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