DE880452C

DE880452C - Verfahren zur Herstellung von Eisenbahnschienen

Info

Publication number: DE880452C
Application number: DEP14050D
Authority: DE
Inventors: Rudolf Zettwitz
Original assignee: HUETTENWERK RHEINHAUSEN AG
Current assignee: HUETTENWERK RHEINHAUSEN AG
Priority date: 1941-04-02
Filing date: 1941-04-02
Publication date: 1953-06-22

Description

Verfahren zur Herstellung von Eisenbahnschienen Um die Verschleißfestigkeit von Eisenbahnfahrschienen zu erhöhen, hat man bisher verschiedene Arbeitsverfahren angewendet. So werden die Fahrschienen aus einem härteren oder verschleißfesteren Werkstoff 'hergestellt, gegebenenfalls unter Verwendung von Legierungszusätzen. Von anderer Seite wird vorgeschlagen, die Fahrschienenköpfe oder auch die Verlaschungszonen zu härten bzw. zu vergüten. Die Härtung erfolgt dabei beispielsweise durch schnell über die zu härtenden Flächen strömende Wasserbänder. Andererseits ist es auch bekannt, für das Herstellen von Eisenbahnschienen Blöcke zu verwenden, die aus zwei verschiedenen Werkstoffschichten bestehen. Hierbei erfolgt das Auswalzen so, daß der härtere Stahl den Fahrschienenkopf bildet. Diese Fahrschienen bezeichnet man als Verbundschienen. Es ist auch eine bekannte Tatsache, daß Eisenbahnschienen durch jahrelanges Befahren mit Fahrzeugen nach und nach an den Fahrflächen des Fahrschienenkopfes eine Kalthärtung erhalten und dadurch widerstandsfähiger gegen Verschleiß werden.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Eisenbahnschienen, deren hochbeanspruchte Teile gehärtet werden. Sie besteht darin, daß: die hochbeanspruchten Teile des Schienenprofils bei dem üblichen Warmwalzen verstärkt ausgebildet und nach dem Erkalten der Schiene durch Kaltwalzen in das normale Profil verformt werden. Hierbei erhalten die hochbeanspruchten Teile des Schienenprofils eine höhere Festigkeit, wie sie in üblicher Weise erst durch jahrelanges Befahren und die dadurch hervorgerufene Kalthärtung nach und nach erzielt wird. Während durch das Befahren nur die Köpfe der Schienen eine größere Festigkeit erhalten, ist bei den Eisenbahnschienen gemäß der Erfindung auch eine größere Festigkeit sonstiger während des Betriebes hochbeanspruchter Teile vorhanden, die der zwangsläufigen Härtung während des jahrelangen Befahrens nicht 'unterworfen werden. Hierbei handelt es sich z. B. um den die Verbindungslaschen tragenden unteren, Teil des Schienenkopfes und um die Laschenanlage am Schienenfuß; diese Teile werden bekanntlich ebenfalls stärker beansprucht. Für den die Verbindungslaschen tragenden Teil des Schienenkopfes hat die Erhöhung der Festigkeit Bern Vorteil, daß das Einschlagen -der Laschen in den Schienenkopf begrenzt ist. Um den beim Kaltwalzen auftretenden Materialschwund auszugleichen, sind die betreffenden Teile des Profils während des üblichen Warmwalzens verstärkt auszubilden.
Es ist an sich bekannt, daß z. B. beim Ziehen von Drähten oder beim Kaltwalzen von. Bandstahl durch den- Einfluß der Kaltverformung höhere Festigkeiten erzielt werden. Durch Streckung der einzelnen Kristallkörner und Verdichtung des Materials tritt eine Veränderung der mechanischen und physikalischen Eigenschaften ein, - da Zugfestigkeit, Streckgrenze und Härte eine Erhöhung erfahren. Während jedoch bei gezogenen Drähten und kaltgewalztem Eisen eine Härtung über die gesamte Oberfläche stattfindet, sollen gemäß der Erfindung bei Eisenbahnschienen nur die hochbcanspruehten Teile einer Kalthärtung unterzogen werden.
An Hand der Zeichnung soll im nachstehenden die Erfindung näher erläutert werden.
Abb. i zeigt beispielsweise das Profil eines. Fahrschienenkopfes i. Die gestrichelte Linie 2 ist die Begrenzung für das Profil, nachdem es warmgewalzt ist und bevor es der Kaltverformung unterworfen wird. Durch das Kältwalzen und die hierdurch auftretende Härtung der Fahrbahn und der Seitenflächen des Schienenkopfes wird der Querschnitt .des Schienenkopfes i von der gestrichelten Linie 2 bis auf die durchgezogene Linie 3 reduziert.
Abb. 2 zeigt ebenfalls den Schienenkopf i mit der gestrichelt gezeichneten Linie 2, die den Querschnitt des Profils vor der Kalthärtung begrenzt. Hierbei ist vorgesehen, daß die Kalthärtung auch auf die Laschenanlage am Fah rschienenkopf ausgedehnt wird. Aus diesem Grunde ist bereits während des Warmwalzens auch dieser mit q. bezeichnete Teil des Schienenkopfes verstärkt ausgebildet. Durch die Kalthärtung gemäß der Erfindung wird der Querschnitt auch an dieser Stelle bis auf die durchgezogene Linie 3 reduziert.
Abb. 3 zeigt den Fuß 5 einer Fahrschiene, dessen Laschenanlage gleichfalls durch die Kaltverformung gehärtet werden soll. Die Begrenzung des Profils vor der Kalthärtung wird durch die gestrichelte Linie 6 gezeigt, während nach der Kalthärtung das Profil durch die durchgezogene Linie 7 begrenzt ist.
Die Erfindung ermöglicht es auch, das ungleichmäßige, Schrumpfen der warmgewalzten Fahrschiene auf dem Kühlbett für die Härtung auszunutzen. Der Fahrschienenkopf i enthält wesentlich mehr Masse als der dünnere Steg 8 und der Fuß 5 der Schiene. Bis zum Erkalten braucht darum der Fahrschienenkopf i mehr Zeit als der Steg 8 und der Fuß 5. Die Folge davon ist, daß der Fahrschienenkopf i mehr schrumpft, so daß sich die Schienen verziehen und nach dem Erkalten eine über dem Kopf gebogene sichelartige Form haben, wie beispielsweise Abb. q. zeigt. Um eine gerade Fahrschiene zu erhalten, wurde sie bisher in rotwarmem Zustand in entgegengesetzter Richtung durchgebogen. Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung fäßt man aber dem Schrurnpfprozeß zunächst freien Lauf. An den während des Erkaltens infolge des ungleichmäßigen Schrumpfens sichelartig über dem Kopf gebogenen Fahrschienen werden darauf in besonderen Walzen die verstärkt gewalzten Teile auf die endgültige Profilform kalt heruntergewalzt. Dadurch streckt sich der Fahrschienenkopf i, so daß die Fahrschiene die gerade Form erhält.

Claims

PATENTANSPRUCIi: Verfahren zur Herstellung von Eisenbahnschienen, deren hochbeanspruchte Teile gehärtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die hochbeanspruchten Teile des Schienenprofils bei dem üblichen Warmwalzen verstärkt ausgebildet und nach dem Erkalten der Schiene durch Kaltwalzen in das normale Profil verformt werden. Angezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 82o q.03.