. Es gibt keine besondere Beschränkung für die Bedingungen des Warmwalzens, welche entsprechend dem Stand der Technik herkömmlich sein können.
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Erfindungsgemäß wird nach dem Warmwalzen die Kopfoberflächentemperatur der Weichenschiene durch natürliche Kühlung durch Verwendung von Abwärme des Warmwalzens auf 800°C reduziert und dann wird die erste Stufe der beschleunigten Abkühlung durchgeführt.
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Um eine ausgezeichnete Bainit-Weichenschiene zu gewinnen, ist es notwendig, nicht nur eine Bainit-Struktur, sondern auch eine Feinbainit-Struktur so weit wie möglich zu gewinnen (z.B. raffinierte Bainit-Ferrit-Latten), um so eine ausgezeichnete Gesamtleistung der Weichenschiene zu gewährleisten. Nicht nur die Zusammensetzung des Barrens, sondern auch für die präzise Regelung des beschleunigten Abkühlungsprozesses hat gewisse Anforderungen.
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Erfindungsgemäß beträgt die Abkühlgeschwindigkeit der ersten Stufe der beschleunigten Kühlung 10–20°C/s. Durch die Regelung der Abkühlgeschwindigkeit ist es möglich, während des kontinuierlichen Abkühlungsprozesses schnell den Ferrit-Perlit-Übergangsbereich zu durchlaufen und die Ausfällung von Eutektoid-Ferrit zu verhindern. Vorzugsweise beträgt die Abkühlgeschwindigkeit der Beschleunigungskühlung der ersten Stufe 12–15°C/s, weiterhin bevorzugt 14–15°C/s.
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Gemäß der Erfindung wird, wenn die Temperatur der Schienenkopf-Laufflächenmitte auf 400–420°C sinkt, die zweite Stufe der beschleunigten Abkühlung gleichzeitig für den Schienenkopf und dem Schienenfuß der Weichenschiene durchgeführt. Vorzugsweise wird in Schritt (3), wenn die Temperatur der Schienenkopf-Laufflächenmitte auf 415–419°C sinkt, die zweite Stufe der beschleunigten Abkühlung gleichzeitig für den Schienenkopf und die Schienenfuß der Weichenschiene durchgeführt. Der Zweck des Aufbringens des Kühlmittels auf den Schienenkopf und den Schienenfuß der genannten Weichenschiene besteht darin, ein Biegen der Schiene beim Fall einer übermäßigen Abkühlung des Schienenkopfes und die Nicht-Erfüllung von Planheitsanforderungen zu vermeiden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die Abkühlgeschwindigkeit der zweiten Stufe der beschleunigten Abkühlung 7–7,5°C/s, um eine Schiene mit einer besseren Gesamtleistung zu gewinnen.
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Erfindungsgemäß besteht keine besondere Beschränkung für die Auswahl des Kühlmittels für die erste Stufe der beschleunigten Abkühlung und die zweite Stufe der beschleunigten Abkühlung, solange die gewünschte Wirkung der Erfindung erreicht werden kann. Vorzugsweise ist das Kühlmittel für die erste Stufe der beschleunigten Abkühlung eine Wassernebelmischung, und das Kühlmittel für die zweite Stufe der beschleunigten Abkühlung ist Druckluft.
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Gemäß der Erfindung wird, wenn die Temperatur der Schienenkopf-Laufflächenmitte auf 200–240, vorzugsweise auf 220–230°C, sinkt, sollte die zweite Stufe der beschleunigten Kühlung gestoppt werden, und die Schiene sollte auf Raumtemperatur luftgekühlt werden.
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Die Erfindung stellt auch eine mit dem oben beschriebenen Verfahren hergestellte Weichenschiene bereit. Die genannte Weichenschiene hat ausgezeichnete Zugfestigkeitseigenschaften, Aufpralleigenschaften und Schienenkopf-Laufflächenhärten bei normaler Temperatur und geringem Verschleißverlustgewicht; Dabei hat es eine geringe Menge von (0,01 Gew.-% oder darunter) oder keine Edellegierungselemente wie Mo, Ni, V und Nb, so dass die Herstellungskosten niedrig sind.
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Die Erfindung wird weiterhin in Kombination mit Ausführungsformen wie folgt beschrieben. In den folgenden Ausführungsformen bedeutet "Raumtemperatur" "25°C".
