DE2649834A1

DE2649834A1 - Verfahren zum herstellen von teilen aus stahl mit 12 bis 14 gew.% mangan mit schweissbaren anschlusstuecken

Info

Publication number: DE2649834A1
Application number: DE19762649834
Authority: DE
Inventors: Robert Perrot
Original assignee: Paris & Outreau Acieries
Current assignee: Paris & Outreau Acieries
Priority date: 1975-10-31
Filing date: 1976-10-29
Publication date: 1977-05-05
Also published as: IE43559B1; NL7611648A; GB1545937A; US4185773A; DE2649834B2; DE2649834C3; CH604961A5; LU76088A1; IT1075977B; IE43559L; ES453222A1; DK492376A

Description

DR. BSRG DIP L.-IN G. STAPF

DIPL.-1NG. SCKVVABE DR.CP,. SANDMAlR

P ATtNTA;-. V.'AL TE 8 MÖNCHEN 60 ■ M a U ERK J RC H ER S T R. 45

Anwaltsakte 27 555 2 9. OKT. 1376

SOCISTE DES ACIERIES DE PARIS ET D'OUTREAU 750I7 Paris / Frankreich

Verfahren zum Herstellen von Teilen aus Stahl, mit 12 bis 14 Gew.% Mangan mit schweißbaren Anschlußstücken.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von einen Mangangehalt von 12 bis 14- Gew.% sov/ie ein austenitisches Gefüge aufweisenden StahlteiXen, insbesondere Gleis-

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stücken und vorzugsweise Kreuzungs-Herzstücken, mit Anschlußstücken aus überwiegend austenitisches Gefüge aufweisendem Stahl, welche eine stoßfreie Verbindung mit Teilen aus anderen Legierungen, insbesondere mit Fahrschienen ermöglichen.

In bekannten Verfahren werden solche Anschlußstücke mittels an die Enden der Schienenstücke angesetzter Formen gegossen, worauf das so entstandene Teil einer Wärmebehandlung unterworfen wird, um die heterogene austenitische Struktur des Schienenstücks in ein rein austenitisches Gefüge umzuwandeln. Die Wärmebehandlung besteht gewöhnlich in einer bei Temperaturen zwischen 900 und 1200 ⁰C durchgeführten Überhärtung.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß eine einfache Verbindung in stumpfem Stoß etwa zwischen den Enden eines Kreuzungs-Herzstücks und seinen Anschlußstücken, wie sie durch direkten Guß an einem glatt abgeschnittenen Ende des Herzstücks mittels einer ein Vignol-Schienenprofil aufweisenden Gießform entsteht, eine ausreichende Sicherheit und Festigkeit nicht gewährleistet.

Die Erfindung schafft eine wesentlich verbesserte Verbindung zwischen einem Schienenstück und einem Anschlußstück dafür, welche in wesentlich verringertem Maße der Gefahr von Rissen oder Brüchen ausgesetzt ist.

Gemäß dem beschriebenen Verfahren ist das Anschlußstück nach dem Herstellen der Verbindung zwischen dem aus Manganstahl geformten Schienenstück und der Fahrschiene eingelassen und kann sich daher auch bei einem Bruch nicht ablösen.

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Das erfindungsgemäße Verfahren ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Enden eines Gleisstücks, an welchen die Anschlußstücke angegossen werden sollen, derart profiliert werden, daß jedes der Enden eine um eine waagerechte Querachse geneigte Stirnfläche hat. Dadurch wird die Verbindung zwischen dem Gleisstück und dem jeweiligen Anschlußstück bei stärkerer Belastung jeweils des Gleisstücks oder eines Anschlußstücks allein durch Biegekräfte anstelle von übermäßig großen Scherkräften beansprucht.

Diese Wirkung kann unter Zugewinn weiterer Vorteile noch dadurch verbessert werden, daß die Enden des GleistStücks so profiliert werden, daß sie neben der geneigten Stirnfläche in Richtung der Symmetrieebene des betreffenden Endes sowie nach oben geneigte seitliche Flächen aufweisen, wodurch die genannte Stirnfläche die Form eines Dreiecks oder Trapezes erhält, dessen Spitze bzw. kurze Basis an der Lauffläche des betreffenden Endes des Gleisstücks liegt.

Der Guß eines AnschlußStücks an einem Ende eines Gleisstücks wird vorzugsweise so ausgeführt, daß sich der Schienenkopf unterhalb des Schienenfußes befindet und daher vor diesem gegossen wird. Dadurch ist ein dichter, von Lunkern freier Kopf erzielbar.

