FI98313C - Raide-elementit ja menetelmä niiden valmistamiseksi - Google Patents

Description

98313

Raide-elementit ja menetelmä niiden valmistamiseksi. - Spär-element och förfarande för deras framställning.

Keksintö koskee raide-elementtejä, jotka on valmistettu käyttämällä terästä. Lisäksi keksintö koskee menetelmää raide-elementtien valmistamiseksi ainakin valssaamalla terästä.

Erityisesti junien nopeuden kasvu asettaa yhä suuremmat vaatimukset rautatien maanpäälliselle osalle. Tällöin on erityisesti kiskojen ja vaihteiden oltava kestäviä kulumista, litistymistä ja väsymisvaurioita vastaan. Täytyy myös olla mur-tovarmuutta ja sopivuus hitsattavaksi. Nämä vaatimukset ovat syitä siihen vähimmäisvetolujuuden 900 - 1 100 N/mm2 omaavien ratakiskojen käytön.

Vastaavien, käytettävien ratakiskojen kemiallinen koostumus ja mekaaniset ominaisuudet, jotka käyvät ilmi esimerkiksi teoksesta Werkstoffkunde Stahl, nide 2, D 27, s. 594/602, Verlag Stahleisen, Diisseldorf 1985 "Stähle fiir den Eisenbahn- • oberbau", esitetään esimerkinomaisesti taulukossa 1.

98313 2

Luonnonkovilla ratakiskoilla kasvavan vetolujuuden myötä tavallisesti pienenevä murtositkeys on johtanut sekä ratakiskoilla että vaihde-elementeillä kehityksiin käyttöominaisuuksien parantamiseksi lämpökäsittelyllä. Tällöin on toteutettu martensiittinen sitkeä karkaisu ja hienoperliittiseksi tekeminen (katso esimerkiksi julkaisua "Zur Schienenherstellung und -entwicklung in Groöbritannien, in den U.S.A., in Kanada sowie in Japan", Stahl und Eisen 90 (1970), s. 992/28 tai DE-patenttijulkaisua 2441978 tai DE 34 46 794 Cl).

Haittana martensiittisessa sitkeässä karkaisussa, siis aus-tenisoinnissa, venytyksessä ja päästössä, on riittämätön karkaisu ja/tai vetolujuudet alle 1 300 N/mm2 kovuuksilla alle 400 HV.

Vaihdeosissa, erityisesti risteyskappalealueella vaihdettiin ratakiskoterästen raaka-aineryhmä nuorrutettuun teräkseen. Tällöin tulevat käyttöön teräkset, kuten 50 Cr Mo4 ja 50 Cr V4. Tällöin nuorennus tapahtuu vetolujuuksiin 1 100 - 1 350 N/mm2.

Nuorennetusta teräksestä olevien ratakiskojen valmistus on kuitenkin otettu jälleen käyttöön. Syy tähän oli muun muassa, että nuorennettujen terästen käyttö vaihteissa ei sallinut vaihteiden valmistusta yhtenäisistä raaka-ainelajeista, koska nuorennetuilla teräksillä ei ole ratakiskoiksi valssattuina vaadittuja mekaanisia ja teknologisia ominaisuuksia. Myös niiden nuorennuslujuus (Vergiitungsfestigkeit) on rajallinen.

Hienoperliittiseksi tekemisessä lähdetään taulukon 1 mukaisista UIC 900 A-ratakiskoista tai vastaavasta AREA-laadusta.

...: Tällöin saavutetaan hyvät karkaisusyvyydet, jolloin maksimi arvot ovat kuitenkin rajoittuneet s 400 HV:hen. Vetoraja ja vetolujuus ovat 850 tai 1250 N/mm2 (katso esimerkiksi "Erpro-bung hochfester naturharter Schienen auf der Gotthard-strecke", Ch. Hoffmann, W. Heller, J. Fliigge, R. Schweitzer, ETR 38 (1989), s. 775/781.

l! 3 98313

Hienoperlitisoinnin yhdistelmä samanaikaisen erkautumiskar-kaisun kanssa sallii kovuudet 400 - 440 HV venytysrajoilla 800 - 900 N/mm2. Käytetyt teräkset ovat kuitenkin tällöin luvallisen halkeamissitkeyden (Riflzähigkeit) rajalla. Yleisesti vetolujuutta 1 400 N/mm2 pidetään ylärajana.

