JP2001158940A - 鉄道車両の車輪セットのためのリム又は一体車輪 - Google Patents

鉄道車両の車輪セットのためのリム又は一体車輪

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 磨耗、割れ目傾向、熱負荷能力、均一な組織
特性及び大きな動的負荷に対する特性に関して、改善さ
れた解決策をなす、鉄道車両のリム又は一体車輪のため
の鋼を提供する。 【解決手段】 鉄道車両の車輪セットのためのリム又は
一体車輪。本発明の課題は、鉄道車両のリム又は一体車
輪のために、鉄道車両のための規格化された鋼に対し
て、磨耗、割れ目傾向、熱負荷能力、均一な組織特性及
び高い動的負荷に対する特性に関して改善された値が達
成される、鋼の改善された化学的組成を提案することに
ある。このことは、特殊ころがり軸受鋼を利用すること
によって達成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両のリム又
は一体車輪に関する。
【０００２】
【従来の技術】高速システム車輪レールにおいて、すで
に長年来、リム又は一体車輪の品質を改善するという努
力が存在している。とくに新しいリム及び一体車輪の初
期非真円性、初期非真円性をさらに拡大するその大きな
不均一な磨耗、及び鋼の不均一な組織特性は、多くの研
究及び改善実験の動機である。そのためにここに示され
た古い日付の研究報告とともに１９９７年１２月のドイ
チェバーンＡＧの技術報告、ＴＶ９４１０Ａを指摘す
る。
【０００３】ドイツ連邦共和国特許第４２３４１９２号
明細書及びヨーロッパ特許第０７１７１２３号明細書に
よれば、車輪レールシステムにおける最適な車輪材料の
選択に対する解決策が公知である。
【０００４】ヨーロッパ規格草案ｐｒＥＮ１３２６２
（１９９８，６）、鉄道用途−車輪セット及び台車−車
輪−製品仕様書に、ヨーロッパ中でリム及び一体車輪の
ために使用すべき鋼が確定されている。この規格にもか
かわらず、不均一な磨耗、あまりに大きな磨耗、割れ目
傾向及び鋼組織における不均一のような初めに挙げた問
題は、解決されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】それ故に本発明の課題
は、磨耗、割れ目傾向、熱負荷能力、均一な組織特性及
び大きな動的負荷に対する特性に関して、改善された解
決策をなす、鉄道車両のリム又は一体車輪のための鋼を
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題の解決策は、特
許請求の範囲の特徴部分における特徴によって、次のよ
うに示される。すなわち次の組成（質量％における化学
的組成）を有する特殊ころがり軸受鋼が利用され： Ｃ：０．４５ないし０．５５％ Ｓｉ：１．２ないし１．３％ Ｍｎ：０．６ないし０．７％ Ｐ：＜０．０１％ Ｓ：＜０．０１％ Ｃｒ：＜＝０．５％ Ｃｕ：＜＝０．１５％ Ｍｏ：０．４ないし０．５％ Ｎｉ：＜＝０．２％ Ｖ：０．１１ないし０．１６％ その際、比、Ｓｉ／Ｍｎ＝１．８ないし２．２、かつ
比、Ｖ：Ｍｏ：Ｃｒ：Ｍｎ＝１：２．２ないし３．２：
３．２ないし３．８：４．２ないし４．８である
【０００７】本発明は、驚くべきことに、これまでころ
がり軸受技術の周辺領域においてしか使用されず、しか
も天然ガス及び石油の取得のための深穴ボーリングのた
めのボーリングヘッドのころがり軸受にしか使用されな
い特殊ころがり軸受鋼がリム又は一体車輪においてここ
に利用される規格化された鋼よりも明らかに良好な材料
特性を有することがわかった点にある。
【０００８】本発明による鋼は、請求の範囲に記載され
ている。この鋼は、高い磨耗抵抗と高い耐熱性を有す
る。これらの値は、はっきりと従来使用された鋼の値の
上にある。その際、元素ＳｉとＭｎが、需要な影響を及
ぼす。その際、Ｓｉ／Ｍｎの比は、１．８ないし２．２
でなければならない。前記の明細書及びヨーロッパ規格
における鋼において、この比は、逆転して表示される。
それにより前記の利点は達成されない。
【０００９】請求の範囲に記載の本発明による鋼は、高
い機械的負荷能力によっても特徴づけられている。その
際、個々の特性値は、次の値に達する： 弾性限度比、Ｒｐ０．２／Ｒｍ＞０．７ 弾性限度、Ｒｐ０．２＝７５０‥８００Ｎ／ｍｍ＊２ 引っ張り強さ、Ｒｍ＝９００‥１０５０Ｎ／ｍｍ＊２ 伸び率（Ａ５）＞１５％ 切り欠き作業＞５０ジュール（ＤＶＭ−試料）。
【００１０】これらの良好な値は、互いに正確に同調し
た比で存在しなければならずかつわずかな質量成分の元
素Ｐ及びＳを含む元素Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｍｏ及びＶによ
って達成される。
【００１１】周及び横断面にわたって均一な組織状態及
び良好かつ均一な硬化能力を達成するために、元素Ｖ、
Ｍｏ、Ｃｒ及びＭｎは、記載された狭い限界内にあるよ
うにする。これら４つの元素の比は次のようになる：
１：２．２ないし３．２：３．２ないし３．８：４．２
ないし４．８のＶ：Ｍｏ：Ｃｒ：Ｍｎ
【００１２】本発明による鋼に対する有利な組合せは次
のとおりである： Ｓｉ／Ｍｎ＝２； Ｖ：Ｍｏ：Ｃｒ：Ｍｎ＝１：２．７：３．４：４．５
【００１３】その結果、Ｃ＝０．５％；Ｓｉ＝１．３
％；Ｍｎ＝０．７％；Ｐ＜０．０１％；Ｓ＜０．０１
％：Ｃｒ＝０．５％；Ｃｕ＝０．１５％；Ｍｏ＝０．４
％；Ｎｉ＝０．２％；Ｖ＝０．１５％の有利な化学的組
成が生じる。
【００１４】本発明による鋼は、基礎実験によりテスト
され、その際、リム及び一体車輪のための利用される規
格化された鋼に対してはっきりとした優位が確認され
た。
【００１５】本発明による鋼は、新しいリム又は一体車
輪において規格化された鋼に対して、はっきりと高い許
容面圧力（係数１．６）、高い弾性限度、良好な耐熱性
及び良好な延性で高い磨耗抵抗（係数５）、均一な磨耗
及び均一な組織特性を引起こす。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハインツ・シユタンゲル ドイツ連邦共和国デイツテルブルン・アカ ツイエンシユトラーセ36

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 次の組成（質量％における化学的組成）
    を有する特殊ころがり軸受鋼が利用され： Ｃ：０．４５ないし０．５５％ Ｓｉ：１．２ないし１．３％ Ｍｎ：０．６ないし０．７％ Ｐ：＜０．０１％ Ｓ：＜０．０１％ Ｃｒ：＜＝０．５％ Ｃｕ：＜＝０．１５％ Ｍｏ：０．４ないし０．５％ Ｎｉ：＜＝０．２％ Ｖ：０．１１ないし０．１６％ その際、比、Ｓｉ／Ｍｎ＝１．８ないし２．２、かつ
    比、Ｖ：Ｍｏ：Ｃｒ：Ｍｎ＝１：２．２ないし３．２：
    ３．２ないし３．８：４．２ないし４．８であることを
    特徴とする、鉄道車両の車輪セットのためのリム又は一
    体車輪。
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