Bei hochbeanspruchten Schienen, wie sie z. B. im Braunkohlentagebau
für Achsdrücke von 35 t und mehr verwendet werden, tritt bei normalen verschleißfesten
Schienen mit mindestens 90 kg/mm2 Festigkeit der Union Internationale de
Chemie de Fer-Güte A,
B oder C entsprechend der UIC-Vorschrift
860 V innerhalb kurzer Betriebszeit eine mehr oder weniger starke Verquetschung
des Schienenkopfes auf. Die Verquetschungen führen unterhalb der Fahrfläche im Bereich
der maximalen Hertzschen Flächenpressung zu Anrissen. Die Anrisse wiederum können
Ausbröckelungen an der Schienenfahrkante und Querbrüche in den Schienen infolge
der Überbelastung verursachen.In the case of highly stressed rails, as z. B. are used in lignite opencast mining for axle pressures of 35 t and more, occurs with normal wear-resistant rails with at least 90 kg / mm2 strength of Union Internationale de Chemie de Fer quality A, B or C according to UIC regulation 860 V within a short period of operation a more or less severe crushing of the rail head. The crushing leads to cracks below the driving surface in the area of the maximum Hertzian surface pressure. The cracks, in turn, can cause crumbling on the rail running edge and transverse breaks in the rails as a result of the overload.
Um diesen erhöhten Beanspruchungen Rechnung zu tragen, aber gleichzeitig
die Sicherheit nicht zu
vernachlässigen, wird die Herstellung von Schienen
mit einer Zugfestigkeit von, über 105 kg/mm2 im Schienenkopf und von etwa
95 kg/mm2 Festigkeit im Schienenfuß und Schienensteg erfindungsgemäß so verfahren,
daß die Schienen aus Stählen mit einer Naturhärte (im Walzzustand) von mehr als
105 kg/MM2 gewalzt und danach der Schienensteg und der Schienenfuß auf Anlaßtemperaturen
unter Ac, vorzugsweise zwischen etwa 600 bis 6SO'C angelassen werden, während
der Schienenkopf bei der Anlaßbehandlung keine wesentliche Erwärmung erfährt.In order to take these increased stresses into account, but at the same time not to neglect safety, the production of rails with a tensile strength of over 105 kg / mm2 in the rail head and of about 95 kg / mm2 strength in the rail base and rail web is carried out according to the invention in such a way that the rails made of steels with a natural hardness (in the as-rolled state) of more than 105 kg / MM2 are rolled and then the rail web and the rail foot are tempered to tempering temperatures below Ac, preferably between about 600 to 6SO'C, while the rail head is not substantially tempered during the tempering treatment Experiences warming.
Die Wärmebehandlung des Fußes und Steges wird zweckmäßig dadurch bewirkt,
daß die Schienen durch eine Anheizvorrichtung geschickt werden, die Schienensteg
und Schienenfuß möglichst gleichmäßig auf die Anlaßtemperatur erwärmt,
d. h. auf Temperaturen unter Acl, vorzugsweise auf Temperaturen zwischen
600 und 680'C. Der Schienenkopf erfährt hieibei keine wesentliche
Erwärmung. Beim Erwärmen auf Anlaßtemperatur können die Schienen vorteilhaft mit
der Fußseite nach oben durch die Anheizvorrichtung laufen, oder es kann die Anheizvorrichtung
über die eingespannten Schienen geführt werden. Als Anheizvorrichtung können Gasbrenner,
Gasöfen oder Induktionsspulen dienen. Als Anheizvorrichtung kann aber auch ein Salzbad
verwendet werden, in das die Schiene bis unterhalb des Schienenkopfes eingetaucht
wird.The heat treatment of the foot and web is expediently effected in that the rails are sent through a heating device which heats the rail web and rail foot as evenly as possible to the tempering temperature . H. to temperatures below Acl, preferably to temperatures between 600 and 680'C. The rail head does not experience any significant heating. When heated to the tempering temperature, the rails can advantageously run with the foot side up through the heating device, or the heating device can be guided over the clamped rails. Gas burners, gas ovens or induction coils can serve as heating devices. However, a salt bath can also be used as a heating device, in which the rail is immersed to below the rail head.