Das Gleisstück ist vorzugsweise wenigstens im Bereich der Enden hohl, um die Verbindung mit dem angegossenen Anschlußstück weiter zu verbessern.

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Zum Erzielen eines gleichmäßigen Gusses wird der über der Form angeordnete Gußtiegel während des Gießens des Anschlußstücks in Längsrichtung des Gleisstücks fortbewegt.

In einer anderen Ausführungsform des Verfahrens werden die Anschlußstücke unmittelbar nach dem Guß des Gleisstücks an dessen Enden angegossen, bevor dieses abgekühlt ist. Zu diesem Zweck hat die für den Guß des Gleisstücks verwendete Form nahe den Enden des Gleisstücks jeweils eine Sperrwand, welche nach dem Guß herausnehmbar ist, so daß eine andere Form für den Guß der Anschlußstücks angebracht werden kann.

Die für den Guß eines AnschlußStücks verwendete Form ist vorzugsweise so ausgeführt, daß das Anschlußstück im Bereich seiner Verbindung mit dem Gleisstück ein diesem entsprechendes Vollprofil und an seinem anderen Ende ein Schienenprofil, beispielsweise ein Vignol-Schienenprofil erhält.

Im- folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schrägansicht eines Endes eines Gleisstücks für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 eine Schrägansicht eines Endes eines Gleisstücks mit angegossenem Anschlußstück,

Fig. 3 eine Ansicht einer Form für den Guß eines Anschlußstücks im Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 5i

Fig. 4 eine Ansicht der Form im Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 5 und

Fig. 5 eine Längsschnittansicht der Form und eines Gußtiegels

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mit dem Ende eines Gleisstücks und einem angegossenen Anschlußstück in Seitenansicht.

In Fig. 1 und 2 erkennt man ein Endstück 1 eines Gleisstücks und ein dazugehöriges Anschlußstück 2. Das Endstück 1, an welchem das Anschlußstück 2 angegossen werden soll, hat eine um eine waagerechte Querachse 4 geneigte Stirnfläche 3 sowie zwei beiderseits derselben angeordnete, in Richtung auf die Symmetrieebene 6 des Endstücks 1 und nach oben geneigte seitliche Flächen 5a? 5b. Die Stirnfläche 3 hat dadurch die Form eines Dreiecks oder Trapezes, dessen Spitze bzw. kleine Basis 7 an der Lauffläche 8 des Gleisstücks liegt.

Fig. 3 zeigt eine Form für den Guß des Anschlußstücks 2 am Ende 1 des Gleisstücks. Die Form ist aus einem waagerechten Bodenteil 9 und zwei aufrechtstehenden, symmetrischen Seitenteilen 10a, 10b zusammengesetzt. Die Trennlinie 11 der beiden Seitenteile 10a, 10b verläuft in der mittleren Symmetrieebene 6. Das Ende 1 des Gleisstücks ragt so weit in die Form hinein, daß die Schmelze während des Gießens des Anschlußstücks nicht in Höhe des Schienenfußes 12 entweichen kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Form so angeordnet, daß der Schienenkopf 13 des Anschlußstücks 2 vor dem Schienenfuß 12, 14 gegossen wird. Das Füllen der Form geschieht über einen Einguß 15, und ein Steiger 16 gewährleistet eine vollständige Füllung. Nach dem Ausformen des nun mit seinem Anschlußstück versehenen Gleisstücks werden der Anguß und der Überlauf vom letzteren abgetrennt.

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Die Form 9* 10a, 10b ist so ausgebildet, daß das Anschlußstück 2 in dem durch die Flächen 3» 5a, 5b gebildeten Bereich der Verbindung ein dem des Gleiststücks 1 im wesentlichen entsprechendes Vollprofil erhält und an seinem anderen Ende ein Schienenprofil, beispielsweise ein Vignol-Schienenprofil. In einer vorteilhaften Ausführung ist das Ende 1 des Gleisstücks hohl, wie in !"ig. 3 durch die gestrichelte Linie 17 angedeutet.

Gemäß der Erfindung ist ein glwichmäßiger Guß des Anschlußstücks 2 dadurch erzielbar, daß ein oberhalb der Form angeordneter Gießtiegel 18 während des Gusses in Längsrichtung fortbewegt wird, so daß sich seine Gießöffnung 19 von einem senkrecht über der Spitze 7 liegenden Punkt zu einem senkrecht über dem Schienenfuß 12 des Endes des Gleisstücks 1 liegenden Punkt bewegt.