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Die in den folgenden Ausführungsformen enthaltenen chemischen Komponenten sind in Tabelle 1 gezeigt, und diejenigen, die in dem in den Bezugsbeispielen verwendeten Barren enthalten sind, sind in Tabelle 2 gezeigt. Zusätzlich zu den Elementen in Tabelle 1 und 2 sind die Gehälter Fe und unvermeidliche Verunreinigungen: Tabelle 1
| S/N | Chemische Komponenten (%) |
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Mn+Cr |
| 1# | 0.25 | 1.29 | 1.92 | 0.014 | 0.003 | 1.38 | 3.30 |
| 2# | 0.27 | 1.42 | 1.80 | 0.012 | 0.002 | 1.60 | 3.40 |
| 3# | 0.20 | 1.80 | 2.15 | 0.011 | 0.002 | 1.50 | 3.65 |
| 4# | 0.23 | 1.68 | 2.12 | 0.012 | 0.003 | 1.36 | 3.48 |
| 5# | 0.30 | 1.77 | 2.40 | 0.014 | 0.004 | 1.30 | 3.70 |
| 6# | 0.28 | 1.56 | 2.17 | 0.013 | 0.002 | 1.44 | 3.61 |
Tabelle 2
| S/N | Chemische Komponenten (%) |
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo | Ni |
| 1# | 0.15 | 0.88 | 2.33 | 0.012 | 0.006 | 0.57 | 0.41 | 0.71 |
| 2# | 0.20 | 1.25 | 2.16 | 0.011 | 0.004 | 0.59 | 0.39 | 0.66 |
| 3# | 0.18 | 1.69 | 1.91 | 0.009 | 0.004 | 0.72 | 0.37 | 0.62 |
| 4# | 0.24 | 1.84 | 2.21 | 0.016 | 0.008 | 0.69 | 0.42 | 0.59 |
| 5# | 0.30 | 1.77 | 2.42 | 0.007 | 0.007 | 0.78 | 0.35 | - |
| 6# | 0.22 | 1.61 | 2.31 | 0.018 | 0.004 | 0.67 | 0.37 | 0.32 |
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Ausführungsformen 1–6
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Barren 1# bis 6# in Tabelle 1 werden bei 1200 °C in 60AT1-Weichenschienen warmgewalzt. Die 60AT1-Weichenschiene der Barren 1# bis 6# durch das Warmwalzen in Tabelle 1 wird jeweils mit einem beschleunigten Abkühlungsprozess bearbeitet, der entsprechend in Tabelle 3 nummeriert ist, und dann auf Raumtemperatur luftgekühlt, um die Weichenschienen A1–A6 zu gewinnen. Tabelle 3
| S/N | Start-Temperatur der beschleunigten Abkühlung | Abkühlungsge schwindigkeit der erste Stufe | Endabkühlungs temperatur der ersten Stufe | Abkühlungsge schwindigkeit Arbeitsseite der zweiten Stufe | Abkühlungs geschwindigkeit der nicht arbeitenden Seite der zweiten Stufe | Endtemperatur der beschleunigten Abkühlung |
| 1# | 800°C | 15.8°C/s | 405°C | 5.7°C/s | 4.4°C/s | 218°C |
| 2# | 800°C | 10.0°C/s | 420°C | 6.2°C/s | 4.7°C/s | 240°C |
| 3# | 800°C | 12.6°C/s | 408°C | 8.0°C/s | 6.2°C/s | 232°C |
| 4# | 800°C | 17.9°C/s | 400°C | 7.7°C/s | 6.6°C/s | 200°C |
| 5# | 800°C | 18.8°C/s | 414°C | 5.3°C/s | 4.2°C/s | 209°C |
| 6# | 800°C | 14.2°C/s | 419°C | 7.2°C/s | 6.0°C/s | 223°C |
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Bezugsbeispiele 1–6
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Barren 1# bis 6# in Tabelle 2 werden bei 1200 °C in 60AT1 Weichenschiene warmgewalzt. Die 60AT1-Weichenschiene wird direkt auf Raumtemperatur abgekühlt, um Weichenschienen D1–D6 zu gewinnen.