Suuremman lujuuden valmistamiseksi kriittisesti rasitetuissa vaihteen paikoissa on myös ehdotettu erityisen kovan erikoisteräksen (HV > 500) mukaan hitsaamista risteyskappaleen kärjen alueella ("Developments in high-speed turnout design". Tri Helmut Adelsberger, Voest-Alpine GmbH (1991)).

Julkaisussa DE 31 11 420 A1 esitetään oleellisen perliittinen teräslejeerinki, jossa austenisointilämpötila on yli 743°C, jotta suljettaisiin pois ei-toivottu martensiitin muodostuminen pyörimis- tai liukumistapahtumissa pyörän ja raiteen välissä. Teräksestä olevien vaihteenosien nuorentamiseksi ehdotetaan julkaisun EP 0 247 021 A2 mukaan teräksen lämmittämistä aus-tenisointilämpötilaan, nopeutetun jäähdytyksen suorittamista kaasumaista ja/tai nestemäistä jäähdytysainetta käyttäen, jolloin käytetään vähintään kahta suutinrunkoa.

Tämän keksinnön perustana on ongelma aikaansaada raiteenosia tai menetelmä niiden valmistamiseksi, joita voidaan käyttää sekä normaalia raidetta että vaihteenaluetta varten, jolloin teräksen on käytettäessä raidemateriaalina oltava halkeamis-sitkeydeltään selvästi parempi ja jotta teräksen murtovarmuus olisi selvästi parempi kuin vastaavien lujuustasojen perliit-tisillä raitella. Myös lujuuden ja tähän liittyvän vetorajan on taattava pysyvyys plastista muodonmuutosta vastaan, jota voi esiintyä erityisesti suuren rasituksen alaisissa vaihteissa.

Ongelma ratkaistaan keksinnön mukaisesti siten, että teräs on tyhjökäsiteltyä terästä, jolla on analyysi 0,53 - 0,62 % C, 0,15 - 0,25 % Si, 0,65 - 1,1 % Mn, 0,8 - 1,3 % Cr, 0,05 - 0,11 % Mo, 0,05-0,11 % V, < 0,02 % P, mahdollisesti enin 4 98313 tään 0,025 % Ai, mahdollisesti enintään 0,5 % Nb, jäännösrautaa samoin kuin tavallisia, sulatuksesta riippuvia epäpuhtauksia, jolloin Mn:n suhde Cr:ään on noin 0,80 < Mn : Cr < 0,85 ja Mo:n suhde V:hen on noin 1, että raide-elementti on valssatusta teräksestä olevan ratakiskon muodossa, jolla on perliittinen rakenne, ja että raide-elementti on vaihdeosuuden muodossa valssattu ratakisko-osa lähtöainemateriaalina, jossa on nuoren-nuksen kautta vähintään ratakiskon yläosassa martensiittinen rakenne.

Al-vapaassa teräksessä pitäisi Al-pitoisuuden ilman Al-li-säyksiä olla välillä 0,001 ja 0,005 %, mahdollisuuksien mukaan alle 0,003 %. Al:nä lejeerinkiainesosana pitäisi lisätä 0,015 - 0,025 % Al:ää. Vetypitoisuuden olisi kaikissa tapauksissa oltava alle 2 ppm.

Mahdollisesti teräksessä voi olla niobium (Nb) -osuus erikoisesti välillä 0,002 ja 0,004 %.

