DE2541978A1 - METHOD FOR HEAT TREATMENT OF SWITCH RAIL PARTS - Google Patents
METHOD FOR HEAT TREATMENT OF SWITCH RAIL PARTSInfo
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Description
Verfahren zur Wärmebehandlung von Schienen-WeichenteilenProcess for the heat treatment of rail switch parts
Ein überblick über vorbekannte Wärmebehandlungsverfahren von Schienen kann der Literaturstelle "Stahl und Eisen" 90 (1970), Seiten 922-928, entnommen werden. Von diesen Wärmebehandlungsverfahren werden nur die vergütenden Behandlungen, die durch Härten und anschließendes Anlassen gekennzeichnet sind, für Weichenteile angewendet. Aus der vorgenannten Literaturstelle ist eine Vergütungsbehandlung für Schienen bekannt, bei welcher die Schiene auf induktivem Wege austenitisiert, anschließend zur beschleunigten Luftabkühlung an einem Düsenstock und danach an einer nachgeschalteten Wasserbrause vorbeigeführt wird. Zwischen der beschleunigten Luftabkühlung und der Wasserkühlung ist ein hinreichender Zeitraum zum Anlassen durch Eigenwärme gegeben. Bei dieser Wärmebehandlung ergibt sich ein feinlamellares perlitisches Gefüge. Ebenso ist die Flammhärtung von Schienen im Durchlaufverfahren beschrieben, wobei das Austenitisieren mittels Brennern erfolgt, anschließend mittels Wasserdampf auf 450 bis 510 0C abgeschreckt wird, worauf mit Wasser auf Raumtemperatur abgekühlt wird. Bild 11 dieser Literaturstelle zeigt den Härteverlauf an vollvergüteten,An overview of previously known heat treatment processes for rails can be found in the literature reference "Stahl und Eisen" 90 (1970), pages 922-928. Of these heat treatment processes, only the tempering treatments, which are characterized by hardening and subsequent tempering, are used for switch parts. A tempering treatment for rails is known from the aforementioned literature, in which the rail is inductively austenitized, then passed to a nozzle assembly for accelerated air cooling and then to a downstream water shower. There is sufficient time between the accelerated cooling of the air and the cooling of the water to allow the heat to start. This heat treatment results in a finely lamellar pearlitic structure. The flame hardening of rails in a continuous process is also described, with austenitizing taking place by means of burners, then quenching to 450 to 510 ° C. by means of steam, whereupon it is cooled to room temperature with water. Figure 11 of this reference shows the hardness curve on fully tempered,
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Ge / Be
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flainmgehärteten und induktiv vergüteten Schienen. Ein wesentlicher Unterschied besteht darin, daß bei der Vollvergütung die Härte zum Schienenkopfinnern hin nur allmählich abfällt und in allen Querschnittsbereichen h"her liegt als im naturharten Walzzustand. Bei den flamm- und induktiv gehärteten Schienen erfolgt der Härteabfall steiler, wobei die Härte ein Tal durchläuft, das unterhalb der Härte für den Walzzustand liegt.flame-hardened and inductively tempered rails. An essential one The difference is that with full hardening the hardness decreases gradually towards the inside of the rail head and is higher in all cross-sectional areas than in the naturally hard one As rolled. In the case of flame-hardened and inductively hardened rails, the hardness drop is steeper, with the hardness decreasing Valley passes through, which is below the hardness for the rolling condition.
