DE4442415A1 - Verfahren zur Herstellung einer Herzstückspitze sowie Herzstückspitze - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer Herzstückspitze sowie Herzstückspitze

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Herzstückspitze bestehend aus Spitzenabschnitt wie Blockspitze und angeschweißten Anschlußschienen wie Regel­ schienen, wobei der Spitzenabschnitt und die Anschlußschienen aus unterschiedlichen Materialien wie Stählen bestehen. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Herzstückspitze bestehend aus einem Spitzenabschnitt wie Blockspitze sowie an diesem vorzugsweise stumpf angeschweißten Anschlußschienen wie Regelschienen.
Herzstücke ergeben sich bei Weichen oder Kreuzungen durch Überschneidungen der Schie­ nenstränge. Die im Bereich der Schienenlücken vorhandenen Herzstückspitzen sind dabei einem hohen Verschleiß ausgesetzt, so daß dieser Bereich aus festen Materialien wie Sonder­ stahl oder Mangan ausgebildet wird. Die sich an den Spitzenabschnitt anschließenden An­ schlußschienen, die aus üblichem Schienenmaterial bestehen, können stumpf angeschweißt werden, sofern die unterschiedlichen Materialien dies zulassen.
Vor dem Verschweißen werden die einzelnen Teile vergütet. Aufgrund der unterschiedlichen Materialien bilden sich jedoch in dem Bereich der Schweißflächen undefinierte Wärmeüber­ gangszonen aus, die in den Bereichen zu nicht eindeutig definierten bzw. gewünschten Materialeigenschaften wie Zugfestigkeit, Biegewechselfestigkeit, Streckgrenze oder Rißzähig­ keit führen.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Herzstückspitze und eine solche selbst derart weiterzubilden, daß nach dem Verschweißen definierte Materialeigenschaften sichergestellt sind, ohne daß herstellungstechnisch auf­ wendige Maßnahmen erforderlich sind.
Erfindungsgemäß wird das Problem durch ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß nach Anschweißen der Anschlußschienenabschnitte an den Spitzenabschnitt diese als Einheit vergütet werden.
Abweichend vom vorbekannten Stand der Technik erfolgt ein Vergüten der Herzstückspitze als Einheit und nicht deren aus unterschiedlichen Materialien bestehenden Teile für sich. Die beim Verschweißen auftretenden undefinierten Wärmeübergangszonen werden somit geheilt.
Gleichzeitig ist sichergestellt, daß die Herzstückspitze in ihrem Anfahrbereich eine hohe Festigkeit aufweist.
Insbesondere ist vorgesehen, daß als Spitzenabschnitt ein Sonderstahl und als Anschluß­ schienenabschnitt ein Material üblicher Regel- wie Vignolschienen verwendet werden. Dabei erfolgt eine Vergütung der Einheit derart, daß der Spitzenbereich martensitisches und die Anschlußschienenabschnitte perlitisches Gefüge aufweisen.
Eine Herzstückspitze zuvor beschriebener Art zeichnet sich dadurch aus, daß die Herzstück­ spitze als Einheit vergütet ist, wobei der Spitzenabschnitt martensitisches Gefüge und die angeschweißten Anschlußschienenabschnitte perlitisches Gefüge aufweisen. Insbesondere ist das Material der Anschlußschienenabschnitte ein Stahl einer Analyse mit zumindest 0,73 bis 0,79 Gewichtsprozent C, 0,86-0,99% Gewichtsprozent Mn, 0,21 bis 0,32 Gewichtsprozent Si, 0,07 bis 0,025 Gewichtsprozent P, 0,008 bis 0,022 Gewichtsprozent S, 0,02 bis 0,14 Gewichtsprozent Cr und 0,000 Gewichtsprozent Nb sowie üblichen erschmelzungsbedingten Verunreinigungen.
Bei dem Material des Spitzenabschnittes handelt es sich vorzugsweise um einen vakuumbe­ handelten Stahl mit zumindest 0,53 bis 0,62 Gew.-% C, 0,15 bis 0,25 Gew.-% Si, 0,65 bis 1,1 Gew.-% Mn, 0,8 bis 1,3 Gew.-% Cr, 0,05 bis 0,11 Gew.-% Mo, 0,05 bis 0,11 Gew % V 0,02 Gew.-% P, wahlweise bis 0,025 Gew.-% Al, wahlweise 0,5 Gew.-% Nb, Resteisen sowie üblichen erschmelzungsbedingten Verunreinigungen, wobei das Verhältnis von Mn zu Cr in etwa 0 80 Mn : Cr 0,85 und das Verhältnis von Mo zu V in etwa 1 beträgt.
