JP2000017391A - 耐ころがり疲労損傷性および電気伝導性に優れたベイナイト系レール - Google Patents

耐ころがり疲労損傷性および電気伝導性に優れたベイナイト系レール

Info

Publication number
JP2000017391A
JP2000017391A JP18631898A JP18631898A JP2000017391A JP 2000017391 A JP2000017391 A JP 2000017391A JP 18631898 A JP18631898 A JP 18631898A JP 18631898 A JP18631898 A JP 18631898A JP 2000017391 A JP2000017391 A JP 2000017391A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rail
electric resistance
steel
resistance
bainite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP18631898A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaharu Ueda
正治 上田
Koichi Uchino
耕一 内野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP18631898A priority Critical patent/JP2000017391A/ja
Publication of JP2000017391A publication Critical patent/JP2000017391A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 旅客鉄道の高速運転区間に要求される耐ころ
がり疲労損傷性と電気伝導性を同時に向上させる。 【解決手段】 レール頭部コーナー部および頭頂部の表
面を起点として少なくとも深さ１５ｍｍの範囲が、硬さ
Ｈｖ２４０以上のベイナイト組織の鋼からなり、それ以
外の部分が式１または式２による電気抵抗値が２４μΩ
・ｃｍ以下の鋼からなることを特徴とする耐ころがり疲
労損傷性および電気伝導性に優れたベイナイト系レー
ル。 ＊電気抵抗計算式（μΩ・ｃｍ） Ｃ量≦０．０２％の場合 電気抵抗値＝9.7+27[C]+13.8[Si]+6.3[Mn]+5.2[Cr]+17.
2[P]+11.2[S]+2.9[Ti]+2.5[Ni]+6.O[Cu]+5.5[V]+3.3[M
o] ・・・・・・式１ Ｃ量＞０．０２％の場合 電気抵抗値＝10.1+6.1[C]+13.8[Si]+6.3[Mn]+5.2[Cr]+1
7.2[P]+11.2[S]+2.9[Ti]+2.5[Ni]+6.O[Cu]+5.5[V]+3.3
[Mo] ・・・・・・・式２ 但し、［元素］は重量％。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に旅客鉄道の高
速運転区間に要求されるレール頭表部の耐ころがり疲労
損傷性と電気伝導性を兼ね傭えたレールに関するもので
ある、
【０００２】
【従来の技術】近年、旅客鉄道では、輸送効率の向上を
目的として、列車の高速化が進められている。これにと
もない主に高速運転が行われる直線区間のレールにおい
ては、レールと車輪の繰り返し接触にともなう、ダーク
スポット損傷と呼ばれるレール頭表面のき裂損傷等の、
ころがり疲労損傷が発生しやすくなる。このダークスポ
ット損傷は、従来からのパーライト組織を呈したレール
が使用されている旅客鉄道の高遠運転区間のレールで発
生しやすいものである。
【０００３】本発明者らは、レールと車輪の繰り返し接
触によって生成する疲労層（疲労ダメージ層、集合組
織）の形成と金属組織の関係を研究した、その結果、フ
ェライト相とセメンタイト相の層状構造を成しているパ
ーライト組織では、疲労ダメージ層が蓄積し易く、さら
に、集合組織が発達し易いの対して、柔らかなフェライ
ト組織地に粒状の硬い炭化物が分散したベイナイト組織
は、疲労ダメージ層が蓄積し難く、さらに、表面疲労損
傷の引き金となる集合組織が発達し難く、結果としてダ
ークスポット損傷が発生しにくいことが明らかとなっ
た。
【０００４】そこで、ベイナイト組織を呈したレールと
して下記に示すような製品および製造法が開発された。 低炭素成分でＭｎ，Ｃｒ，Ｍｏなどの合金元素を多
量に添加して圧延ままでベイナイト組織を呈する高強度
レール（特開平５−２７１８７１号公報）。 低炭素成分でＭｎ，Ｃｒ，Ｍｏなどの合金元素を添
加し、熱間圧延後の高温度の熱を保有するレール、ある
いは高温に加熱されたレールの頭部を加速冷却する高強
度ベイナイトレールの製造法（特開平６−２４８３４７
号公報）。
【０００５】これらのレールの特徴は、耐ころがり疲労
損傷性に優れたベイナイト組織を安定に生成させるた
め、従来の普通炭素鋼レールと比較して炭素量を低減さ
せると同時に、Ｍｎ，Ｃｒ，Ｍｏなどの合金元素を多く
添加し、さらに、強度を確保するため適切な熱処理を施
したものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記発明レー
ルのようにベイナイト組織を得るためレール鋼の合金添
加量を増加させると、一般的にレールの電気抵抗値が増
加する。その結果、電車や電気機関車の動力源である軌
道電流が低下し、列車の運行が密な線区では、電流低下
により列車走行速度が低下するなどの運行上の問題が予
想された。この対策として、電流損失を補い、軌道電流
を確保するため、変電所間隔を短くする、軌道電圧を増
加するなどの軌道電化システムの対応が考えられるが、
これらの軌道電気設備の改造には多くの費用が必要とな
り、不経済であるという問題があった。
【０００７】そこで、ベイナイト組織を呈したレールの
電気抵抗を低減する方法として、下記に示す向うな製品
が開発された。 Ｍｎ，Ｃｒ，Ｍｏの合金元素を適度に押さえ、電気
抵抗値を２３．７μΩ・ｃｍ以下にしたベイナイト組織
を呈するレール（特開平７−３０５１４４号公報）。 ベイナイト組織の生成に有効なＭｎの添加量を増加
させ、さらに、Ｃｒ，Ｍｏの合金添加量の適正化を図
り、電気抵抗の低減を図ったベイナイト組織を呈するレ
ールおよびその製造法（特開平９−１３１４４号公
報）。
【０００８】これらのレールの特徴は、電気抵抗値を抑
えるため合金添加量を押さえ、ある一定レベルの強度を
有するベイナイト組織のレールを提供するものである。