Die vorliegende Erfindung geht von der Überlegung aus, daß die Wärmebehandlung von Weichenteilen, wie Herzstückspitzen, Flügel-, Backen- und Zungenschienen, besondere Probleme aufwirft. Diese Weichenteile unterliegen wegen der ungünstigen Geometrie (spitzverlaufende Konstruktion) und aufgrund erhöhter Pressungen starken Beanspruchungen, wobei auch der unruhigere Fahrzeugverlauf in diesem Schienenabschnitt zu berücksichtigen ist. Die Folgen sind starker Verschleiß, die Gefahr von Verquetschungen und Abblätterungen. Aufgrund dieser erhöhten Anforderungen setzte man früher bei einer MindestfestigkeitThe present invention is based on the consideration that the heat treatment of switch parts, such as frog tips, Wing, stock and tongue rails, poses particular problems. These switch parts are subject because of the unfavorable Geometry (pointed construction) and, due to increased pressures, heavy loads, including the more restless The course of the vehicle in this rail section must be taken into account. The consequences are heavy wear and tear and the risk of crushing and flaking. Because of these increased requirements, a minimum strength was used in the past
2
der Schienen von 690 N/mm für vergütete Weichenteile Stähle2
of the rails of 690 N / mm for tempered turnout parts steels
ο
mit 780 N/mm Mindestfestigkeit ein, wobei die Festigkeit im
Fahrflächenbereich durch Vergüten erhöht wurde. Der Übergang der Deutschen Bundesbahn auf Schienen mit 880 N/mm Mindestfestigkeit
der Stahlart A mit 0,60 bis 0,80% Kohlenstoff, 0,05 bis 0,50% Silizium und 0,8 bis 1,30% Mangan führt nach
dem üblichen Verfahren des Vergütens durch Abschrecken und Anlassen zu einer dünnen Härteschale, die auch wegen des steilen
Härteabfalls ungeeignet ist.ο
with a minimum strength of 780 N / mm, whereby the strength in the driving surface area was increased by quenching and tempering. The transition of the Deutsche Bundesbahn to rails with 880 N / mm minimum strength of steel type A with 0.60 to 0.80% carbon, 0.05 to 0.50% silicon and 0.8 to 1.30% manganese leads to the usual Method of tempering by quenching and tempering to form a thin hardness shell, which is also unsuitable because of the steep drop in hardness.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Problemstellung zugrunde, für hochbelastete Weichenteile ein Wärmebehandlungsverfahren im Durchlauf zu entwickeln, das den unterschiedlichen Querschnittsformen Rechnung trägt und weitgehend quer-The present invention is therefore based on the problem of providing a heat treatment process for highly stressed switch parts to be developed in the process, which takes into account the different cross-sectional shapes and largely cross-sectional
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schnittsunabhängige Ergebnisse liefert. Dieses Verfahren soll nach Möglichkeit den werkstoffbedingten Unterschieden (Analyse) im Umwandlungsverhalten Rechnung tragen. Um den erhöhten Beanspruchungen gerecht zu werden, wird eine hohe Festigkeit bei hoher Eindringtiefe in Kombination mit einer verbesserten Kerbschlagzähigkeit angestrebt.Provides results that are independent of the section. This procedure should, if possible, take account of the material-related differences (analysis) take into account in conversion behavior. To the increased demands to meet, a high strength with high penetration depth in combination with an improved Notched impact strength aimed.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Wärmebehandlung im Durchlaufverfahren an Stählen mit einer Analyse, die den naturharten Schienenstählen entspricht, gelöst, bei welchem durch Aufblasen von Preßluft abgeschreckt wird, wobei in einer ersten Stufe durch starkes Aufblasen von der Austenitisxerungstemperatur bis vor den Bereich der Perlitumwandlung auf 65o - 45o° abgeschreckt wird und nachfolgend in einer oder mehreren Stufen mit gegenüber der ersten Stufe gedrosseltem Aufblasen abgeschreckt wird, wobei die Abkühlintensität so bemessen wird, daß an der Oberfläche der vor der Perlitumwandlung eingestellte Temperaturbereich nicht überschritten und diese Abkühlintensität für den Bereich der sehne]Isten Perlitumwandlung bis zum Abschluß der Umwandlung beibehalten wird. Daran anschließend wird, gegebenenfalls nach einer kurzen Ausgleichszeit, auf unter loo 0C abgekühlt. Diese Wärmbehandlung eignet sich für naturharte Stähle mit einem Gehalt an Kohlenstoff von o,5o bis o,9o % Mangan, von o,7o bis 2,ο % und o,o5 bis 1,2 % Silizium, wobei außerdem die bei naturharten Stählen üblichen Legierungsgehalte an Chrom (bis 1,5 %) und anderen Elementen vorgesehen werden können.This object is achieved according to the invention by a heat treatment in a continuous process on steels with an analysis that corresponds to the naturally hard rail steels, in which quenching is carried out by blowing compressed air, whereby in a first stage by strong blowing from the austenitizing temperature up to the area of pearlite transformation 65o - 45o ° is quenched and then quenched in one or more stages with inflation reduced compared to the first stage, the cooling intensity being measured so that the temperature range set before the pearlite transformation is not exceeded on the surface and this cooling intensity for the tendon area ] Isten pearlite transformation is maintained until the transformation is complete. It is then, optionally after a short equilibration time, cooled to below 0 C loo. This heat treatment is suitable for naturally hard steels with a carbon content of 0.5o to 0.9o % manganese, from 0.7o to 2.0% and 0.05 to 1.2 % silicon, with the usual for naturally hard steels Alloy contents of chromium (up to 1.5 %) and other elements can be provided.