Menetelmän mukaisesti ongelma ratkaistaan siten, että käytetään tyhjökäsiteltyä terästä, jolla on analyysi 0,53 - 0,62 % C:tä, 0,15 - 0,25 % Si:tä, 0,65 - 1,1 % Mn:ää, 0,8 - 1,3 % Cr:ää, 0,05 - 0,11 % Mo:ta, 0,05 - 0,11 % V:tä, < 0,2 % P:tä, mahdollisesti enintään 0,025 % Al:ää, mahdollisesti enintään 0,5 % Nb:tä, jäännösrautaa samoin kuin tavallisia, sulatuksesta riippuvia epäpuhtauksia, jolloin Mn:n suhde Cr:ään on noin 0,80 <

Mn : Cr < 0,85 ja Mo:n suhde V:hen on noin 1, että ratakiskon valmistamiseksi teräs valssataan raide-elementiksi ja sillä on perliittinen rakenne, jonka vähimmäislujuus on 900 N/mm2, että vaihdeosuuden valmistamiseksi raide-elementiksi valssatun ratakisko lämmitetään ainakin sen yläosan alueella austenisointi-lämpötilaan noin 850 - 1050°C, jäähdytetään jäähdytysnesteen avulla 60 - 120 s aikana lämpötilasta noin 850°C noin 500°C:-seen, ja 140 - 400 s aikana lämpötilasta noin 500°C noin 200°C:-seen, ja päästetään seuraavaksi vähimmäislujuuteen 1 500 N/mm2. Edelleen jäähdytys huoneenlämpötilaan voi tapahtua esimerkiksi ilmalla.

98313 5

Mikäli käytetään Al-vapaata terästä, pitäisi Al-pitoisuuden olla ilman kontrolloitua Al-lisäystä välillä 0,001 ja 0,005 %, mahdollisuuksien mukaan alle 0,003 %. Kun Ai on lejeerin-kiainesosa, pitäisi lisätä 0,015 - 0,025 % Al:ää.

Ratakiskonosuus lämmitetään erikoisesti induktiivisesti, jotta seuraavaksi jäähdytetään paineilmalla jäähdytysnopeudella noin 175 °C/min noin 850 eC:sta noin 500 °C:seen, sen jälkeen jäähdytysnopeudella noin 75 *C/min noin 500 °C:sta noin 200 eC:seen, mahdollisesti seuraavaksi lepotilassa olevalla ilmalla huoneenlämpötilaan, ja alistetaan sen jälkeen noin 500 °C:ssa päästökäsittelylle, joka kestää erikoisesti noin 30 -120 min.

Keksinnön opetuksen mukaisesti on aikaansaatu raaka-aineella ja lämpökäsittelyllä mahdollisuus valssaustilassa perlitisoi-dulla teräksellä, joka on standardi- tai erikoislaatua, ja joka voidaan puskuhitsata, säädetään lähtölujuuksilla 2: 900 N/mm2 tai ä 1 000 N/mm2 tai > 1 100 N/mm2 karkaisemalla ja päästämällä ratakiskon yläosassa lujuuksiin yli 1 500 N/mm2 vastaavalla kovuudella £ 450 HV. Tällöin teräs on valssausti-: lassa halkeamissitkeydeltään ja täten murtovarmuuden suhteen : ·' vastaavien lujuustasojen perliittisiä ratakiskoja selvästi : parempia. Lujuus ja tähän liittyvä vetoraja tekee sen kestä- väksi plastisia muodonmuutoksia vastaan, joita esiintyy eri-tyisesti suuren rasituksen alaisissa vaihteissa.

♦ ♦ ♦ ♦ • · • · · • « · ’ Tavoitellut lujuustasot voidaan saavuttaa keksinnön mukaisesti teräksillä, joiden analyysit esitetään taulukossa 2:

Teräs Lujuus c si Mn cr Mo/v p max

• I ——— I. I — — . I I· — I

,·:· N/mm2 %±0,02 %±0,05 %±0,10 %±0,10 %±0,01 % 1 a 900 0,55 0,20 0,75 0,90 0,06 0,020 2 a 1000 0,58 0,20 0,85 1,00 0,08 0,020 3 a 1100 0,60 0,20 1,00 1,20 0,10 0,015 98313 6

Keksinnön opetuksen mukaisesti saavutetaan valssitilassa ratakiskoilla, jotka ovat esimerkiksi profiilia UIC 60, selvästi paremmat lujuus- ja ennen kaikkea halkeamissitkeydet, kuten taulukossa 3 esitetään. Erityisesti halkeamissitkeys soveltuu murtumiskäyttäytymisen arviointiin, ja on mitta murtovarmuudes-ta.