しかし、電気抵抗を抑えるため合金添加量を抑えると、
成分系の選択に向ってはレール頭部において安定してベ
イナイト組織を得ることが困難となることや、ベイナイ
ト組織が得られたとしても、合金添加重が少ないため、
ある一定レベル以上に高硬度（強度）化を図ることが困
難になるといった問題があった。
【０００９】このような問題を解決するため、レール断
面内部に高電導性材料を配置した下記に示すレールが開
発された。 レール断面内部に高電導性材料を配置し、レール頭
表部に高炭素のパーライト組織を呈する材料を配置した
二層構造を特徴とする高電導・耐摩耗レール（特許第２
７１７７２１号）。
【００１０】このレールの特徴は、電気抵抗値を抑える
ためレール内部に高伝導性材料を配置し、レール頭表部
に高炭素のパーライト組織を呈する材料を配置すること
により、電気伝導性と耐摩耗性をレールに付与するもの
であり、ダークスポット損傷に代表されるようなころが
り疲労損傷の防止を狙ったものではなかった。
【００１１】そこで、本発明者らは上記ような問題点を
解決するため、レール頭表部の耐ころがり疲労損傷性と
レール全体の電気伝導性を兼ね傭えたレールの検討を行
った。その結果、レール頭部コーナー部および頭頂部の
該頭部表面を、耐ころがり疲労損傷性に優れたＭｎ，Ｃ
ｒなどの合金を適度に添加したベイナイト組織を呈した
鋼とし、その他の部分を電気抵抗の低い鋼とした、二層
構造とすることで、レール頭表部の耐ころがり疲労損傷
性とレール全体の電気伝導性を同時に確保できることを
知見した。
【００１２】また、このような電気抵抗の低い鋼との二
層あるいはそれ以上の構造とすることで、ベイナイト組
織単相のレールで問題となっていた電気抵抗の増加によ
る合金添加量の制限が緩和され、合金添加量の増加によ
りレール使用環境に適合したレール頭部のベイナイト組
織の高硬度（強度）化が達成できることを知見した。す
なわち、本発明はレール頭部コーナー部および頭頂部
と、その他の部分との特性が異なる鋼であるこを特徴と
した耐ころがり疲労損傷性および電気伝導性に優れたレ
ールの提供を目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するものであって、その要旨とするところは、「レール
頭部コーナー部および頭頂部の表面を起点として少なく
とも深さ１５ｍｍの範囲が、硬さＨｖ２４０以上のベイ
ナイト組織の鋼からなり、それ以外の部分が式１または
式２による電気抵抗値が２４μΩ・ｃｍ以下の鋼からな
ることを特徴とする耐ころがり疲労損傷性および電気伝
導性に優れたベイナイト系レール。 電気抵抗計算式（μΩ・ｃｍ） Ｃ量≦０．０２％の場合 電気抵抗値＝9.7+27[C]+13.8[Si]+6.3[Mn]+5.2[Cr]+17.2[P]+11.2[S]+2.9[Ti] +2.5[Ni]+6.O[Cu]+5.5[V]+3.3[Mo] ・・・・・・式１ Ｃ量＞０．０２％の場合 電気抵抗値＝10.1+6.1[C]+13.8[Si]+6.3[Mn]+5.2[Cr]+17.2[P]+11.2[S]+2.9[Ti] +2.5[Ni]+6.O[Cu]+5.5[V]+3.3[Mo] ・・・・・・式２ 但し、［元素］は重量％。」である。
【００１４】さらに、「レール頭部コーナー部および頭
頂部の表面を起点として少なくとも深さ１５ｍｍの範囲
が、望ましくは、重量％で、 Ｃ ：０．１５〜０．４５％、 Ｓｉ：０．１０〜２．００％、 Ｍｎ：０．２０〜３．００％、 Ｃｒ：０．２０〜３．００％ を含有し、さらに必要に応じて、 Ｍｏ：０．０１〜１．００％、 Ｃｕ：０．０５〜０．５０％、 Ｎｉ：０．０５〜４．００％、 Ｔｉ：０．００５〜０．０５％、 Ｖ ：０．０１〜０．３０％、 Ｎｂ：０．００５〜０．０５％、 Ｂ ：０．０００１〜０．００４０％ の１種または２種以上を含有し、残部が鉄および不可避
的不純物であり、かつ硬さがＨｖ２４０以上のベイナイ
ト組織の鋼からなり、それ以外の部分が、望ましくは、
重量％で、 Ｃ ：０．０１〜０．４５％、 Ｓｉ：０．０１〜０．３０％、 Ｍｎ：０．０５〜１．２０％、 Ｐ ≦０．０３０％、 Ｓ ≦０．０３０％ を含有し、さらに必要に応じて、 Ｃｒ：０．０１〜１．２０％、 Ｍｏ：０．０１〜２．００％、 Ｃｕ：０．０１〜０．５０％、 Ｎｉ：０．０５〜２．００％、 Ｔｉ：０．００５〜０．０５％、 Ｖ ：０．０１〜０．３０％、 Ｎｂ：０．００５〜０．０５％、 Ｎ ：０．０１０〜０．０２５％、 Ｂ ：０．０００１〜０．００４０％、 の１種または２種以上を含有し、残部が鉄および不可避
的不純物からなり、式１または式２による電気抵抗値が
２４μΩ・ｃｍ以下の鋼からなることを特徴とする耐こ
ろがり疲労損傷性および電気伝導性に優れたベイナイト
系レール。 電気抵抗計算式（μΩ・ｃｍ） Ｃ量≦０．０２％の場合 電気抵抗値＝9.7+27[C]+13.8[Si]+6.3[Mn]+5.2[Cr]+17.2[P]+11.2[S]+2.9[Ti] +2.5[Ni]+6.O[Cu]+5.5[V]+3.3[Mo] ・・・・・・式１ Ｃ量＞０．０２％の場合 電気抵抗値＝10.1+6.1[C]+13.8[Si]+6.3[Mn]+5.2[Cr]+17.2[P]+11.2[S]+2.9[Ti] +2.5[Ni]+6.O[Cu]+5.5[V]+3.3[Mo] ・・・・・・式２ 但し、［元素］は重量％。」である。
【００１５】
【発明の実施の系形態】以下に本発明について図面を用
いながら説明する。図１は本発明のレール軸断面であっ
て、ａは頭頂部であり、ｂは頭部コーナー部（頭側部の
ほぼ半分あるいは全部を含んだ総称として用いる）、ｃ
は柱部、ｄは底部、ｅは頭部（頭頂部ａと、頭部コーナ
ー部ｂを含む）である。また、斜線部１は耐ころがり疲
労損傷性に優れたベイナイト組織を呈し、かつ、硬さが
Ｈｖ２４０以上である鋼の最小範囲を示しており、非斜
線部２は電気抵抗値が２４μΩ・ｃｍ以下である鋼を配
置する部分を示している。
【００１６】図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の
実施例をレール軸断面で示したものである。図２におい
て斜線部分１の鋼は、望ましくは、Ｃ：０．１５〜０．
４５％、Ｓｉ：０．１０〜２．００％、Ｍｎ：０．２０
〜３．００％、Ｃｒ：０．２０〜３．００％を含有し、
さらに必要に応じて、Ｍｏ：０．０１〜１．００％、Ｃ
ｕ：０．０５〜０．５０％、Ｎｉ：０．０５〜４．００
％、Ｔｉ：０．００５〜０．０５％、Ｖ：０．０１〜
０．３０％、Ｎｂ：０．００５〜０．０５％、Ｂ：０．
０００１〜０．００４０％の１種または２種以上を含有
し、残部が鉄および不可避的不純物からなり、かつ硬さ