Die gedrosselte Luftabkühlung nach der ersten Stufe kann z.B. mit einer Temperaturmessung der Oberfläche gekoppelt werden, wobei nach Maßgabe dieser Temperaturmessung der Luftdurchfluß geregelt und/oder die Durchlaufgeschwindigkeit des Werkstücks verändert wird.The throttled air cooling after the first stage can e.g. be coupled with a temperature measurement of the surface, the air flow and / or the throughput speed of the workpiece being regulated according to this temperature measurement is changed.
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Für den eingangs genannten Stahl A mit 0,60 bis ',8O % Kohlenstoff, 0,05 bis 0,50 % Silizium, 0,8 bis 1,30 % Mangan, hat es ' sich als zweckmäßig erwiesen, in der ersten Stufe durch starkes Aufblasen von Preßluft auf den Temperaturbereich von 650 bis 450 0C, vorzugsweise einen Temperaturbereich von 550 bis 600°C, abzuschrecken. Anschließend wird in den nachfolgenden Stufen wieder derart gedrosselt aufgeblasen, daß an der Oberfläche des Weichen-Teils der in der ersten Stufe vorgegebene Temperaturbereich bis zum Ende der Umwandlung nicht überschritten und praktisch bis zum Abschluß der Umwandlung der Bereich der schnellsten Perlitumwandlung bei praktisch konstanter Temperatur durchfahren wird. Daran schließt sich wieder die Abkühlung auf unter 100 C an.For the steel A mentioned at the beginning with 0.60 to ', 80% carbon, 0.05 to 0.50% silicon, 0.8 to 1.30% manganese, it has proven to be useful in the first stage strong inflation of compressed air to the temperature range from 650 to 450 0 C, preferably a temperature range from 550 to 600 ° C, to deter. Subsequently, in the following stages, inflation is again throttled in such a way that the temperature range specified in the first stage is not exceeded on the surface of the switch part until the end of the conversion and practically until the end of the conversion the range of the fastest pearlite conversion is passed through at a practically constant temperature will. This is followed by cooling to below 100 ° C again.
Die gewünschte gestufte Abkühlung läßt sich in einer zweckmäßigen Ausführungsform dadurch verwirklichen, daß die Preßluft mittels Schlitzdüsen von oben auf die kontinuierlich durchlaufenden und auf dem Fuß stehenden Weichenteile aufgeblasen wird, wobei die Breite des Preßluftstrahles mindestens der größten Breite des Weichenteilkopfes entspricht. Für Weichenteile mit gängigen Abmessungen haben sich Schlitzdüsen mit einer öffnungsbreite von 200 mm und einer Schlitzstärke von 1 mm bewährt. Die Zahl der Schlitzdüsen, die Höhe oberhalb der Weichenteile und der Abstand der Schlitzdüsen voneinander ist so bemessen, daß die gewünschte abgestufte Abschreckung eingehalten wird.The desired gradual cooling can be achieved in an expedient embodiment in that the compressed air is inflated by means of slot nozzles from above onto the continuously passing switch parts standing on the foot, wherein the width of the compressed air jet corresponds to at least the greatest width of the switch part head. For switch parts with common Dimensions slot nozzles with an opening width of 200 mm and a slot thickness of 1 mm have proven themselves. the The number of slot nozzles, the height above the switch parts and the distance between the slot nozzles is such that the desired graduated deterrence is observed.