Laatu Teräs 1 Teräs 2 Laatu Teräs 3 UIC 900A UIC 1100

Vetolujuus 975 975 1044 1126 1126

Rm (N/mm2)

Murtovenymä 13,5 16,0 15,0 10,0 13,0 A5 (%) (+19 %) (+30 %)

Halkeamissitkeys 1200 1750 1670 1010 1650 KIC (+46 %) (+63 %) (N/mm3^2)

Mutta myös hienoperlitisoituihin ratakiskoihin verrattuna keksinnön mukaisesti nuorennettujen raide-elementtien mekaanissa ominaisuuksissa on huomattavia etuja, kuten seuraavassa taulukossa 4 todistetaan: Käsittely Rp0i2 Rm Taivutusvaih- Krc tolujuus N/mm2 N/irnn2 N/mm2 N/mm3/2 hienoperlitisointi 850 1250 400 1050 keksinnön mukainen 1390 1550 700 1800 + 59 % + 24 % + 75 % + 71 %

Kuten taulukossa selvitetään, on geometrian säilytykseen vaihteissa tärkeä vetoraja RpQ2 kohonnut 59 %:lla, vetolujuus Rm 24 %:lla hienoperlitisoituihin vaihteisiin verrattuna. Tai-vutusvaihtolujuus, joka määrittää kestävyyden väsymisvaurioita kuten ajoreunan murtumisia vastaan, on parantunut 75 %:lla. Samanaikaisesti halkeamissitkeys KIC saattoi kohota noin 70 %:lla.

li 98313 7

Keksinnön opetuksen mukaisesti saadaan sekä raiteenpanossa että erityisesti vaihteenrakennuksessa huomattavia etuja. Odotettavissa oleva pitkä käyttöikä antaa käyttöön murtovar-muuden, ajomukavuuden ja taloudellisuuden paranemisen.

Keksinnön muut yksityiskohdat, edut ja tunnusmerkit eivät ilmene ainoastaan patenttivaatimuksista, näistä pääteltävistä tunnusmerkeistä - sinänsä ja/tai yhdistelmänä -, vaan myös seuraavasta piirrosten kuvauksesta.

Piirroksissa:

Kuviossa 1 esitetään poikkileikkaus keksinnön mukaisesti lämpökäsitellystä ratakiskosta,

Kuviossa 2 esitetään lämpökäsittelyn lämpötila/aika-kuvio (puolikaaviomaisesti) ja

Kuviossa 3 esitetään lämpökäsiteltyjen ratakiskojen nuoren-nuskaavio.

: ' Kuviossa 1 esitetään keksinnön mukaisesti valmistetun rata-kiskon 10 poikkileikkaus, joka ratakisko käsittää ratakiskon jalustan 12, uuman 14 samoin kuin ratakiskon yläosan 16.

• » « | Ratakiskon valmistukseen on käytetty tyhjökäsiteltyä terästä, jolla on taulukossa 2 esitetty analyysi. Al-vapaan teräksen • · ' kohdalla Al-osuus on erikoisesti 0,001 ja 0,005 %, mahdollisuuksien mukaan alle 0,003 %. Läsnä voi kuitenkin myös olla alumiinia osuus 0,01 - 0,05 %, samoin kuin niobiumia osuus 0,02 - 0,04 %.

i « I < • • · · ·

Ratakisko muotoillaan valssaamalla, ja sillä on valssaamisen jälkeen perliittinen rakenne, jonka lujuus on 900 - 1 220 N/mm2 halkeamissitkeyksillä yli 1 500 N/mm3/2.

4 « I I

98313 8

Vaihteenosan valmistamiseksi raide-elementistä 10 tapahtuu nuorennus, ts. martensiittinen karkaisu ja päästö. Tätä varten ratakiskon yläosa 16 kuumennetaan karkaisulämpötilaan, ts. austenitointilämpötilaan alueella 850 - 1 050 °C, erikoisesti induktiivisesta. Seuraavaksi tapahtuu jäähdytys, jolloin kuljetaan lämpötila-alueen läpi 850 °C:sta 500 °C:seen 60 - 120 s aikana ja lämpötila-alueen läpi 500 °C:sta 200 °C:seen 140 - 400 s aikana. Tällöin pitäisi alemmalla lejee-rinkialueella käyttää suurempaa ja ylemmällä lejeerinkialu-eella pienempää jäähdytysnopeutta.

