JP2003293086A - Pearlitic rail having excellent wear resistance and ductility - Google Patents

Pearlitic rail having excellent wear resistance and ductility

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JP2003293086A
JP2003293086A JP2002104457A JP2002104457A JP2003293086A JP 2003293086 A JP2003293086 A JP 2003293086A JP 2002104457 A JP2002104457 A JP 2002104457A JP 2002104457 A JP2002104457 A JP 2002104457A JP 2003293086 A JP2003293086 A JP 2003293086A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the wear resistance and ductility of the head of a steel rail with a pearlitic structure used in a heavy load railway, and to improve the wear resistance and prevent the occurrence of cracking such as breakage in a rail used in a cold district by controlling the amount of C to be added, and further controlling the number of pearlite block grains with a grain size of 1 to 15 μm. <P>SOLUTION: In the steel rail with a pearlitic structure containing, by mass, 0.65 to 1.40% C, pearlite blocks with a grain size of 1 to 15 μm are present by ≥200 pieces per 0.2 mm<SP>2</SP>of the area to be examined at least in a part of the range to a depth of 10 mm with the surfaces of the corner parts and top part of the head as the starting points. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、重荷重鉄道のレー
ル頭部に要求される耐摩耗性を向上させ、同時に、レー
ル頭部の微細なパーライトブロック粒の数を制御するこ
とにより、延性の向上を図り、寒冷地におけるレール折
損の発生を抑制することを目的としたパーライト系レー
ルに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention improves the wear resistance required for rail heads of heavy-duty railways and, at the same time, controls the number of fine pearlite block grains in the rail heads to improve ductility. The present invention relates to a pearlite rail intended to improve and suppress rail breakage in cold regions.

【0002】[0002]

【従来の技術】海外の重荷重鉄道では、鉄道輸送の高効
率化の手段として、列車速度の向上や列車積載重量の増
加が図られている。このような鉄道輸送の効率化はレー
ル使用環境の過酷化を意味し、レール材質の一層の改善
が要求されるに至っている。具体的には、曲線区間に敷
設されたレールでは、G.C.(ゲージ・コーナー)部
や頭側部の摩耗が急激に増加し、レールの使用寿命の点
で問題視されるようになった。
2. Description of the Related Art In overseas heavy-duty railways, the speed of trains and the weight of loaded trains have been increased as a means of increasing the efficiency of rail transportation. Such efficient rail transportation means that the rail usage environment becomes severe, and further improvement of the rail material has been required. Specifically, in the rail laid in the curved section, G. C. The wear on the (gauge / corner) part and the head side part increased rapidly, and it became a problem in terms of the service life of the rail.

【0003】このような背景から、主に、次のような耐
摩耗性の向上を目指したレールの開発が進められた。 圧延終了後あるいは、再加熱したレール頭部をオース
テナイト域温度から850〜500℃間を1〜4℃/sec
で加速冷却する130kgf/mm2 (1274MPa)以上
の高強度レールの製造法(特開昭57−198216号
公報)。 過共析鋼(C:0.85超〜1.20%)を用いて、
パーライト組織中のラメラ中のセメンタイト密度を増加
させた耐摩耗性に優れたレール(特開平8−14401
6号公報)。
From such a background, the development of a rail mainly aimed at the following improvement in wear resistance has been advanced. After rolling or after reheating, the rail head is heated from austenite temperature to 850 to 500 ℃ for 1 to 4 ℃ / sec.
A method for producing a high-strength rail of 130 kgf / mm 2 (1274 MPa) or higher, which is accelerated cooling by means of Japanese Patent Laid-Open No. 57-198216. Using hyper-eutectoid steel (C: more than 0.85 to 1.20%),
A rail having excellent wear resistance with an increased cementite density in the lamella in the pearlite structure (Japanese Patent Laid-Open No. 14401/1996).
No. 6).