Je nach Durchlaufgeschwindigkeit und gewünschter Einhärtetiefe können mehrere Düse zu einer Abkühlstufe zusammengefaßt werden. Gute Ergebnisse werden erzielt, wenn das stari-e Aufblasen in der ersten Stufe unter einem Druck von 1,2 bis 2,0 bar, vorzugsweise 1,5 bis 1,7 bar, vorgenommen wird und das nachfolgende gedrosselte Aufblasen in zwei bis vier weiteren Stufen unter einem Druck von 0,8 bis 0,4 bar mit fallender Tendenz in den einzelnen Stufen vorgenommen wird. Eine Anreicherung des Abkühlmediums mit Wasserdampf bzw. Wasser brachte ebenfalls gute Ergebnisse.Depending on the throughput speed and the desired hardening depth, several nozzles can be combined into one cooling stage. Good results are achieved if the initial inflation is carried out under a pressure of 1.2 to 2.0 bar, preferably 1.5 to 1.7 bar, in the first stage and the subsequent throttled inflation in two to four others Stages under a pressure of 0.8 to 0.4 bar with a falling tendency in the individual stages is carried out. Enriching the cooling medium with steam or water also gave good results.
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Nach Abschluß der Umwandlung und damit Beendigung der abgestuften Abschreckung wird zweckmäßigerweise mittels Wasser abgeschreckt. Diese Schlußabschreckung, die im wesentlichen zur Verkürzung der Wärmebehandlungsstrecke dient, ist an sich bekannt .After the conversion has ended and the gradual quenching has ended, it is expedient to use water to quench. This final quenching, which essentially serves to shorten the heat treatment path, is known per se .
Nachfolgend wird die Erfindung anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated below with reference to that shown in the figures Embodiment explained in more detail. Show it:
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine zweckmäßige Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in DraufsichtFig. 1 in a schematic representation an expedient Device for carrying out the method in plan view
Fig. la eine Seitenansicht der Fig. la in vergrößertem Maßstab,Fig. La is a side view of Fig. La on an enlarged scale,
Fig. 3 Querschnittsformen von wärmebehandelten Weichenteilen in schematischer Darstellung;3 shows cross-sectional shapes of heat-treated switch parts in a schematic representation;
Fig. 4 den Festigkeitsverlauf an einer wärmebehandelten Herzstückspitze und4 shows the strength profile on a heat-treated Focal point and
Fig. 5 die Kerbschlagarbeit von Proben aus dem Schienenkopf eir'T Herzstückspitze nach dem Stand der Technik und nach der erfindungsgemäßen Wärmebehandlung .Fig. 5, the impact energy of samples from the rail head ei r 'T Frog tip according to the prior art and according to the inventive heat treatment.
Die Figuren 1 und la zeigen eine bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung der Wärmebehandlung, wobei die Aufheizvorrichtung mit 1, die zur abgestuften Abschreckung vorgesehenen Schlitzdüsen mit 3 und die abschließende Wasserbrause mit 5 bezeichnet ist. Die zum Aufblasen von Druckluft vorgesehenen Schlitzdüsen 3 weisen einzeln einstellbare Regelventile 4 auf und haben gemäß Fig. 2 eine Konstruktion, die einen breiten Preßluftstrahl bewirkt. Zu diesem Zweck hat jede Schlitzdüse 3 eine öffnungsbreite von 2oo mm bei einer Schlitzstärke von 1 mm. Die Draufsicht (Fig. 1)Figures 1 and la show a preferred device for implementation the heat treatment, the heating device with 1, the slot nozzles provided for the graded quenching with 3 and the final water shower is denoted by 5. The slot nozzles 3 provided for inflating compressed air have individually adjustable control valves 4 and, as shown in FIG. 2, have a construction which causes a wide jet of compressed air. For this purpose, each slot nozzle 3 has an opening width of 200 mm with a slot thickness of 1 mm. The top view (Fig. 1)
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-Sf--Sf-
läßt erkennen, daß die öffnungsbreite von 2oo mm der maximalen Breite der zu behandelnden Köpfe entspricht, denn an der Schweißstelle 2a zu den Plügelschienen 2b nehmen die auseinandergehenden Köpfe der Ilerzstückspitze eine Breite von 2oo mm ein. Wie die Aufsicht auf eine einzelne Schlitzdüse -3 in Fig. 2 zeigt, öffnet sich diese flache Schlitzdüse im Anschluß an die Zuleitung 3a unter einem Winkel von 9o °, um dann auf die Öffnungsbreite von 2oo mm überzugehen. Die in Fig. 2 gezeigte Seitenansicht der Schlitzdüse 3 läßt erkennen, daß die Schlitzdüse 3 etwa in einem Winkel von 5 bis 2o° in der ■Vorschubrichtung des zu behandelnden Werkstückes von der Vertikalen abgewinkelt ist. Fig. la zeigt, daß die Schlitzdüsen von links nach rechts mit zunehmender Abwinkelung in Richtung des Vorschubs angeordnet sind.shows that the opening width of 2oo mm is the maximum Width of the heads to be treated corresponds to, because at the weld point 2a to the plucking rails 2b take the diverging Heads the tip of the ore piece a width of 200 mm. As the plan view of a single slot nozzle -3 in Fig. 2 shows, this flat slot nozzle opens afterwards the lead 3a at an angle of 9o ° to then on the Opening width of 2oo mm to pass. The one shown in FIG Side view of the slot nozzle 3 shows that the slot nozzle 3 approximately at an angle of 5 to 2o ° in the ■ feed direction of the workpiece to be treated is angled from the vertical. Fig. La shows that the slot nozzles from the left are arranged to the right with increasing angling in the direction of the feed.