がＨｖ２４０以上のベイナイト組織の鋼である。
【００１７】図２（ａ）に示すように、ベイナイト組織
を呈した硬さＨｖ２４０以上の鋼をレール頭頂部ａ、頭
部コーナー部ｂ（頭側部全体を含む）に配置させるか、
あるいは、図２（ｂ）に示すように、レール頭頂部ａ、
頭部コーナー部ｂから柱部ｃおよび底部ｄのレール表面
全体をベイナイト組織を呈した硬さＨｖ２４０以上の材
料で覆う、また、非斜線部２の材料強度が低い場合は、
レールとしての全体の強度（実物曲げ強度等）を確保す
るため、図２（ｃ）に示すようにレール頭頂部ａ、頭部
コーナー部ｂの表面、柱部ｃおよび底部ｄの全体をベイ
ナイト組織を呈した硬さＨｖ２４０以上の鋼で覆うなど
様々な形態をとりうる。
【００１８】すなわち、ベイナイト組織を呈した硬さＨ
ｖ２４０以上の鋼１は、レール軸断面において、少なく
とも車輪とレールが接触するレール頭頂部ａおよび頭部
コーナー部ｂに存在し、その被覆厚さは、レール頭部コ
ーナー部および頭頂部の該頭部表面を起点として少なく
とも深さ１５ｍｍの範囲であればよい。
【００１９】まず、本発明において、レール頭部コーナ
ー部および頭頂部の該頭部表面を起点として少なくとも
深さ１５ｍｍの範囲に配置する材料をベイナイト組織に
限定した理由を説明する。ベイナイト組織は現行のパー
ライト組織と比べて、レールと車輪の繰り返し接触によ
って、レール頭表部において、疲労ダメージ層の蓄積、
ころがり疲労損傷の発生に有害な集合組織の発達が少な
く、ダークスポット損傷などのころがり疲労損傷が発生
し難くいためである。
【００２０】次に、ベイナイト組織の硬さをＨｖ２４０
以上に限定した理由について説明する。硬さがＨｖ２４
０未満では、レール頭部の耐摩耗性を確保することが困
難であり、さらに、緩曲線区間では、Ｇ．Ｃ．（ゲージ
コーナー）部にレールと車輪の強い接触によるメタルフ
ローが生成し、これにともないきしみ割れやフレーキン
グなどの表面損傷が発生しやすくなることや、レールと
しての全体の強度（実物曲げ強度等）を確保することが
困難となるため、ベイナイト組織の硬さをＨｖ２４０以
上に限定した。
【００２１】さらに、本発明において、ベイナイト組織
を呈したＨｖ２４０以上の鋼１の範囲を、レール頭部コ
ーナー部および頭頂部の該頭部表面を起点として少なく
とも深さ１５ｍｍの範囲に限定した理由について説明す
る。レール頭部については、高速鉄道の直線区間で使用
されるレールの摩耗寿命が１５ｍｍであり、したがっ
て、硬さをＨｖ２４０以上のベイナイト組織を有する範
囲が１５ｍｍ未満ではレール頭部に必要とされているこ
ろがり疲労損傷を防止する領域としては小さく、摩耗寿
命に達する前にダークスポット損傷やフレーキング損傷
などの表面損傷が発生し、十分な寿命改善効果が期待で
きないため、ベイナイト組織を有する範囲を少なくとも
１５ｍｍに限定した。
【００２２】鋼１の金属組織としては、ベイナイト組織
であることが望ましいが、成分系の組み合わせ、レール
の冷却方法、素材の偏析状態によってはベイナイト組織
中に微量にパーライト組織、マルテンサイト組織、初析
フェライト組織が生成する場合がある。しかし、これら
の組織がベイナイト組織中に微量に生成してもレールの
耐ころがり疲労損傷性、耐摩耗性および強度に大きな影
響をおよぼさないため、本ベイナイト系レールの組織と
しては若干の異組織の混在も含んでいてもよい。
【００２３】この部分における各成分の望ましい範囲を
限定した理由は以下の通りである。Ｃはベイナイト組織
の強度と耐摩耗性を確保するための必須元素であるが、
０．１５％未満では、ベイナイトレールに必要とされる
強度や耐摩耗性を確保することが難しくなる。また、
０．４５％を超えると、ベイナイト組織中にころがり疲
労損傷の発生に有害なパーライト組織が多く生成し易く
なることや、ベイナイト変態速度が低下し、レールの靭
性に有害なマルテンサイト組織が生成しやすくなるた
め、Ｃ量を０．１５〜０．４５％に限定した。
【００２４】Ｓｉはベイナイト組織中のフェライト素地
への固溶体硬化により強度を向上させる元素であるが、
０．１０％未満ではその効果が期待できない。また、
２．００％を超えるとレール熱間圧延時に表面疵が発生
し易くなることや、ベイナイト組織中に島状マルテンサ
イト組織が生成し、レールの靭性を劣化させるため、Ｓ
ｉ量を０．１０〜２．００％に限定した。
【００２５】Ｍｎはベイナイト組織を安定的に生成さ
せ、ベイナイト変態温度を下げることにより高強度化に
寄与する元素であるが、０．２０％未満ではその効果が
少なく、ベイナイトレールに必要とされる強度を確保す
ることが難しくなる。また、３．００％を超えると、ベ
イナイト変態速度が低下し、レールの靭性に有害なマル
テンサイト組織が生成しやすくなるため、Ｍｎ量を０．
２０〜３．００％に限定した。
【００２６】Ｃｒはベイナイト組織中のセメンタイトを
微細に分散させる効果があり、強度を確保するために重
要な元素であるが、０．２０％未満ではその効果が少な
く、ベイナイトレールに必要とされる強度を確保するこ
とが難しくなる、また、３．００％を超えると、ベイナ
イト変態速度が低下し、Ｍｎと同様にレールの靭性に有
害なマルテンサイト組織が生成しやすくなることや、ミ
クロ偏析が助長され、偏析部にマルテンサイト組織を生
成し易くするため、Ｃｒ量を０．２０〜３．００％に限
定した。
【００２７】また、上記の成分組成で製造されるレール
は強度、延性、靭性、さらには溶接時の材料劣化を防止
する目的で以下の元素を必要に応じて１種または２種以
上を添加する。Ｍｏ：０．０１〜１．００％、Ｃｕ：
０．０５〜０．５０％、Ｎｉ：０．０５〜４．００％、
Ｔｉ：０．００５〜０．０５％、Ｖ ：０．０１〜０．
３０％、Ｎｂ：０．００５〜０．０５％、Ｂ ：０．０
００１〜０．００４０％
【００２８】次に、これらの化学成分の上記の向うに定
めた理由について説明する。ＭｏはＭｎあるいはＣｒと
同様に、ベイナイト変態温度を下げ、ベイナイト組織の
強化および安定に寄与する元素であり、同時に、溶接時
の焼戻し領域の軟化防止に欠くことが出来ない元素であ
るが、０．０１％未満ではその効果が十分でなく、１．
００％を超えると、ベイナイト変態速度が大きく低下
し、レールの靭性に有害なマルテンサイト組織が生成し
やすくなることや、Ｃｒと同様にミクロ偏析が助長さ
れ、偏析部にマルテンサイト組織を生成し易くするた
め、Ｍｏ量を０．０１〜１．００％に限定した。
【００２９】Ｃｕは鋼の靭性を損なわず強度を向上させ
る元素やあり、その効果は０．０５〜０．５０％の範囲
で最も大きく、また、０．５０％を超えると赤熱脆化を
生じることから、Ｃｕ量を０．０５〜０．５０％に限定
した。