In einer abgewandelten Ausführungsform des Verfahrens werden die Anschlußstücke an die Enden des Gleisstücks angegossen, bevor dieses sich nach dem Guß abgekühlt hat. Zu diesem Zweck hat die für den Guß des Gleisstücks verwendete Form im Bereich der Enden desselben jeweils eine Sperrwand, welche nach dem Guß des Gleisstücks abnehmbar ist, so daß an den Enden die Form 9» 10a, 10b für den Guß des jeweiligen Anschlußstücks anbringbar ist.

Die für den Guß der Anschlußstücke 2 notwendige Metallschmelze kann etwa mittels eines Schmelzofens oder unter Anwendung irgend eines anderen Schmelzverfahrens erschmolzen werden.

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Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel eines Verfahrens für die Fertigung von Gleisstücken beschränkt, sondern erstreckt sich auf die Herstellung der verschiedensten Teile aus Manganstahl mit Anschlußteilen, welche mit anderen Teilen aus verschiedenen Legierungen verschweißbar sind.

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Teilen aus Stahl mit einem Mangangehaltn von 12 bis 14 Gew.% und austenitischem Gefüge, insbesondere von Gleisstücken und vorzugsweise von Kreuzungs-Herzstücken, mit Anschlußstücken aus Stahl von überwiegend austenitischem Gefüge, welche eine Schweißverbindung mit Teilen aus anderen Legierungen ermöglichen, insbesondere mit Fahrschienen, bei welchem die Anschlußstücke vor einer Wärmebehandlung in direkt an den Enden der Teile aus Manganstahl angesetzten Formen gegossen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Teile aus Manganstahl, an denen die Anschlußstücke angegossen werden sollen, so profiliert werden, daß jedes Ende eine um eine waagerechte Querachse geneigte Stirnfläche hat.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ende der Teile aus Manganstahl so profiliert wird, daß es neben der geneigten Stirnfläche zwei in Richtung auf die Mittelebene des Endes sowie nach oben geneigte seitliche Flächen hat und die Stirnfläche dadurch die Form eines Trapezes erhält, dessen kleine Basis an der Lauffläche des betreffenden Endes des Teils liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllen der Form in der Weise geschieht, daß der Kopf des Anschlußstücks vor dem Fuß desselben gegossen wird.

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M-. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß Teile aus Manganstahl verwendet werden, deren Enden ein hohles Profil haben.

5- Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der oberhalb der Form angeordnete Gießtiegel während des Füllens der Form in Längsrichtung des Teils aus Manganstahl fortbewegt wird.

6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennz ei chnet, daß die Anschlußstücke nach dem Guß des Teils aus Manganstahl an dessen Enden angegossen werden, bevor das Teil abgekühlt ist.

7. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennze ichnet, daß die zum Guß des Teils aus Manganstahl verwendete Form nahe ihren Enden eine Sperrwand aufweist, welche nach dem Guß des Teils das Freilegen von dessen Enden und das Anbringen einer anderen Form zum Gießen der Anschlußstücke ermöglicht.

8. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die für den Guß der Anschlußstücke verwendete Form so ausgebildet ist, daß die Anschlußßtücke an einer Seite ein dem des Gleisstücks im Bereich der Verbindung zwischen ihm und dem Anschlußstück entsprechendes Vollprofil und am anderen Ende ein Schienenprofil, beispielsweise ein Vignol-Schienenprofil erhalten.

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9. Teil aus Stahl mit einem Mangangehalt von 12 bis 14· Gew.-% und austenitischer Struktur, insbesondere Gleisstück und vorzugsweise Kreuzungs-Herzstück, mit Anschlußstücken aus Stahl mit überwiegend austenitischem Gefüge, welche eine Schweißverbindung mit Teilen aus anderen Legierungen, insbesondere mit Fahrschienen ermöglichen, und welches durch Gießen der Anschlußstücke in direkt an den Enden des Teils aus Manganstahl angesetzten Formen vor einer Wärmebehandlung hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil unter Anwendung eines Verfahrens nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche hergestellt ist.

10. Stahlteil nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstücke (2) nach dem Verbinden des Teils aus Manganstahl und der Teile aus Legierung zwischen dem Teil aus Manganstahl und den Teilen aus Legierung eingelassen sind.

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