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Testbeispiel 1
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Die Leistungstests werden für die, in den Ausführungsformen 1–6 und der Bezugsbeispielen 1–6 hergestellten, Weichenschienen A1–A6 und D1–D6 gemäß dem folgenden Verfahren durchgeführt, insbesondere:
Die Zugleistungsfähigkeit der Weichenschiene wird gemäß GB/T228.1-2010 "Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials“ bestimmt und die Ergebnisse der gemessenen Rm (Zugfestigkeit), A% (Dehnung) sind in Tabelle 4 gezeigt;
Die Aufpralleigenschaften und die Härte der Weichenschiene werden mit dem Verfahren nach dem Stand der Technik bestimmt, und die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt;
Der Verschleißtest wird auf einem MM200-Verschleißprüfgerät durchgeführt, um den durchschnittlichen Verschleißgewichtsverlust zu bestimmen. Die Probe wird aus dem Schienenkopf der Weichenschienen A1–A6 und D1–D6 entnommen. Bei allen Verschleißtests sind die abrasiven Materialien gleich und die Testparameter sind wie folgt:
Probengröße: Dicke 10mm, Durchmesser 36mm, rund; Testbelastung: 150kg; Gleitung: 10%; Für das Probenmaterial geschliffen: U75V-warmgewalzte Schiene mit einer Härte von 280–310HB, äquivalent zu Härte des Zugrades; Umdrehungsgeschwindigkeit: 200r/min; Gesamtverschleißzeiten: 100.000 mal;
Der Verschleißgewichtsverlust wird wie folgt berechnet: Verschleißgewichtsverlust = Gewicht der Probe vor Verschleiß – Gewicht der Probe nach Verschleiß. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt. Tabelle 4
| S/N | Zugfestigkeitseigenschaften | Aufpralleigenschaften bei Raumtemperatur
(Aku, J) | SchienenkopfLaufflächenhärte
(HB) | Verschleißgewichtsverlust
(g) |
| Rm
(MPa) | A
(%) |
| A1 | 1484 | 15.5 | 112 | 442.8 | 0.4876 |
| A2 | 1479 | 15.0 | 109 | 437.9 | 0.4908 |
| A3 | 1472 | 16.0 | 99 | 436.8 | 0.4777 |
| A4 | 1466 | 15.0 | 117 | 433.1 | 0.4812 |
| A5 | 1507 | 14.5 | 122 | 440.0 | 0.4793 |
| A6 | 1511 | 15.5 | 125 | 440.9 | 0.4769 |
| D1 | 1453 | 13.0 | 98 | 438.4 | 0.5176 |
| D2 | 1509 | 13.5 | 78 | 442.5 | 0.5201 |
| D3 | 1482 | 13.0 | 81 | 432.7 | 0.5398 |
| D4 | 1477 | 14.0 | 79 | 431.6 | 0.5148 |
| D5 | 1541 | 13.0 | 74 | 448.3 | 0.4966 |
| D6 | 1520 | 13.5 | 80 | 442.9 | 0.5189 |
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Aus den Ergebnissen der oben beschriebenen Ausführungsformen und Bezugsbeispiele wurde festgestellt, dass die ausgezeichneten Indizes zur Härte und Widerstandsfähigkeit der Weichenschiene sogar diejenige der Bainit-Weichenschiene übertroffen haben, die mit solchen Edellegierungselementen wie Ni und Mo zugesetzt sind, trotz dass die Weichenschiene, die mit dem in der Erfindung beanspruchten Verfahren hergestellt ist, nur geeignete herkömmliche billige Elemente wie C, Si, Mn und Cr usw. enthält, unter Verwendung der Abwärme des Warmwalzens und der gestuften beschleunigten Abkühlung nach dem Abkühlen. Daher kann die Erfindung unter Erzielung ähnlicher Leistung, den Anteil von Edellegierungselementen signifikant reduzieren, wodurch die Herstellungskosten reduziert werden. Durch die hervorragende Härte und Widerstandsfähigkeit kann das Produkt unter komplexen Umständen auf schweren Eisenbahn- und Leitungsabschnitten angewendet werden.
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Die obigen sind die bevorzugten Ausführungsformen und nicht die Beschränkungen spezifischer Einzelheiten der Ausführungsformen der Erfindung. Alle einfachen Änderungen, die auf der Erfindung basieren, werden aufgrund ihrer technischen Geister und Grundsätze in den Schutzbereich der Erfindung aufgenommen.
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Es ist anzumerken, dass die technischen Merkmale, die sich auf die oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung beziehen, miteinander kombinieren können, wenn sie nicht miteinander in Konflikt stehen. Um eine unnötige Wiederholung zu vermeiden, wird jede mögliche Kombination der Erfindung nicht mehr beschrieben.
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Zusätzlich kann jede Kombination der verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung ausgeführt werden, solange sie die Idee der Erfindung nicht zuwiderhandelt und ebenfalls als die Offenbarung der Erfindung anzusehen ist.