Tällä jäähdytyksellä säädetään ilmoitetuilla kemiallisilla koostumuksilla martensiittia, jossa on vähäinen bainiitti-osuus ulkona olevan ratakiskon yläosan alueella 18. Tämän alla olevalla alueella 20 muodostuu välillä 500 ja 250 °C bainiittiosuuksia 70 %:iin. Ne estävät suurten jäähdytys- ja muutosjännitysten muodostumisen perusraaka-aineeseen siirryttäessä ja sallivat verrattain korkeiden C-pitoisuuksien käytön ilman sisäisten jännitysten aiheuttamaa säröilyä.

Toisin sanoen on viitenumerolla 18 varustettu alue (ulkoinen ; yläosa) nuorennusalue, viitenumerolla 20 varustettu alue (si- ; säliä oleva yläpään alue) siirtymäalue, ja tämän alla oleva ja viitenumerolla 22 varustettu alue se, joka vastaa valssi-:*.* tilaa. Tämä alue 22 ulottuu ratakiskon yläosan 16 alaosasta ,· uuman 14 kautta ratakiskon jalustaan 12.

• ' • · « · « ♦ • » • · * Sen jälkeen kun on saavutettu lämpötila 200 °C, voi mahdollisesti tapahtua edelleen jäähdytys mielivaltaisella tavalla. Päästö tapahtuu kulloinkin valitun päästönkeston mukaan lämpötila-alueella välillä 450 ja 600 eC.

t ♦ « * • M·

Kuviossa 2 esitetään puolikaaviomainen lämpötila/aika-kuvio suunnitellulla lämpökäsittelyllä. Siten alue 24 vastaa kuumennusta, alue 26 lämpötilan tasoittumista, alue 28 jäähdy-tysaluetta välillä 950 ja 500 °C, alue 30 jäähdytysaluetta *'·" välillä 500 ja 200 °C, alue 32 jäähdytysaluetta välillä 200 ► « * » 9 98313 ja 20°C. Alueella 34 alkaa päästö, ts. kuumennus päästöläm-pötilaan. Alueella 36 esitetään päästölämpötilassa pitämisen aika. Lopulta esitetään alueella 38 huoneenlämpötilaan jäähdytys.

Induktiivisella lämmityksellä 950°C:seen ja käyttämällä paineilma jäähdytystä nopeudella 150°C/min lämpötila-alueella 85 - 500°C ja nopeudella 75°C/min 500°C:sta 200°C:seen seuraa-valla jäähdytyksellä lepotilassa olevalla ilmalla huoneenlämpö-tilaan ja 30 minuutin päästökäsittelyllä 500°C:ssa säädettiin taulukon 2 teräksellä 3 vastaten kuvion 3 hajavyöhykkeen 42 katkoviivaa 40 vastaavasti karkaisun kulku. Tällöin on esitetty graafisesti kovuus HV funktiona ratakiskon yläosan 16 ajopinnan 44 etäisyydestä pystyakselia 46 pitkin.

Muut kuviossa 3 esitetyt karkaisukuviot vastaavat vaihteenosia, jotka on nuorennettu tekniikan tason mukaisesti.

Siten hajavyöhyke 48 vastaa julkaisun DE 34 46 794 C1 mukaan tapahtunutta hienoperlitisointia.

Hajovyöhyke 50 edustaa hienoperlitisointia, joka esitetään julkaisussa "Kopfgehärtete Schiene fiir höchste Betriebsan-spriiche", H. Schmedders, H. Bienzeisler, K.-H. Tucke ja K.

Wick, ETR (1990) vihko 4.

• · ·

Lisäksi kuviossa 3 linjan 52, joka vastaa induktiivista nuoren-‘ nusta tavalla, joka kuvataan julkaisussa "Zur Schienenherstel-lung und -entwicklung in GroBbritannien, in den USA, in Kanada ‘ 1 sowie in Japan", Stahl und Eisen 90 (1970), s. 992/28, on määrä selventää martensiittisessa nuorennuksessa haitallista kovuus-lukua, joka on yleisesti jo hyväksymättömän alhainen.