【００３０】Ｎｉはオーステナイトを安定化させる元素
であり、ベイナイト変態温度を下げ、ベイナイト組織を
微細化し、延性や靭性を向上させる効果を有するが、
０．０５％未満ではその効果が著しく小さく、また、
４．００％を超える添加を行ってもその効果が飽和して
しまうため、Ｎｉ量を０．０５〜４．００％に限定し
た。
【００３１】Ｔｉは溶解・凝固時に析出したＴｉ炭化
物、Ｔｉ窒化物がレール圧延の再加熱においても溶解し
ないことを利用して、圧延加熱時のオーステナイト結晶
粒の微細化を図り、ベイナイト組織の延性や靭性を向上
させるのに有効な成分である。しかし、０．００５％未
満ではその効果が少なく、０．０５％を超えて添加する
と、粗大なＴｉ炭化物、Ｔｉ窒化物が生成して、レール
使用中の疲労損傷の起点となり、き製を発生させるた
め、Ｔｉ量を０．００５〜０．０５％に限定した。
【００３２】Ｖは熱間圧延時の冷却課程で生成したＶ炭
化物、Ｖ窒化物による析出硬化で強度を高め、さらに、
高温度に加熱する熱処理が行われる際に結晶粒の成長を
抑制する作用によりオーステナイト粒を微細化させ、ベ
イナイト組織の強度、靭性を向上させるのに有効な成分
であるが、０．０１％未満ではその効果が十分に期待で
きず、０．３０％を超えて添加しぞもそれ以上の効果が
期待できないことから、Ｖ量を０．０１〜０．３０％に
限定した。
【００３３】ＮｂはＶと同様にＮｂ炭・窒化物を形成し
てオーステナイト粒を細粒化する有効な元素であり、そ
のオーステナイト粒成長抑制効果はＶよりも高温度域
（１２００℃近傍）まで作用し、ベイナイト組織の靱性
を改善する。その効果は、０．００５％未満では期待で
きず、また、０．０５％を超える過剰な添加を行うと、
Ｎｂの金属間化合物や粗大析出物が生成して靭性を低下
させることから、Ｎｂ量を０．００５〜０．０５０％に
限定した。
【００３４】Ｂは、旧オーステナイト粒界から生成する
初析フェライト組織の生成を抑制し、ベイナイト組織を
安定的に生成させる元素である。しかし、０．０００１
％未満ではその効果は弱く、０．００４０％を超えて添
加するとＢの粗大化合物が生成してレール材質を劣化さ
せるため、Ｂ量を０．０００１〜０．００４０％に限定
した。なお、Ｂは０．００２０％以下が添加量も少なく
かつ焼入れ性も確保できる経済的な範囲である。
【００３５】また、図２において２の非斜線部分は、望
ましくは、Ｃ：０．０１〜０．４５％、Ｓｉ：０．０１
〜０．３０％、Ｍｎ：０．０５〜１．２０％、Ｐ≦０．
０３０％、Ｓ≦０．０３０％を含有し、さらに必要に応
じて、Ｃｒ：０．０１〜１．２０％、Ｍｏ：０．０１〜
２．００％、Ｃｕ：０．０１〜０．５０％、Ｎｉ：０．
０５〜２．００％、Ｔｉ：０．００５〜０．０５％、
Ｖ：０．０１〜０．３０％、Ｎｂ：０．００５〜０．０
５％、Ｎ：０．０１０〜０．０２５％、Ｂ：０．０００
１〜０．００４０％の１種または２種以上を含有し、残
部が鉄および不可避的不純物からなり、電気抵抗値が２
４μΩ・ｃｍ以下の鋼である。
【００３６】まず、本発明において、電気抵抗の低い材
料２をレール頭部コーナー部および頭頂部の該頭部の表
面以外の部分に配置した理由について説明する。レール
内部に電気伝導性に優れた材料を配置することにより、
レール全体としての電気抵抗を低減させ、同時に、ベイ
ナイト組織単相のレールで問題となっていた合金添加量
の制限が緩和され、合金添加量の増加により、レール使
用環境に適合したレール頭部のベイナイト組織の高硬度
（強度）化が達成できるからである。
【００３７】なお、電気伝導性に優れた鋼２の金属組織
は特に限定しないが、延性や靱性に非常に富むフェライ
ト組織や現行のレール鋼で用いられいるパーライト組
織、または、合金添加量の少ないベイナイト組織である
ことが望ましい。
【００３８】この部分における各成分の望ましい範囲を
限定した理由は以下の通りである。Ｃは一定の強度を確
保するための必須元素であり、０．０１％未満ではその
効果が小さく、レール全体としての最低限度の強度（実
物曲げ強度等）を確保することが難しくなり、また、
０．４５％を超えて添加すると、電気抵抗が過剰に増加
するため、Ｃ量を０．０１〜０．４５％に限定した。
【００３９】Ｓｉはフェライト組織やベイナイト組織中
のフェライト地への固溶体硬化により強度を向上させる
と同時に、電気抵抗を大幅に増加させる元素であるが、
０．０１％未満ではその効果が小さく、レール全体とし
ての最低限度の強度を確保することが困難となり、ま
た、０．３０％を超えて添加すると、電気抵抗が過剰に
増加するため、Ｓｉ量を０．０１〜０．３０％に限定し
た。
【００４０】Ｍｎは鋼の焼入れ性を高めフェライト粒を
微細化し、Ｃｒとの相互作用でベイナイト変態を促進さ
せ、強度を向上させる効果を持つが、０．０５％未満で
はその効果が小さく、レール全体としての最低限度強度
を確保することが困難となり、また、１．２０％を超え
て添加すると、電気抵抗が過剰に増加するため、Ｍｎ量
を０．０５〜１．２０％に限定した。
【００４１】Ｐ，Ｓはあえて添加する元素ではないが、
それぞれ０．０３０％を超えて含有すると、電気抵抗が
過剰に増加し、さらに、偏析帯を形成し、靱性を低下さ
せるマルテサイトなどを生成しやすくするため、それぞ
れ０．０３０％以下に限定した。
【００４２】また、上記の成分組成で製造されるレール
は強度、延性、靭性を向上させる目的で、さらに、以下
の元素を必要に応じて１種または２種以上を添加する。
Ｃｒ：０．０１〜１．２０％、 Ｍｏ：０．０１〜
２．００％、Ｃｕ：０．０１〜０．５０％、 Ｎｉ：
０．０５〜２．００％、Ｔｉ：０．００５〜０．０５
％、 Ｖ ：０．０１〜０．３０％、Ｎｂ：０．００５
〜０．０５％、 Ｎ ：０．０１０〜０．０２５％、Ｂ
：０．０００１〜０．００４０％
【００４３】Ｃｒは鋼の焼入れ性を高め、Ｍｎとの相互
作用でベイナイト変態を促進させ、さらに、パーライト
組織のラメラ間隔を微細化し、強度を向上させる元素で
あるが、０．０１％未満ではその効果が著しく小さく、
また、１．２０％を超えて添加すると、ミクロ偏析帯を
形成し、靱性を低下させるマルテサイトなどを生成しや
すくすることや、電気抵抗が過剰に増加するため、Ｃｒ
量を０．０１〜１．２０％に限定した。
【００４４】ＭｏはＣｒと同様に、ベイナイト変態を促
進させ、ベイナイト組織の微細化により、強度を向上さ
せる元素であるが、０．０１％未満ではその効果が著し
く小さく、また、２．００％を超えて添加すると、Ｃｒ
と同様にミクロ偏析帯を形成し、靱性を低下させるマル
テサイトなどを生成しやすくすることや、電気抵抗が過
剰に増加するため、Ｍｏ量を０．０１〜２．００％に限
定した。