In einer besonders hervorzuhebenden Ausgestaltung der Erfindung gehen der Spitzenbereich einerseits und die Anschlußschienenabschnitte andererseits im Bereich ihrer aneinanderliegen­ den Schweißflächen bündig ineinander über. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß auf einfache Weise ein Stumpfschweißen möglich ist. Dabei ist insbesondere der Spitzenbereich anschlußschienenseitig zur geometrischen Anpassung an die Schweißflächen der Anschluß­ schienenabschnitte ausgearbeitet.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmale - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.
Es zeigen
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Herzstückspitze,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Herzstückspitze nach Fig. 1 im Ausschnitt,
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts der Herzstückspitze nach Fig. 1,
Fig. 4 ein Schnitt entlang der Linie AA in Fig. 1 und
Fig. 5 ein Schnitt entlang der Linie BB in Fig. 1.
In Fig. 1 ist eine Draufsicht einer Herzstückspitze (10) dargestellt, die sich aus einem vorderen Spitzenabschnitt in Form einer Blockspitze (12) und mit diesem stumpf verschweiß­ ten Anschlußschienenabschnitten (14) und (16) zusammensetzt. Dabei ist die Blockspitze 12 mit den Anschlußschienenabschnitten (14) und (16) entlang der Linie BB abbrennstumpf verschweißt.
Erfindungsgemäß besteht die Blockspitze (12) aus einem Sonderstahl, bei dem es sich um einen vakuumbehandelten Stahl mit 0,53 bis 0,62 Gew.-% C, 0,15 bis 0,25 Gew.-% Si, 0,65 bis 1,1 Gew.-% Mn, 0,8 bis 1,3 Gew.-% Cr, 0,05 bis 0,11 Gew.-% Mo, 0,05 bis 0,11 Gew.-% V 0,02 Gew.-% P, wahlweise bis 0,025 Gew.-% Al, wahlweise 0,5 Gew.-% Nb, Resteisen sowie übliche erschmelzungsbedingte Verunreinigungen handelt, wobei das Verhältnis von Mn zu Cr in etwa 0 80 Mn : Cr 0 85 beträgt und das Verhältnis von Mo zu V in etwa 1 beträgt.
Demgegenüber bestehen die Anschlußschienen (14) und (16) aus einem Stahl, der für Regel­ wie Vignolschienen benutzt werden kann und eine Analyse mit zumindest 0,73 bis 0,79 Gew.-% C, 0,86 bis 0,99 Gew.-% Mn, 0,21 bis 0,32 Gew.-% Si, 0,07 bis 0,025 Gew.-% P, 0,008 bis 0,022 Gew.-% S, 0,02 bis 0,14 Gew.-% Cr und 0,000 Gew.-% Nb sowie übliche erschmelzungsbedingte Verunreinigungen besitzt.
Um die den Anfahrbereich der Herzstückspitze (10) bildende Blockspitze (12) verschleißfest auszubilden, weist diese ein martensitisches Gefüge auf, wohingegen die Anschlußschienen­ abschnitte (14), (16) ein perlitisches Gefüge besitzen.
Damit verhindert wird, daß aufgrund des Stumpfschweißens undefinierte Wärmeübergangs­ zonen sowohl in der Blockspitze (12) als auch in den Anschlußschienenabschnitten (14) und (16) auftreten, die zu Gefügestörungen führen können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Blockspitze (12) mit dem Anschlußschienenabschnitt (14) und (16) erst stumpf ver­ schweißt und sodann die so gebildete Einheit an sich vergütet wird.
Um ein einfaches Verschweißen zwischen der Blockspitze (12) und den Anschlußschienen­ abschnitten (14) und (16) zu ermöglichen, weisen die aneinanderliegenden Schweißflächen gleiche Geometrien auf, wie die Fig. 4 und 5 verdeutlichen sollen. So weist die Blockspitze (12) in ihrer den Schienenabschnitten (14), (16) zugewandten Stirnfläche (18) eine Geometrie auf, die der Fläche der zugewandten Stoßflächen (20) und (22) der Anschlußschienenab­ schnitte (14) und (16) entspricht.