【0004】これらのレールの特徴は、共析炭素含有鋼
(炭素量:0.7〜0.8%)または、過共析炭素含有
鋼(炭素量:0.85超〜1.20%)による微細パー
ライト組織を呈する高強度レールであり、その目的とす
るところは、パーライト組織中のラメラ間隔を微細化
し、さらには、パーライトラメラ中のセメタイト相の密
度を増加させ、耐摩耗性を向上させるところにあった。
The characteristics of these rails are that steel containing eutectoid carbon (carbon content: 0.7 to 0.8%) or steel containing hypereutectoid carbon (carbon content: more than 0.85 to 1.20%). Is a high-strength rail exhibiting a fine pearlite structure, and its purpose is to reduce the lamella spacing in the pearlite structure, and further increase the density of the cementite phase in the pearlite lamella, and improve wear resistance. It was there.

【0005】しかし、これらの高強度レールは、靭性が
低いため、レール頭部や低部の欠陥等から、レール折損
が発生しやすいという問題点があった。そこで、このよ
うな問題を解決するため、本発明者らは下記に示すよう
なレールを開発した。 共析鋼(C:0.60〜0.85%)を用いて、圧延
によりパーライト組織の平均ブロック粒径を微細化し、
延性や靭性を向上させたレール(特開平8−10944
0号公報)。 過共析鋼(C:0.85超〜1.20%)を用いて、
圧延によりパーライト組織の平均ブロック粒径を微細化
し、延性や靭性を向上させたレール(特開平8−109
439号公報)。これらのレールの特徴は、パーライト
組織の平均ブロック粒径を微細化することにより、パー
ライト組織の耐摩耗性と延性や靭性を向上させるもので
あった。
However, since these high-strength rails have low toughness, there is a problem in that rail breakage is likely to occur due to defects such as rail head portions and low portions. Then, in order to solve such a problem, the present inventors developed the rail as shown below. Using eutectoid steel (C: 0.60 to 0.85%), the average block grain size of the pearlite structure was refined by rolling,
Rails with improved ductility and toughness (JP-A-8-10944)
No. 0). Using hyper-eutectoid steel (C: more than 0.85 to 1.20%),
A rail having a finer average block grain size of pearlite structure by rolling to improve ductility and toughness (Japanese Patent Laid-Open No. 8-109).
439). The characteristic of these rails was that the average block grain size of the pearlite structure was refined to improve wear resistance, ductility and toughness of the pearlite structure.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記の,に示され
たパーライト組織を呈する発明レールは、パーライト組
織の平均ブロック粒径を微細化することにより、パーラ
イト組織の延性や靭性を向上させ、レール折損等の破壊
の発生を軽減することは可能である。しかし、氷点下ま
で気温が低下する寒冷地においては、レールの延・靭性
が不足し、レール折損の発生を抑制することが困難であ
った。また、この問題を解決するため、パーライト組織
の平均的なブロック粒径をより一層微細化し、レールの
延性や靭性を向上させる方法もあるが、寒冷地における
レール折損等の破壊の発生を十分に抑制することが困難
であった。
The invention rails exhibiting the pearlite structure shown in the above-mentioned, by improving the ductility and toughness of the pearlite structure by refining the average block grain size of the pearlite structure, and breaking the rail. It is possible to reduce the occurrence of destruction such as. However, in cold regions where the temperature drops to below freezing, the rail has insufficient ductility and toughness, making it difficult to prevent rail breakage. In addition, in order to solve this problem, there is also a method of further reducing the average block grain size of the pearlite structure to improve the ductility and toughness of the rail, but the occurrence of fracture such as rail breakage in cold regions is sufficient. It was difficult to control.

【0007】このような背景から、高炭素含有のパーラ
イト組織のレール頭部において、耐摩耗性を確保し、同
時に、寒冷地におけるレール折損等の破壊の発生を防止
するレールの開発が求められるようになってきた。すな
わち、本発明は、重荷重鉄道用のレール頭部に要求され
る耐摩耗性を向上させ、特に、寒冷地におけるレール折
損等の破壊の発生を防止することを目的としたものであ
る。
From such a background, it is demanded to develop a rail which secures wear resistance in a rail head having a pearlite structure containing a high carbon content and at the same time prevents occurrence of breakage such as rail breakage in cold regions. Has become. That is, the present invention aims to improve the wear resistance required for a rail head for a heavy-duty railway, and particularly to prevent the occurrence of breakage such as rail breakage in cold regions.

