DE815196C

DE815196C - Stahl und Waermebehandlung fuer kopfgehaertete Schienen

Info

Publication number: DE815196C
Application number: DEB3799A
Authority: DE
Inventors: Sepp Dipl-Ing Ammareller; Alfred Duebbert
Original assignee: Bochumer Verein fuer Gussstahlfabrikation AG
Current assignee: Bochumer Verein fuer Gussstahlfabrikation AG
Priority date: 1950-05-23
Filing date: 1950-05-23
Publication date: 1951-10-08

Description

Stahl und Wärmebehandlung für kopfgehärtete Schienen Es ist bekannt, verschleißfeste Eisenbahnschienen herzustellen, indem man die Fahrfläche der Schienen aus der Walzhitze durch Eintauchen des Kopfes im fließenden Wasser härtet und die gehärtete Oberfläche des Kopfes durch die im Innern der Schiene verbliebene Wärme anläßt. Für solche Schienen wurde zunächst ein Stahl mit etwa 0,4 0/, C, oß 0/, Mri und oj bis o,2 0/, Si verwendet. Von der Herstellerin dieser Schienen ist im Schrifttum (österreichische Patentschrift 153 175) angegeben worden, daß eine größere Härtesteigerung durch höheres Härten und geringeres Anlassen vom Standpunkt der Sicherheit der Schienen bedenklich sein würde.
Es ist in der Folgezeit bekanntgeworden, das gleiche Verfahren, Härten des Schienenkopfes aus der Walzhitze in Wasser mit nachfolgendem Anlassen der gehärteten Schicht durch die aus dem Innern des Schienenkopfes nachströmende Wärme, auf Schienen aus Stählen anzuwenden, die einen auf mindestens o,6 0/, erhöhten Siliziumgehalt besitzen, vorzugsweise auf Stähle mit 0,35 % C, 0,7 bis oß % Si und 0,7 bis o,9 0/, Mn.
Es hat sich herausgestellt, daß es entgegen den bisher vorliegenden Bedenken möglich ist, Schienen mit durchaus guter Zähigkeit bei noch erheblich gesteigerter Verschleißfestigkeit herzustellen, indem man Schienen aus einem Stahl mit etwa 0,35 bis 0,45 0/, C, I,3o bis i,go 0/, Mn und 0,4o bis i,o 0/, Si zunächst auf Temperaturen unterhalb der Anlaßtemperaturen erkalten läßt und sie dann an der Oberfläche des Kopfes, vorzugsweise mit induktiver oder Brennerheizung, auf Härtetemperatur erhitzt und ohne nachfolgendes Anlassen härtet. Dabei soll die Abkühlung von der Walzendtemperatur vor der Oberflächenhärtung so langsam erfolgen, daß kein Härtungsgefüge und keine Flockenbildung auftritt.
Trotz des verhältnismäßig hohen Gehaltes an C, Mn und Si haben sich die bisher gehegten Befürchtungen, man müsse im Hinblick auf die Zähigkeit der Schienen schon bei geringeren Gehalten an diesen Elementen die gehärteten Zonen des Schienenkopfes unbedingt anlassen, als unberechtigt erwiesen.
Es kann in manchen Fällen zweckmäßig sein, z. B. zur weiteren Erhöhung der Verschleißfestigkeit oder zur Erzielung besonderer Feinkörnigkeit, erfindungsgemäß Stähle der angegebenen Zusammensetzung zu verwenden, in denen jedoch der Kohlenstoffgehalt um einen gewissen Betrag, der diese Sollanalyse um bis zu etwa OJ5 0/, Kohlenstoff überschreitet, erhöht, dieser überschüssige Kohlenstoff aber durch mindestens einen starken Karbildbildner, wie Titan, Niob, Tantal oder Vanadin, abgebunden ist.
Das Verfahren gemäß der Erfindung läßt sich auch in der Weise anwenden, daß die induktiv oder mit Brennern auf Härtetemperatur erwärmte Oberfläche des Schienenkopfes erst in solchem Abstand von der Erwärmungsvorrichtung erfolgt, daß in der Oberfläche des Schienenkopfes ein Zwischenstufengefüge bzw. sorbitisch-troostitisches Gefüge entsteht.
Es ist möglich, die erfindungsgemäß hergestellten Schienen ohne Schaden auf der Baustelle zu biegen, etwa um sie in Kurven zu verlegen. Auf diese Weise erhält man eine Schiene mit wesentlich gesteigerter Verschleißfestigkeit, ausreichender Bruchsicherheit und Biegefähigkeit.

Claims

PATENTANSPRCCHE: i. Verfahren zum Herstellen von Schienen mit besonders hoher Verschleißfestigkeit, ausreichender Zähigkeit und Kaltbiegefähigkeit unter Anwendung des Kopffiärtens, dadurch gekennzeichnet, daß Schienen aus einem Stahl mit etwa 0,35 bis 0,45 0/, Kohlenstoff, 1,3 bis 1,9 0/, Mangan, 0,4 bis i,o 0/, Silizium, Rest Eisen mit den üb- lichen Eisenbegleitern, nach dem Walzen zunächst unter Vermeidung von Härtungsgefüge und Flockenbildung auf eine Temperatur unterhalb der Anlaßtemperaturen erkalten gelassen, darauf an der Oberfläche des Kopfes, vorzugsweise induktiv oder mit Brennern auf Härtetemperatur erhitzt und ohne nachfolgendes Anlassen gehärtet werden.
2. Die Anwendung des Verfahrens nach Anspruch i auf Schienen der im Anspruch i genannten Zusammensetzung, deren Stahl jedoch einen die angegebene Sollanalyse um bis zu etwa 0,15 0/, Kohlenstoff übersteigenden Kohlenstoffgehalt und solche Mengen mindestens eines starken Karbidbildners, wie Titan, Niob, Tantal oder Vanadin, besitzt, daß der überschüssige Kohlenstoff dadurch abgebunden ist. 3. Die Anwendung des Verfahrens nach Anspruch i auf Schienen der im Anspruch i oder 2 genannten Zusammensetzung mit der Maßgabe, daß das Abschrecken der vorzugsweise induktiv oder mit Brennern auf Härtetemperatur gebrachten Schienenoberfläche in solchem Abstand von der Erwärmungsvorrichtung erfolgt, daß in der Oberfläche des Schienenkopfes Zwischenstufengefüge bzw. sorbitisch-troostitisches Gefüge herbeigeführt wird.