• ·

Seuraavaksi esitellään keksinnön mukaisen opetuksen mukaisia edullisia muunnelmia: 98313 10

Siten voidaan raide-elementin 10 koko poikkipinta austenisoi-da ja jäähdyttää niin, että alue 18 kuviossa 1 muodostaa mar-tensiittia, alue 20 pääasiassa bainiittia, ja poikkileikkauksen loppuosa perliittirakennetta. Päästö tapahtuu jo kuvatulla tavalla. Tämän muunnelman eräs etu on, että siirryttäessä lämpökäsitellystä alueesta perusraaka-aineeseen ei esiinny lainkaan pehmenemistä.

On myös mahdollista karkaista koko poikkileikkausalue ja päästää jo kuvatulla tavalla.

Lopulta voidaan koko poikkileikkaus karkaista, ja päästää alueet 18 ja 20 jo kuvatulla tavalla. Poikkipinnan loppuosa päästetään lisäksi 100 tai 150 °C:tta korkeammassa lämpötilassa niin, että lujuus on tällä alueella noin 400 N/mm2 alhaisempi kuin alueilla 18 ja 20. Tällä muunnelmalla on lisäksi etu, että ratakiskonosuuden 10 uumassa 14 ja jalustassa 12 saadaan erityisen korkea murtovarmuus.

On mainittava, että kulloinkin määräosuuksille ilmoitetut %-luvut ovat tietysti yksikössä paino-%:.

• · »· · • · · • · « » • · · • 11« • · • · « 1 il · ·

Claims (12)

1. Teräksestä valmistettu raide-elementti, tunnettu siitä, että teräs on tyhjökäsiteltyä terästä, jossa on 0,53 - 0,62 % C, 0,15 - 0,25 % Si, 0,65 - 1,1 % Mn, 0,8 - 1,3 % Cr, 0,05 - 0,11 % Mo, 0,05 - 0,11 % V, < 0,02 % P, mahdollisesti enintään 0,025 % AI, mahdollisesti enintään 0,5 % Nb, jään-nösrautaa samoin kuin tavallisia, sulatuksesta riippuvia epäpuhtauksia, jolloin Mn:n suhde Cr:ään on noin 0,80 < Mn : Cr < 0,85 ja Mo:n suhde V:hen on noin 1, että raide-elementti on valssatusta teräksestä olevan ratakiskon (10) muodossa, jolla on perliittinen rakenne, ja että raide-elementti on vaihdeosuu-den muodossa valssattu ratakisko-osa lähtöainemateriaalina, jossa on nuorennuksen kautta vähintään ratakiskon yläosassa (18) martensiittinen rakenne.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen raide-elementti, tunnettu siitä, että Al-pitoisuus on välillä 0,001 ja 0,005 %, erikoisesti alle 0,003 %.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen raide-elementti, tunnettu siitä, että Al:n osuus on välillä 0,015 ja 0,025 %.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen raide-elementti, tunnettu siitä, että Nb-osuus on välillä 0,001 ja 0,04 %.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen raide-elementti, tunnettu siitä, että perliittisen rakenteen omaavasta valssatusta teräksestä koostuvan ratakiskon lujuus on 900 - 1 200 N/mm2 halkeamissitkeydellä vähintään noin 1 500 N/mm3^2.