【0008】[0008]

【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次の通りで
ある。 (1)質量%で、C:0.65〜1.40%を含有する
パーライト組織を呈する鋼レールにおいて、頭部コーナ
ー部、頭頂部表面を起点として深さ10mmまでの範囲
の少なくとも一部に、粒径1〜15μmのパーライトブ
ロックが被検面積0.2mm2 あたり200個以上存在
することを特徴とする耐摩耗性および延性に優れたパー
ライト系レール。
The present invention achieves the above object, and the gist thereof is as follows. (1) In a steel rail exhibiting a pearlite structure containing C: 0.65 to 1.40% by mass%, at least part of a range up to a depth of 10 mm from the head corner and the surface of the crown. A perlite rail having excellent wear resistance and ductility, characterized in that 200 or more perlite blocks having a particle size of 1 to 15 μm are present per 0.2 mm 2 of the test area.

【0009】(2)質量%で、C:0.65〜1.40
%、Si:0.05〜2.00%、Mn:0.05〜
2.00%を含有するパーライト組織を呈する鋼レール
において、頭部コーナー部、頭頂部表面を起点として深
さ10mmまでの範囲の少なくとも一部に、粒径1〜1
5μmのパーライトブロックが被検面積0.2mm2
たり200個以上存在することを特徴とする耐摩耗性お
よび延性に優れたパーライト系レール。
(2) C: 0.65 to 1.40 in mass%
%, Si: 0.05 to 2.00%, Mn: 0.05 to
In a steel rail exhibiting a pearlite structure containing 2.00%, the grain size is 1 to 1 in at least a part of the depth from the head corner portion and the top surface to a depth of 10 mm.
A pearlite rail with excellent wear resistance and ductility, characterized in that there are 200 or more 5 μm pearlite blocks per 0.2 mm 2 of the test area.

【0010】(3)上記(1)(2)のレールが、質量
%で、C:0.85超〜1.40%を含有することを特
徴とする耐摩耗性および延性に優れたパーライト系レー
ル。
(3) The pearlite system excellent in wear resistance and ductility, characterized in that the rails of (1) and (2) contain C: more than 0.85 to 1.40% in mass%. rail.

【0011】(4)上記(1)(2)のレールに、質量
%でさらに、下記〜の成分の1以上を選択的に含有
させ、残部Feおよび不可避的不純物よりなることを特
徴とする耐摩耗性および延性に優れたパーライト系レー
ル。 Cr:0.05〜2.00%、Mo:0.01〜0.
50%の1種または2種、 V:0.005〜0.50%、Nb:0.002〜
0.050%の1種または2種、 B:0.0001〜0.0050%、 Co:0.10〜2.00%、Cu:0.05〜1.
00%の1種または2種、 Ni:0.01〜1.00%、 Ti:0.0050〜0.0500%、Mg:0.0
005〜0.0200%、Ca:0.0005〜0.0
150%の1種または2種以上、 Al:0.0080〜1.00%、 Zr:0.0001〜0.2000%、
(4) The rails of (1) and (2) further contain, in mass%, one or more of the following components (1) to (5) selectively, with the balance being Fe and inevitable impurities. Perlite rail with excellent wear and ductility. Cr: 0.05-2.00%, Mo: 0.01-0.
50% 1 type or 2 types, V: 0.005-0.50%, Nb: 0.002-
0.050% of 1 type or 2 types, B: 0.0001 to 0.0050%, Co: 0.10 to 2.00%, Cu: 0.05 to 1.
00% 1 type or 2 types, Ni: 0.01 to 1.00%, Ti: 0.0050 to 0.0500%, Mg: 0.0
005-0.0200%, Ca: 0.0005-0.0
150% of 1 type or 2 types or more, Al: 0.0080 to 1.00%, Zr: 0.0001 to 0.2000%,