【００４５】Ｃｕは鋼の靭性を損なわず強度を向上させ
る元素であるが、０．０１％未満ではその効果が著しく
小さく、また、０．５０％を超えて添加すると、赤熱脆
性を生じることや、電気抵抗が過剰に増加するため、Ｃ
ｕ量を０．０１〜０．５０％に限定した。
【００４６】Ｎｉはオーステナイトを安定化する元素で
あり、ベイナイト変態温度を下げ、ベイナイト組織を微
細化し、強度と靭性を向上させる元素であるが、０．０
５％未満ではその効果が著しく小さく、また、２．００
％を超えて添加すると、電気抵抗が過剰に増加するた
め、Ｎｉ量を０．０５〜２．００％に限定した。
【００４７】Ｔｉは溶解・凝固時に析出したＴｉ炭化
物、Ｔｉ窒化物がレール圧延の再加熱においても溶解し
ないことを利用して、圧延加熱時のオーステナイト結晶
粒の微細化を図り、ベイナイト組織の延性や靱性を向上
させるのに有効な成分である。しかし、０．００５％未
満ではその効果が少なく、０．０５％を超えて添加する
と、粗大なＴｉ炭化物、Ｔｉ窒化物が生成して、レール
使用中の疲労損傷の起点となりき製を発生させること
や、電気抵抗が過剰に増加するため、Ｔｉ量を０．００
５〜０．０５％に限定した。
【００４８】Ｖは熱間圧延時の冷却課程で生成したＶ炭
化物、Ｖ窒化物による析出硬化で強度を高め、さらに、
高温度に加熱する熱処理が行われる際に結晶粒の成長を
抑制する作用によりオーステナイト粒を微細化させ、組
織の強度、靱性を向上させるのに有効な成分であるが、
０．０１％未満ではその効果が十分に期待できず、０．
３０％を超えて添加すると、電気抵抗が過剰に増加する
ため、Ｖ量を０．０１〜０．３０％に限定した。
【００４９】ＮｂはＶと同様にＮｂ炭・窒化物を形成し
てオーステナイト粒を細粒化する有効な元素であり、そ
のオーステナイト粒成長抑制効果はＶよりも高温度域
（１２００℃近傍）まで作用し、ベイナイト組織の靭性
を改善する。その効果は、０．００５％未満では期待で
きず、また、０．０５％を超える過剰な添加を行うと、
Ｎｂの金属間化合物や粗大析出物が生成して靭性を低下
させることから、Ｎｂ量を０．００５〜０．０５０％に
限定した。
【００５０】ＮはＶと結合してＶＮの窒化物を生成する
ことにより、圧延および再加熱時のγ粒を細かくし、さ
らに、析出硬化によりベイナイト組織の靭性や強度を向
上させる元素であるが０．０１０％未満では、窒化物の
生成が困難になり、また、０．０２５％を超えると、溶
鋼溶製時に、Ｎによるブローホールなどの内部欠陥を生
成させ易いため、Ｎ量を０．０１０〜０．０２５％以下
に限定した。
【００５１】Ｂは旧オーステナイト粒界から生成するフ
ェライトの生成を抑制し、高強度を達成するのに有効な
元素であるが、０．０００１％未満ではその効果が弱
く、０．００４０％を超えて添加するとＢの粗大な炭ほ
う化物が生成し、レール靭性を低下させるため０．００
０１〜０．００４０％に限定した。なお、Ｂは０．００
２０％以下が添加量も少なくかつ焼入れ性も確保できる
経済的な範囲である。
【００５２】最後に、図２で示す非斜線部２に配置され
た鋼の電気抵抗値（μΩ・ｃｍ）を計算値で２４μΩ・
ｃｍ以下に定めた理由について説明する。表１に代表的
な旅客鉄道用レールの化学成分、式２による電気抵抗計
算値および実測値の一例を示す。
【００５３】
【表１】
【００５４】 電気抵抗計算式（μΩ・ｃｍ） Ｃ量≦０．０２％の場合 電気抵抗値＝9.7+27[C]+13.8[Si]+6.3[Mn]+5.2[Cr]+17.2[P]+11.2[S]+2.9[Ti] +2.5[Ni]+6.O[Cu]+5.5[V]+3.3[Mo] ・・・・・・式１ Ｃ量＞０．０２％の場合 電気抵抗値＝10.1+6.1[C]+13.8[Si]+6.3[Mn]+5.2[Cr]+17.2[P]+11.2[S]+2.9[Ti] +2.5[Ni]+6.O[Cu]+5.5[V]+3.3[Mo] ・・・・・・式２ 但し、［元素］は重量％。なお、上記電気抵抗計算式
で、該当する鋼成分を含有しない場合はその成分の項を
零とし、計算式に示される以外の成分を含有しても計算
に含めない。
【００５５】表１に示すように、レールの電気抵抗実測
値は、式２による計算値と非常によい相関が認められ
る。したがって、現在使用されている旅客鉄道用のレー
ル程度に電気抵抗を抑えるには、電気抵抗の上限は計算
値で２６．９μΩ・ｃｍ以下にする必要がある。しか
し、斜線部１に配置されたＭｎ，Ｃｒなどの合金を添加
したベイナイト組織の鋼の電気抵抗が現行レール鋼と比
較して高いため、非斜線部２に配置された材料の電気抵
抗値は計算値で上限の２６．９μΩ・ｃｍよりもかなり
低い値にしなければなにない。
【００５６】また、このような複層状態では、電釘抵抗
は必ずしもそれぞれの鋼の軸断面積の比率の和とはなに
ず、実際のレールでの測定が必要となる。そこで、斜線
部１に電気抵抗が最も低いと考えられる硬さＨｖ２４０
のベイナイト組織の材料を配置し、非斜線部２に電気抵
抗の異なる鋼を配置し、実測においてレールの電気抵抗
値を測定した。その結果、非斜線部２の鋼の電気抵抗値
を計算値で２４μΩ・ｃｍ以下にすると、レールの実測
における電気抵抗値が現行レールレベル（２３．７μΩ
・ｃｍ以下）に収まることが確認されたため、非斜線部
２の鋼の電気抵抗値を計算値で２４μΩ・ｃｍ以下に限
定した。
【００５７】なお、図２で示す斜線部１に配置された耐
ころがり疲労損傷性に優れたベイナイト組織を呈する鋼
と図２で示す非斜線部２に配置された低電気抵抗材料の
レール軸断面内での占有面積については、特に限定をし
ないが、レール頭部に必要とされるころがり疲労損傷を
防止する領域を確保し、電気抵抗を現在使用されている
旅客鉄道用レールレベル以下に押さえ、さらに、レール
としての全体の強度を確保出来うる範囲であれば任意に
設定することが可能である。
【００５８】以上のように、本願発明の構成によって、
レール頭部の耐ころがり疲労損傷性とレール全体の電気
伝導性を同時に確保することが可能となり、また、この
ような電気抵抗の低い鋼との二層構造とすることで、ベ
イナイト組織単相のレールで問題となっていた合金添加
量の制限が緩和され、合金添加量の増加によりレール使
用環境に適合したレール頭部のベイナイト組織の高硬度
（強度）化が達成できる。
【００５９】また、レール軸断面において異種金属の二
層構造からなる本願発明は、爆着圧延、クラッド法、鋳
ぐるみ鋳違法、積層分散鋳造法、複層連続鋳造法など任
意の方法でブルームあるいはスラブを製造したのち、通
常の熱間成型圧延法によってレールに製造される。さら
に、必要によっては、本レールの頭部および底部などの
材質を改善するために熱処理が施される。