6. Menetelmä raide-elementin valmistamiseksi ainakin valssaa-malla terästä, tunnettu siitä, että käytetään tyhjökä-siteltyä terästä, jossa on 0,53 - 0,62 % C, 0,15 - 0,25 % Si, 0,65 - 1,1 % Mn, 0,8 - 1,3 % Cr, 0,05 - 0,11 % Mo, 0,05 - 0,11 % V, < 0,02 % P, mahdollisesti enintään 0,025 % Ai, mahdollisesti enintään 0,5 % Nb, jäännösrautaa samoin kuin tavallisia, 98313 12 sulatuksesta riippuvia epäpuhtauksia, jolloin Mn:n suhde Cr:ään on noin 0,80 < Mn : Cr < 0,85 ja Mo:V-suhde on noin 1, että ratakiskon valmistamiseksi raide-elementiksi teräs valssataan ja sillä on perliittinen rakenne, jonka minimilujuus on 900 N/mm2, ja että vaihteenosuuden valmistamiseksi raide-elementiksi ratakisko lämmitetään ainakin yläosan alueella austenisoin-tilämpötilaan 850 - 1 050°C, jäähdytetään jäähdytysnesteen avulla 60 - 120 s aikana noin 850°C:sta noin 500°C:seen, noin 140 - 400 s aikana noin 500°C:sta 200°C:seen, ja päästetään seuraavaksi minimilujuuteen 1 500 N/mm2.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ratakiskonosuus lämmitetään induktiivisesti ja jäähdytetään seuraavaksi erikoisesti paineilman avulla jäähdy-tysnopeudella noin 175°C/min noin 850°C:sta noin 500°C:seen, sitten jäähdytysnopeudella noin 75°C/min noin 500°C:sta noin 200°C:seen, seuraavaksi mahdollisesti lepotilassa olevalla ilmalla huoneenlämpötilaan, ja alistetaan sitten noin 500°C:ssa päästökäsittelylle.

8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päästökäsittely kestää noin 30 - 120 min.

9. Vähintään yhden edellä olevista patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ratakiskonosuuden koko poikkileikkaus austenisoidaan ja jäähdytetään siten, että sen ulkoiseen yläosaan (18) muodostuu martensiittia, siihen liittyvään sisäpuoliseen yläosaan (20) pääasiassa bainiittia, ja jäljelle jäävään alueeseen muodostuu perliittirakennetta.

10. Vähintään yhden edellä olevista patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ratakiskonosuus karkaistaan koko poikkileikkaukseltaan.

11. Vähintään yhden edellä olevista patenttivaatimuksista mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ratakiskonosuus karkaistaan koko poikkileikkaukseltaan ja päästetään sen il 98313 13 jälkeen ulkoisella ja sisäisellä yläosa-alueella (18, 20) päästölämpötilassa TA, jolloin erikoisesti 500°C < TA < 600°C, ja että seuraavaksi jäljelle jäävä poikkileikkaus (12, 14, 22) päästetään lämpötilassa TB, jolloin TB > TA, erikoisesti TB:ssä, joka on noin 100 - 150°C korkeampi kuin TA, siten että tulokseksi saadaan lujuus, joka on noin 400 N/mm2 alhaisempi kuin ulkoisella ja sisäisellä yläosalla.

11 98313

12. Menetelmä raide-elementtien valmistamiseksi, joilla on lujuudet > 1 500 N/mm2 ratakiskon yläosassa, tunnettu siitä, että tyhjökäsitellystä teräksestä, jolla on analyysi 0,53 - 0,62 % C, 0,15 - 0,25 % Si, 0,65 - 1,1 % Mn, 0,8 - 1,3 % Cr, jolloin Mn : Cr on noin 0,80 < Mn : Cr < 0,85, 0,05 - 0,11 % Mo, 0,05-0,11 % V, jolloin Mo : V * 1, < 0,02 % P, mahdollisesti enintään 0,025 % Ai, mahdollisesti enintään 0,5 % Nb, jäännösrautaa samoin kuin tavallisia, sulatuksesta riippuvia epäpuhtauksia, valmistetaan valssaamalla ratakiskonosuus, jolla on perliittinen rakenne ja lujuudet 900 - 1 200 N/mm2 hal-keamissitkeyksillä yli 1 550 N/mm3/2, että lämmitetään ratakiskon yläosa noin 850 - 1 050°C:seen, jolloin muodostuu aus-teniittia, joka jäähdytetään jäähdytysnesteen avulla noin 850°C:sta noin 500°C:seen 60 - 120 s aikana, noin 500°C:sta noin 200°C:seen 140 - 400 s aikana, ja päästetään seuraavaksi lujuuksiin yli noin 1 500 N/mm2. 14 98313