Die Ilerzstückspitze selbst trägt die Bezugsziffer 2. Ausgangspunkt war ein Schienenstahl mit einem Gehalt von o,78 % Kohlenstoff, o,24 % Silizium und 1 % Mangan. Das Werkstück wurde mittels Brenner oder Induktor in hinreichender Tiefe auf Austenitisierungstemperatur (über A-,) erhitzt und anschließendThe Ilerzstückspitze itself bears the reference number 2. The starting point was a rail steel with a content of 0.78 % carbon, 0.24% silicon and 1 % manganese. The workpiece was heated to a sufficient depth to the austenitizing temperature (above A-) by means of a torch or inductor and then
C J C J
in einem Abstand von etwa 15o mm hinter der Aufheizvorrichtung mittels der ersten Schlitzdüse bei schroffer Abkühlunp von ca. 95o° C auf eine Temperatur von 55o bis 6oo° C an der Oberfläche ■ abgeschreckt. Hierdurch war eine Abschreckung bis vor den Bereich der schnellen Perlitumwandlung gegeben. Für die nachfolgende gedrosselte Abschreckung waren drei Schlitzdüsen vorgesehen, von denen die erste etwa in einem Abstand von 2oo bis 25o mm hinter dem Induktor angeordnet war. Die beiden letzten Schlitzdüsen folgten in einem deutlichen Abstand. Die für die schroffe Abkühlung vorgesehene erste Schlitzdüse befand sich in einem Abstand von 15 bis 25 mm oberhalb des Werkstückes, während die für die gedrosselte Abkühlung vorgesehene! Schlitzdüsen einen Abstand von 2o bis 4o mm vom Werkstück 2 aufwiesen! Durch diese Abstufung in den Abständen ist bereits eine gedrosselte Abkühlung gegeben. Gleichzeitig wurde über das Regelventil 4 unter Berücksichtigung einer Temperaturmessung an derat a distance of about 150 mm behind the heating device by means of the first slot nozzle with a sharp cooling of approx. 95o ° C to a temperature of 55o to 600 ° C on the surface ■ deterred. This deterred the area of rapid pearlite transformation. For the following throttled deterrence, three slot nozzles were provided, of which the first at a distance of about 200 to 25o mm behind the inductor. The last two slot nozzles followed at a considerable distance. The for the The first slot nozzle, intended for abrupt cooling, was located at a distance of 15 to 25 mm above the workpiece, while the one provided for the throttled cooling! Slot nozzles had a distance of 2o to 4o mm from workpiece 2! This gradation in the intervals already results in reduced cooling. At the same time was on the control valve 4 taking into account a temperature measurement on the
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Oberflache die Luftzufuhr gesteuert.Surface controlled the air supply.