【００６０】このようにして製造された本レールは、旅
客鉄道め高速運転区間に要求されるレール頭表部の耐こ
ろがり疲労損傷性と電気伝導性を兼ね傭えている。
【００６１】
【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。表
２、３には、本発明レール鋼の化学成分（耐ころがり疲
労損傷性の鋼：部位１、低電気抵抗の鋼：部位２）、軸
断面形状、熱処理の有無を示す。さらに、表２には耐こ
ろがり疲労損傷性の鋼（部位１）と低電気抵抗の鋼（部
位２）のミクロ組織、硬さ、電気抵抗計算値、および、
図３に示すころがり疲労損傷試験機による部位１の鋼の
水潤滑ころがり疲労試験結果、図４に示すレール電気抵
抗の実測結果を併記した。
【００６２】
【表２】
【００６３】
【表３】
【００６４】また、表４には比較レール鋼の化学成分、
熱処理の有無、ミクロ組織、硬さ、電気抵抗計算値、お
よび、図３に示すころがり疲労損傷試験機による水潤滑
ころがり疲労試験結果、図４に示す電気抵抗の実測結果
を併記した。
【００６５】
【表４】
【００６６】なお、レールの構成は以下のとおりであ
る。 ・本発明レール鋼（９本）符号：Ａ〜Ｉ 上記成分範囲で、レール頭部コーナー部および頭頂部の
該頭部表面を起点として少なくとも深さ１５ｍｍの範囲
の部分の金属組織が硬さがＨｖ２４０以上のベイナイト
組織を呈し、前記ベイナイト組織以外の部分は、本願発
明の請求項に記載の式１または式２による電気抵抗値が
２４μΩ・ｃｍ以下である鋼との二層構造のベイナイト
系レール。 ・比較レール鋼（５本）符号：Ｊ〜Ｎ 符号Ｊ，Ｋ：パーライト組織の比較レール鋼。 符号Ｌ〜Ｎ：ベイナイト組織の比較レール鋼。 ころがり疲労試験は下記条件で実施した。 ・試験機：ころがり疲労試験機 ・試験片形状：円盤状試験片 （レール 外径：２００mm、レール材断面形状：６０Ｋ
レールの１／４モデル） （車輪 外径：２００mm、車輪材断面形状 ：円弧踏
面車輪の１／４モデル） ・試験荷重：１．０トン（ラジアル荷重） ・雰囲気：乾燥＋水潤滑（６０ ／ｍｉｎ） ・回転数：乾燥；１００ｒｐｍ、水潤滑；３００ｒｐｍ ・繰返し回数：０〜５０００回まで乾燥状態、その後、
水潤滑により損傷発生まで。（損傷が発生しない場合は
２００万回で試験を中止）
【００６７】なお、レール電気抵抗の測定（実測）につ
いては下記の要領で実施した。図４に示すレールの電気
抵抗の測定方法としては電圧降下法を用いた。測定方法
としてはレール端部両側の柱部に電流端子を取り付け、
基準電流２５Ａを流し、電圧端子を電流端子の内側約１
ｍの位置にレール足部にセットする。
【００６８】このようにして測定された電流値、電圧値
から電気抵抗を次式により求めた。 ρ（μΩ・ｃｍ）＝（ρ20×Ａ）×１０-1／Ｌ Ａ；測定レールの断面積（mm2 ）、Ｌ；電圧端子間距離
（mm） ただし、ρ20は２０℃のときの値に換算された測定材の
抵抗値（μΩ）で、次式を用いた。
【００６９】ρ20＝ρt ／｛１＋α（ｔ−２０）｝ ρt ；温度ｔで測定された電気抵抗、αは温度補正係数
で実際にレール温度を変えて実測した抵抗値の変化から
求めた。
【００７０】表２、３、４に示したように、本発明レー
ル鋼は比較レール鋼と比べて、合金元素の適切な選択お
よび添加量の調整をすることにより、レール頭部コーナ
ー部および頭頂部の該頭部表面を、耐ころがり疲労損傷
性に優れたベイナイト組織を呈した材料とし、その他の
部分を電気抵抗値が２４μΩ・ｃｍ以下の材料との二層
構造とすることで、レール頭部の耐ころがり疲労損傷性
を改善し、同時に、実測における電気抵抗値を現在旅客
鉄道で使用きれているパーライト組織のレール（符号：
Ｊ，Ｋ、電気抵抗実測値：２１．８〜２３．７μΩ・ｃ
ｍ）程度まで低減することが可能となる。
【００７１】また、このような電気抵抗の低い材料との
二層構造とすることで、ベイナイト組織単相のレールで
問題となっていた合金添加量の制限が緩和され、合金添
加量の増加によりレール使用環境に適合したレール頭部
のベイナイト組織の高硬度（強度）化が達成可能であ
る。
【００７２】
【発明の効果】本願発明によって、高速鉄道、特に旅客
列車の高速運転区間に要求されるレール頭表部の耐ころ
がり疲労損傷性と電気伝導性を兼ね傭えたレールの提供
が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明レール鋼の軸断面における各部の呼称
と、レールの二層状態を軸断面で模式的に示した図。
【図２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は共に本発明レール鋼
の実施例であり、各部におけるレール二層状態を模式的
に示した図。
【図３】ころがり疲労試験機の概略図。
【図４】電気抵抗の実測方法を示した概略図。
【符号の説明】
１：ベイナイト組織を呈するＨｖ２４０以上の材料 ２：電気抵抗値が２４μΩ・ｃｍ以下である材料 ａ：レール頭頂部 ｂ：レール頭部コーナー部 ｃ：レール柱部 ｄ：レール底部 ｅ：レール頭部（頭頂部ａと、頭部コーナー部ｂを含
む） ３：車輪試験片 ４：レール円盤試験片 ５：モーター（車輪側） ６：モーター（レール側） ７：水潤滑装置

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 レール頭部コーナー部および頭頂部の表
    面を起点として少なくとも深さ１５ｍｍの範囲が、硬さ
    Ｈｖ２４０以上のベイナイト組織の鋼からなり、それ以
    外の部分が式１または式２による電気抵抗値が２４μΩ
    ・ｃｍ以下の鋼からなることを特徴とする耐ころがり疲
    労損傷性および電気伝導性に優れたベイナイト系レー
    ル。 電気抵抗計算式（μΩ・ｃｍ） Ｃ量≦０．０２％の場合 電気抵抗値＝9.7+27[C]+13.8[Si]+6.3[Mn]+5.2[Cr]+17.2[P]+11.2[S]+2.9[Ti] +2.5[Ni]+6.O[Cu]+5.5[V]+3.3[Mo] ・・・・・・式１ Ｃ量＞０．０２％の場合 電気抵抗値＝10.1+6.1[C]+13.8[Si]+6.3[Mn]+5.2[Cr]+17.2[P]+11.2[S]+2.9[Ti] +2.5[Ni]+6.O[Cu]+5.5[V]+3.3[Mo] ・・・・・・式２ 但し、［元素］は重量％。
  2. 【請求項２】 レール頭部コーナー部および頭頂部の表
    面を起点として少なくとも深さ１５ｍｍの範囲が、重量
    ％で、 Ｃ ：０．１５〜０．４５％、 Ｓｉ：０．１０〜２．００％、 Ｍｎ：０．２０〜３．００％、 Ｃｒ：０．２０〜３．００％ を含有し、残部が鉄および不可避的不純物であり、かつ