Um eine entsprechende Geometrie der Stirnfläche (18) zu erzielen, ist die Blockspitze (12) einerseits im Mittelbereich (Bezugszeichen (26)) und andererseits im Flankenbereich (Bezugs­ zeichen (28)) und (30) ausgearbeitet.
Die Tiefe der im mittleren Abschnitt einem Oval entsprechenden Ausarbeitung (26) in Richtung der Längsachse (24) der Blockspitze (12) beläuft sich in etwa auf ein Drittel bis zwei Drittel, vorzugsweise in etwa der Hälfte der Breite der Blockspitze (12) im Bereich ihrer Stirnfläche (18). Die seitlichen Ausarbeitungen (28) und (30) erstrecken sich in etwa über eine Länge der Blockspitze (12), die in etwa der Breite der Blockspitze (12) in ihrer Stirn­ fläche (18) entspricht.

Claims (9)

1. Verfahren zum Herstellen einer Herzstückspitze (10) mit Spitzenabschnitt wie Block­ spitze (12) und angeschweißten Anschlußschienenabschnitten (14, 16), wobei der Spitzenabschnitt und die Anschlußschienenabschnitte aus unterschiedlichen Materialien wie Stählen bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß nach Anschweißen der Anschlußschienenabschnitte (14, 16) an den Spitzen­ abschnitt (12) diese als Einheit vergütet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Spitzenabschnitt (12) ein Sonderstahl und als Anschlußschienenabschnitte (14, 16) ein Material üblicher Regel- wie Vignolschienen verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Spitzenabschnitt (12) und den angeschweißten Anschlußschienen­ abschnitten (14, 16) bestehende Einheit derart vergütet wird, daß der Spitzenabschnitt martensitisches und die Anschlußschienenabschnitte perlitisches Gefüge aufweisen.
4. Herzstückspitze (10) bestehend aus einem Spitzenabschnitt wie Blockspitze (12) sowie an diesem vorzugsweise stumpf angeschweißten Anschlußschienenabschnitten (14, 16), dadurch gekennzeichnet, daß die Herzstückspitze (10) als Einheit vergütet worden ist, wobei der Spitzen­ abschnitt (12) martensitisches Gefüge und die angeschweißten Anschlußschienen­ abschnitte (14, 16) perlitisches Gefüge aufweisen.
5. Herzstückspitze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spitzenabschnitt (12) ein Sonderstahl und die Anschlußschienenabschnitte (14, 16) ein Schienenstahl sind.
6. Herzstückspitze nach zumindest Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schienenstahl eine Analyse mit zumindest 0,73 bis 0,79 Gew.-% C, 0,86 bis 0,99 Gew.-% Mn, 0,21 bis 0,32 Gew.-% Si, 0,07 bis 0,025 Gew.-% P, 0,008 bis 0,022 Gew.-% S, 0,02 bis 0,14 Gew.-% Cr und 0,000 Gew.-% Nb sowie üblichen erschmel­ zungsbedingten Verunreinigungen besitzt.
7. Herzstückspitze nach zumindest Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sonderstahl ein vakuumbehandelter Stahl mit 0,53 bis 0,62 Gew.-% C, 0,15 bis 0,25 Gew.-% Si, 0,65 bis 1,1 Gew.-% Mn, 0,8 bis 1,3 Gew.-% Cr, 0,05 bis 0,11 Gew.-% Mo, 0,05 bis 0,11 Gew.-% V 0 02 Gew.-% P, wahlweise bis 0,025 Gew.-% Al, wahlweise 0,5 Gew.-% Nb, Resteisen sowie üblichen erschmelzungsbedingten Verunreinigungen ist, wobei das Verhältnis von Mn zu Cr in etwa 0 80 Mn : Cr 0,85 beträgt und das Verhältnis von Mo zu V in etwa 1 beträgt.
8. Herzstückspitze nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spitzenabschnitt (12) einerseits und die Anschlußschienenabschnitte (14, 16) andererseits in ihren aufeinanderliegenden Schweißflächen bündig ineinander überge­ hen.
9. Herzstückspitze nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spitzenabschnitt (12) in Form einer Blockspitze anschweißseitig zur geome­ trischen Anpassung an die Schweißflächen der Anschlußschienenabschnitte (14, 16) ausgearbeitet ist.
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