Neben der Überprüfung der mechanischen Eigenschaften durch den Zugversuch
wird nach der UIC-Vorschrift eine Schlagprüfung an 1300 mm langen Schienenabschnitten
aus dem aus dem Blockkopf stammenden Teil der Schienen durchgeführt. Der Schlagversuch
hat den Zweck, die Schiene auf ihre Zähigkeit zu untersuchen und spröde Schienen
auszuscheiden. Die Schlagerprobung wird entsprechend Punkt 26 - Schlagprüfung
der technischen Lieferbedingungen für Breitfußschienen aus unvergütetem Stahl UIC
860 V, 4. Ausgabe, 1. 1. 1963 - durchgeführt. Die Schienenabschnitte
dürfen bei dieser Prüfung weder brechen noch Risse aufweisen. Nach jeder Prüfung
kann die Durchbiegung zur Unterrichtung festgestellt werden. Schienen aus den zuvor
angeführten Werkstoffen, die über den ganzen Querschnitt Festigkeitswerte von über
150 kg/mm2 besitzen, weisen bei der Schlagprüfung nach UIC 860 V nur
geringe Durchbiegungswerte auf oder brechen sogar. Durch eine Anlaßbehandlung gemäß
dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten die Schienen eine höhere Durchbiegung und
brechen nicht.In addition to checking the mechanical properties by means of the tensile test, an impact test is carried out in accordance with the UIC regulation on rail sections 1,300 mm long from the part of the rails originating from the block head. The impact test has the purpose of examining the splint for its toughness and separating out brittle splints. The impact test is carried out in accordance with point 26 - impact test of the technical delivery conditions for wide base rails made of non-tempered steel UIC 860 V, 4th edition, January 1, 1963 . The rail sections must neither break nor show cracks during this test. After each test, the deflection can be determined for information. Rails made of the materials listed above, which have strength values of over 150 kg / mm2 over the entire cross-section, show only low deflection values or even break in the impact test according to UIC 860 V. By means of a tempering treatment according to the method according to the invention, the rails are given a greater deflection and do not break.
Entsprechende Versuche zur Belegung dieser Eigenschaften wurden an
Schienen S 64 durchgeführt. Die Ergebnisse der Schlagprüfung waren: Zur Untersuchung
gelangten Vignolschienen S 64 im naturharten (walzharten) Zustand mit
107 kg/nim2 Festigkeit im Schienenkopf, 118 kg/MM2 Festigkeit im Steg
und 134 kg/mm2 Festigkeit im Fuß. Die Schlagversuche wurden nach UIC 860
V durchgeführt. Es wurden folgende Durchbiegungen in mm erhalten:
Erster Zweiter Schlag
Schlag
a) Walzzustand ...... 22 gebrochen
23 gebrochen
b) Nach dem Anlassen
von Steg und Fuß auf
etwa 90 bis 95 kg/
MM2 Festigkeit .... 25 45 nicht
gebrochen
26 47 nicht
gebrochen
25 47 nicht
gebrochen
Mit diesem neuen Verfahren werden demnach alle Anforderungen, die von Schienen mit
einer Festigkeit von über 105 kg/MM2 verlangt werden, in überaus einfacher
Weise erfüllt, insbesondere sind die erzielten Festigkeits- und Zähigkeitseigenschaften
mit einer höheren Verschleißfestigkeit verbunden als bei einem Vergütungsgefüge
bei gleicher Festigkeit und Zusammensetzung des Stahles.Corresponding tests to establish these properties were carried out on rails S 64. The results of the impact test were: Vignole rails S 64 in the naturally hard (hard-rolled) state with 107 kg / nim2 strength in the rail head, 118 kg / mm² strength in the web and 134 kg / mm2 strength in the base were examined. The impact tests were carried out in accordance with UIC 860 V. The following deflections in mm were obtained: First second blow
Blow
a) As rolled ...... 22 broken
23 broken
b) After starting
from footbridge and foot up
about 90 to 95 kg /
MM2 strength .... 25 45 not
Broken
26 47 not
Broken
25 47 not
Broken
With this new process, all requirements that are required of rails with a strength of more than 105 kg / MM2 are met in an extremely simple manner, in particular the strength and toughness properties achieved are associated with a higher wear resistance than with a tempered structure with the same strength and composition of the steel.