    硬さがＨｖ２４０以上のベイナイト組織の鋼からなり、 それ以外の部分が、重量％で、 Ｃ ：０．０１〜０．４５％、 Ｓｉ：０．０１〜０．３０％、 Ｍｎ：０．０５〜１．２０％、 Ｐ ≦０．０３０％、 Ｓ ≦０．０３０％ を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなり、式
    １または式２による電気抵抗値が２４μΩ．ｃｍ以下の
    鋼からなることを特徴とする耐ころがり疲労損傷性およ
    び電気伝導性に優れたベイナイト系レール。 電気抵抗計算式（μΩ・ｃｍ） Ｃ量≦０．０２％の場合 電気抵抗値＝9.7+27[C]+13.8[Si]+6.3[Mn]+5.2[Cr]+17.2[P]+11.2[S]+2.9[Ti] +2.5[Ni]+6.O[Cu]+5.5[V]+3.3[Mo] ・・・・・・式１ Ｃ量＞０．０２％の場合 電気抵抗値＝10.1+6.1[C]+13.8[Si]+6.3[Mn]+5.2[Cr]+17.2[P]+11.2[S]+2.9[Ti] +2.5[Ni]+6.O[Cu]+5.5[V]+3.3[Mo] ・・・・・・式２ 但し、［元素］は重量％。
  3. 【請求項３】 レール頭部コーナー部および頭頂部の表
    面を起点として少なくとも深さ１５ｍｍの範囲が、重量
    ％で、 Ｃ ：０．１５〜０．４５％、 Ｓｉ：０．１０〜２．００％、 Ｍｎ：０．２０〜３．００％、 Ｃｒ：０．２０〜３．００％ を含有し、残部が鉄および不可避的不純物であり、かつ
    硬さがＨｖ２４０以上のベイナイト組織の鋼からなり、 それ以外の部分が、重量％で、 Ｃ ：０．０１〜０．４５％、 Ｓｉ：０．０１〜０．３０％、 Ｍｎ：０．０５〜１．２０％、 Ｐ ≦０．０３０％、 Ｓ ≦０．０３０％ を含有し、さらに、 Ｃｒ：０．０１〜１．２０％、 Ｍｏ：０．０１〜２．００％、 Ｃｕ：０．０１〜０．５０％、 Ｎｉ：０．０５〜２．００％、 Ｔｉ：０．００５〜０．０５％、 Ｖ ：０．０１〜０．３０％、 Ｎｂ：０．００５〜０．０５％、 Ｎ ：０．０１０〜０．０２５％、 Ｂ ：０．０００１〜０．００４０％ の１種または２種以上を含有し、残部が鉄および不可避
    的不純物からなり、式１または式２による電気抵抗値が
    ２４μΩ・ｃｍ以下の鋼からなることを特徴とする耐こ
    ろがり疲労損傷性および電気伝導性に優れたベイナイト
    系レール。 電気抵抗計算式（μΩ・ｃｍ） Ｃ量≦０．０２％の場合 電気抵抗値＝9.7+27[C]+13.8[Si]+6.3[Mn]+5.2[Cr]+17.2[P]+11.2[S]+2.9[Ti] +2.5[Ni]+6.O[Cu]+5.5[V]+3.3[Mo] ・・・・・・式１ Ｃ量＞０．０２％の場合 電気抵抗値＝10.1+6.1[C]+13.8[Si]+6.3[Mn]+5.2[Cr]+17.2[P]+11.2[S]+2.9[Ti] +2.5[Ni]+6.O[Cu]+5.5[V]+3.3[Mo] ・・・・・・式２ 但し、［元素］は重量％。
  4. 【請求項４】 レール頭部コーナー部および頭頂部の表
    面を起点として少なくとも深さ１５ｍｍの範囲が、重量
    ％で、 Ｃ ：０．１５〜０．４５％、 Ｓｉ：０．１０〜２．００％ Ｍｎ：０．２０〜３．００％、 Ｃｒ：０．２０〜３．００％ を含有し、さらに、 Ｍｏ：０．０１〜１．００％、 Ｃｕ：０．０５〜０．５０％、 Ｎｉ：０．０５〜４．００％、 Ｔｉ：０．００５〜０．０５％、 Ｖ ：０．０１〜０．３０％、 Ｎｂ：０．００５〜０．０５％、 Ｂ ：０．０００１〜０．００４０％ の１種または２種以上を含有し、残部が鉄および不可避
    的不純物であり、かつ硬さがＨｖ２４０以上のベイナイ
    ト組織の鋼からなり、それ以外の部分が、重量％で、 Ｃ ：０．０１〜０．４５％、 Ｓｉ：０．０１〜０．３０％、 Ｍｎ：０．０５〜１．２０％、 Ｐ ≦０．０３０％、 Ｓ ≦０．０３０％ を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなり、式
    １または式２による電気抵抗値が２４μΩ・ｃｍ以下の
    鋼からなることを特徴とする耐ころがり疲労損傷性およ
    び電気伝導性に優れたベイナイト系レール。 電気抵抗計算式（μΩ・ｃｍ） Ｃ量≦０．０２％の場合 電気抵抗値＝9.7+27[C]+13.8[Si]+6.3[Mn]+5.2[Cr]+17.2[P]+11.2[S]+2.9[Ti] +2.5[Ni]+6.O[Cu]+5.5[V]+3.3[Mo] ・・・・・・式１ Ｃ量＞０．０２％の場合 電気抵抗値＝10.1+6.1[C]+13.8[Si]+6.3[Mn]+5.2[Cr]+17.2[P]+11.2[S]+2.9[Ti] +2.5[Ni]+6.O[Cu]+5.5[V]+3.3[Mo] ・・・・・・式２ 但し、［元素］は重量％。
  5. 【請求項５】 レール頭部コーナー部および頭頂部の表
    面を起点として少なくとも深さ１５ｍｍの範囲が、 重量％で、 Ｃ ：０．１５〜０．４５％、 Ｓｉ：０．１０〜２．００％、 Ｍｎ：０．２０〜３．００％、 Ｃｒ：０．２０〜３．００％ を含有し、さらに、 Ｍｏ：０．０１〜１．００％、 Ｃｕ：０．０５〜０．５０％、 Ｎｉ：０．０５〜４．００％、 Ｔｉ：０．００５〜０．０５％、 Ｖ ：０．０１〜０．３０％、 Ｎｂ：０．００５〜０．０５％、 Ｂ ：０．０００１〜０．００４０％ の１種または２種以上を含有し、残部が鉄および不可避
    的不純物であり、かつ硬さがＨｖ２４０以上のベイナイ
    ト組織の鋼からなり、それ以外の部分が、重量％で、 Ｃ ：０．０１〜０．４５％、 Ｓｉ：０．０１〜０．３０％、 Ｍｎ：０．０５〜１．２０％、 Ｐ ≦０．０３０％、 Ｓ ≦０．０３０％ を含有し、さらに、 Ｃｒ：０．０１〜１．２０％、 Ｍｏ：０．０１〜２．００％、 Ｃｕ：０．０１〜０．５０％、 Ｎｉ：０．０５〜２．００％、 Ｔｉ：０．００５〜０．０５％、 Ｖ ：０．０１〜０．３０％、 Ｎｂ：０．００５〜０．０５％、 Ｎ ：０．０１０〜０．０２５％、 Ｂ ：０．０００１〜０．００４０％ の１種または２種以上を含有し、残部が鉄および不可避
    的不純物からなり、式１または式２による電気抵抗値が
    ２４μΩ・ｃｍ以下の鋼からなることを特徴とする耐こ
    ろがり疲労損傷性および電気伝導性に優れたベイナイト