Die vorbeschriebene Vorrichtung erlaubt eine gleichmäßige Abkühlung
der unterschiedlichen Querschnitssformen des durchlaufenden
Werkstückes. In den in Fig. 3 gezeigten Querschnitten durch eine Herzstückspitze wurden diejenigen Teile der Herzstückspitze
dunkel dargestellt, die nach der Wärmebehandlung eine Festigkeit
von über looo N/mm aufwiesen. Die Figur zeigt, daß die hochbeanspruchten Teile diese Mindestfestigkeit bei einer hohen
Eindringtiefe aufweisen. Den unterschiedlichen Querschnittsformen wird voll Rechnung getragen. Die vorteilhaften Ergebnisse
gehen insbesondere aus den Bildern 4 und 5 hervor. In Bild 4 ist auf der Ordinate die aus der Härte errechnete Festigkeit
in N/mm und auf der Abszisse der Abstand von der Fahrfläche
aufgezeichnet. Die durchgezogene Linie zeigt den tatsächlichen Festigkeitswert, während der schraffierte Bereich den erfindungsgemäß
angestrebten Festigkeitsbereich kennzeichnet. Angestrebt wird bis zu einer Tiefe von 15 mm eine Festigkeit vonThe device described above allows uniform cooling of the different cross-sectional shapes of the workpiece passing through. In the cross-sections through a frog point shown in FIG. 3, those parts of the frog point were
shown dark, which after the heat treatment had a strength of over 10000 N / mm. The figure shows that the highly stressed parts have this minimum strength at a high penetration depth. The different cross-sectional shapes are fully taken into account. The advantageous results are shown in Figures 4 and 5 in particular. In Figure 4, the strength calculated from the hardness in N / mm is plotted on the ordinate and the distance from the driving surface is plotted on the abscissa. The solid line shows the actual strength value, while the hatched area indicates the strength range aimed at according to the invention. The aim is to achieve a strength of up to a depth of 15 mm
mindestens looo N/mm . Tatsächlich wurden im vorliegenden Beispiel bei der Tiefe von 15 mm Festigkeitswerte von über 12ooat least looo N / mm. In fact, in the present example at a depth of 15 mm strength values of over 1200
N/mm erreicht, wobei sich bei noch größerer Tiefe nur ein allmählicher übergang zu niedrigeren Härten zeigt. Der rechts in der Fig. 4 gezeigte Querschnitt zeigt außerdem, aus welchem Teil der Herzstückspitze der Festigkeitsverlauf ermittelt wurde. Es zeigt sich, daß das erfindungsgemäße Verfahren für Weichenteile mit unterschiedlichsten Querschnittsformen geeignet ist.N / mm is reached, with increasing depth only gradually shows transition to lower hardnesses. The cross section shown on the right in FIG. 4 also shows from which part the strength curve was determined at the frog tip. It turns out that the method according to the invention for switch parts with a wide variety of cross-sectional shapes is suitable.
Dieses positive Bild wir durch Fig. 5 noch verstärkt, in
welcher die Kerbschlagarbeit des genannten Stahls im naturharten Walzzustand mit dem Zustand nach der erfindungsgemäßen Wärmebehandlung
verglichen ist. Fig. 5 zeigt, daß im Temperaturbereich von minus Jo bis plus 2o° C die Kerbschlagzähigkeit
erheblich verbessert ist. Vs handelt sich hierbei um DVFM-Proben
aus dem Kopf der Herzsi-uckspitze. Die erfindungsgemaßThis positive picture is reinforced by FIG
which the impact work of the steel mentioned in the naturally hard rolled state is compared with the state after the heat treatment according to the invention. Fig. 5 shows that in the temperature range from minus Jo to plus 20 ° C, the notched impact strength
is vastly improved. Vs are DVFM samples from the head of the cardiac back tip. The invention
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behandelten Proben weisen allesamt; eine Kerbschlagarbeifc von mehr als 3o J auf.treated samples all exhibit; a notched bar of more than 3o J.
Die Festigkeits- und Dehnungseigenschaften können der nachfolgenden Tabelle entnommen werden.The strength and elongation properties can be as follows Table.
fr G~ for G ~
o,2 B N/mm2 0.2 BN / mm 2
Wärmebehandelt 73o II90 11,8Heat treated 73o II90 11.8
Walzzustand 5'Io 960 11,8As rolled 5'Io 960 11.8
o,78 % C3 ο,24 % Si und 1 % Mn (Analyse)o, 78 % C 3 o, 24 % Si and 1 % Mn (analysis)
(Die Zugproben mit Io mm 0 lagen an den Fahrkanten. Die Längsachse der Proben hatte einen Abstand von je Io mm zur Kopfseite und zur Fahrfläche).(The tensile specimens with Io mm 0 were on the driving edges The longitudinal axis of the samples was each Io mm apart to the head side and to the driving surface).