    系レール。 電気抵抗計算式（μΩ・ｃｍ） Ｃ量≦０．０２％の場合 電気抵抗値＝9.7+27[C]+13.8[Si]+6.3[Mn]+5.2[Cr]+17.2[P]+11.2[S]+2.9[Ti] +2.5[Ni]+6.O[Cu]+5.5[V]+3.3[Mo] ・・・・・・式１ Ｃ量＞０．０２％の場合 電気抵抗値＝10.1+6.1[C]+13.8[Si]+6.3[Mn]+5.2[Cr]+17.2[P]+11.2[S]+2.9[Ti] +2.5[Ni]+6.O[Cu]+5.5[V]+3.3[Mo] ・・・・・・式２ 但し、［元素］は重量％。
JP18631898A 1998-07-01 1998-07-01 耐ころがり疲労損傷性および電気伝導性に優れたベイナイト系レール Withdrawn JP2000017391A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18631898A JP2000017391A (ja) 1998-07-01 1998-07-01 耐ころがり疲労損傷性および電気伝導性に優れたベイナイト系レール

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18631898A JP2000017391A (ja) 1998-07-01 1998-07-01 耐ころがり疲労損傷性および電気伝導性に優れたベイナイト系レール

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000017391A true JP2000017391A (ja) 2000-01-18

Family

ID=16186243

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18631898A Withdrawn JP2000017391A (ja) 1998-07-01 1998-07-01 耐ころがり疲労損傷性および電気伝導性に優れたベイナイト系レール

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000017391A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008514840A (ja) * 2004-09-29 2008-05-08 フエーストアルピーネ・シーネン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング レール溝用走行レール
CN102454138A (zh) * 2010-10-20 2012-05-16 赵文杰 一种新型铁路钢轨
RU2669665C2 (ru) * 2012-12-20 2018-10-12 Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб Бейнитная сталь для компонентов для бурения породы

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008514840A (ja) * 2004-09-29 2008-05-08 フエーストアルピーネ・シーネン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング レール溝用走行レール
CN102454138A (zh) * 2010-10-20 2012-05-16 赵文杰 一种新型铁路钢轨
RU2669665C2 (ru) * 2012-12-20 2018-10-12 Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб Бейнитная сталь для компонентов для бурения породы

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1101828B1 (en) High-strength bainitic steel rails with excellent rolling-contact fatigue resistance
JP3290669B2 (ja) 耐表面疲労損傷性および耐摩耗性に優れたベイナイト系レール
JP3078461B2 (ja) 高耐摩耗パーライト系レール
JP4949144B2 (ja) 耐表面損傷性および耐摩耗性に優れたパーライト系レールおよびその製造方法
JP2000199041A (ja) 耐ころがり疲労損傷性、耐内部疲労損傷性に優れたベイナイト系レ―ル
JP4795004B2 (ja) ベイナイト系レール
JP3649872B2 (ja) 溶接部の接合性に優れたベイナイト鋼レール
JP3631712B2 (ja) 耐表面損傷性および靭性に優れた熱処理パーライト系レールおよびその製造法
JP2000017391A (ja) 耐ころがり疲労損傷性および電気伝導性に優れたベイナイト系レール
JP3522613B2 (ja) 耐ころがり疲労損傷性、耐内部疲労損傷性、溶接継ぎ手特性に優れたベイナイト系レールおよびその製造法
JPH06248347A (ja) ベイナイト組織を呈し耐表面損傷性に優れた高強度レールの製造法
JP3117916B2 (ja) 耐摩耗性に優れたパーライト系レールの製造法
JP3253852B2 (ja) 耐ころがり疲労損傷性に優れた低電気抵抗ベイナイト系レールおよびその製造法
JP3287495B2 (ja) 耐表面損傷性に優れたベイナイト鋼レールの製造法
JP4336028B2 (ja) 球状化炭化物を含有する耐摩耗性に優れたパーライト系レール
JP3117915B2 (ja) 高耐摩耗パーライトレールの製造法
JP2912117B2 (ja) ベイナイト組織を呈し耐表面損傷性に優れた高強度レールの製造法
JP4736621B2 (ja) 耐摩耗性及び耐疲労損傷性に優れるパーライト鋼レール
JP2000054075A (ja) 電気伝導性および耐ころがり疲労損傷性に優れたベイナイト系レール
JP4331868B2 (ja) 球状化炭化物を含有する耐摩耗レール
JP2912118B2 (ja) 耐表面損傷性に優れた高強度ベイナイト系レールの製造法
JPH10280098A (ja) 耐摩耗性に優れた高靭性レール
JP2000144327A (ja) 車輪とのなじみ性および耐ころがり疲労損傷性に優れたベイナイト系鋼レール
JPH11152521A (ja) 耐摩耗性に優れた高強度パーライト系レールの製造法
JP2000054076A (ja) 溶接継手特性および耐ころがり疲労損傷性に優れた低電気抵抗ベイナイト系レール

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20050906