Gegenüber den vorbekannten naturharten Stählen im Walzzustand steigt bei gleicher Bruchdehnung die Streckgrenze um 35 % und die Zugfestigkeit um 2k % an.Compared to the previously known naturally hard steels in the as-rolled condition, the yield point increases by 35 % and the tensile strength by 2k% for the same elongation at break.
In dem dargestellten Beispiel wurde nach der schroffen Kühlung durch die erste Schlitzdüse auf Oberflächentemperaturen von 55o bis 600 C mit- den weiteren Düsen so gekühlt, daß nur noch die aus dem Inneren nachfließende Wärmemenge abgeführt wurde. Nach vollzogener Umwandlung ist eine Auögleichszeifc von 3o bis 12o Sekunden vorge-In the example shown, after the abrupt cooling through the first slot nozzle to surface temperatures of 55o to 600 C, the other nozzles cooled so that only the amount of heat flowing in from the interior was dissipated. After the conversion has been completed, an equalization time of 3o to 12o seconds is available.
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sehen, bevor die Weichenteile mit der Wac-serbrause auf unter. loo° C abgekiihlt werden.see before the switch parts with the water spray on under. to be cooled down to 100 ° C.
Es hat sich gezeigt, daß das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere
zur Wärmebehandlung von Weichenteilen geeignet ist, da es trotz der unterschiedlichen Querschnittsformen dieser
Weichenteile zu einem Produkt führt, das ein gleichmäßiges Werkstoffverhalten zeigt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß
die Wärmebehandlung bis zu einer hohen Eindringtiefe hochwertige Werkstoffeigenschaften mit sich bringt, und daß kein
schroffer übergang auftritt. So werden vorzugsweise bis zu einer Tiefe von 15 mm Zugfestigkeiten von mindestens looo, insbesondere
aber über lloo N/mm beobachtet. Das Gefüge ist bis zu dieser Tiefe feinstperlitisch und geht dann zum Innern hin
allmählich in das Gefüge über, das von den naturharten Stählen bekannt ist. Damit sind die erfindungsgemäß behandelten Weichenteile
den vorbekannten naturharten Weichenteilen eindeutig überlegen, da auch bei längerem Einsatz keine Schäden, wie
Abplatzungen oder Verquetschungen, beobachtet werden. Besonders vorteilhaft ist, daß gleichzeitig; die oberen 15 mm des Kopfes
einen hohen Verschleißwiderstand aufweisen, wobei direkt an der Oberfläche Pestigke:
festzustellen sind.It has been shown that the method according to the invention is particularly suitable for the heat treatment of switch parts, since, despite the different cross-sectional shapes of these switch parts, it leads to a product which shows a uniform material behavior. This is due to the fact that the heat treatment up to a high penetration depth brings high-quality material properties with it, and that no sharp transition occurs. Thus tensile strengths of at least 100, but in particular over 100 N / mm are observed preferably up to a depth of 15 mm. The structure is finely pearlitic up to this depth and then gradually merges towards the inside into the structure known from naturally hard steels. The switch parts treated according to the invention are thus clearly superior to the previously known naturally hard switch parts, since no damage, such as flaking or crushing, is observed even after prolonged use. It is particularly advantageous that at the same time; the top 15 mm of the head have a high wear resistance, with Pestigke directly on the surface:
are to be determined.
ρ Oberfläche Festigkeitseigenschaften von 12oo N/mm" und höherρ surface strength properties of 1200 N / mm "and higher
Das erfindungsgemäße Verfahren wurde für die Behandlung von Weichenteilen dargestellt, da diese Werkstücke aufgrund der komplizierten Querschnittsformen besondere Probleme aufwerfen. Es leuchtet ein, daß das Verfahren auch bei querschnittsgleichen Schienen, wie Flügelschienen, bei Breitfuß-, Rillen- und Kranschienen, angewendet werden kann, wenn dort vergleichbare Eigenschaften gewünscht werden.The method according to the invention has been presented for the treatment of switch parts, since these workpieces due to the complicated cross-sectional shapes pose particular problems. It is clear that the process can also be used with cross-sections of the same type Rails, such as wing rails, for broad base, grooved and crane rails, can be used if comparable properties are desired there.
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Owner name: KRUPP STAHL AG, 4630 BOCHUM, DE BWG BUTZBACHER WEI |
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