【0012】(5)前記鋼レールの頭部コーナー部およ
び頭頂部表面を起点として、少なくとも深さ20mmの
範囲の硬さがHv300〜500の範囲であることを特
徴とする耐摩耗性および延性に優れたパーライト系レー
ル。
(5) With respect to the wear resistance and the ductility, the hardness is at least in the range of Hv300 to 500 at a depth of 20 mm from the surface of the head corner and the top surface of the steel rail. Excellent perlite rail.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下に本発明について詳細に説明
する。本発明者らは、まず、レール折損の発生とパーラ
イト組織の機械的特性の関係を整理した。その結果、車
輪との接触により発生するレール頭部の荷重速度が比較
的遅いため、レール頭部から発生する折損現象は、荷重
速度の比較的早い衝撃試験による評価よりも、引張試験
での延性と良い相関があることが確認された。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below. The present inventors first organized the relationship between the occurrence of rail breakage and the mechanical properties of the pearlite structure. As a result, the load speed of the rail head caused by contact with the wheel is relatively slow, so the breakage phenomenon generated from the rail head is more ductile in the tensile test than in the impact test, which is a relatively fast load speed. It was confirmed that there is a good correlation with.

【0014】次に本発明者らは、高炭素含有のパーライ
ト組織の鋼レールにおいて、延性とパーライト組織のブ
ロックサイズの関係を再検証した。その結果、パーライ
ト組織の平均的なブロック粒径が微細化するとパーライ
ト組織の延性は向上する傾向を示すが、平均的なパーラ
イトブロック粒径が非常に微細な領域では、単純に平均
的なブロック粒径を微細化しても延性が十分に向上しな
いことが確認された。
Next, the present inventors re-examined the relationship between the ductility and the block size of the pearlite structure in a steel rail having a high carbon content pearlite structure. As a result, when the average block grain size of the pearlite structure becomes finer, the ductility of the pearlite structure tends to improve, but in the region where the average pearlite block grain size is extremely fine, the average block grain size is simply It was confirmed that the ductility was not sufficiently improved even if the diameter was reduced.

【0015】そこで、本発明者らは、パーライト組織の
平均的なブロック粒径が微細な領域において、パーライ
ト組織の延性支配因子を検討した。その結果、パーライ
ト組織の延性は、平均的なブロック粒径ではなく、ある
一定の粒径を有する微細なパーライトブロック粒の数と
の相関があり、ある一定面積の視野において、ある一定
の粒径を有する微細なパーライトブロック粒数をある一
定値以上に制御することにより、パーライト組織の延性
が大きく向上することを見出した。
Therefore, the present inventors examined the ductility controlling factor of the pearlite structure in the region where the average block grain size of the pearlite structure is fine. As a result, the ductility of the pearlite structure has a correlation with the number of fine pearlite block grains having a certain grain size, not the average block grain size. It has been found that the ductility of the pearlite structure is greatly improved by controlling the number of fine pearlite block grains having the above to a certain value or more.

【0016】これらの結果、高炭素含有のパーライト組
織の鋼レールにおいて、レール頭部のある一定の粒径を
有する微細なパーライトブロック粒の数を制御すること
により、レール頭部の耐摩耗性と延性が同時に向上する
ことを知見した。すなわち、本発明は、高炭素含有の重
荷重鉄道用レールにおいて、頭部の耐摩耗性を向上さ
せ、同時に、ある一定の粒径を有する微細なパーライト
ブロック粒の数を制御することにより、寒冷地における
レール折損等の破壊の発生を防止することを目的とした
ものである。
As a result of the above, in a steel rail having a pearlite structure with a high carbon content, by controlling the number of fine pearlite block grains having a certain grain size in the rail head, the wear resistance of the rail head is improved. It was found that ductility is improved at the same time. That is, the present invention improves the wear resistance of the head of a heavy-duty railroad rail with high carbon content and, at the same time, controls the number of fine pearlite block grains having a certain grain size to achieve cold The purpose is to prevent the occurrence of damage such as rail breakage in the ground.

【0017】次に、本発明の限定理由について詳細に説
明する。 (1)パーライトブロック粒径および粒数の規定 まず、粒数を規定するパーライトブロック粒径を1〜1
5μmの範囲に規定した理由について説明する。粒径が
15μmを超えるパーライトブロックは、微細なパーラ
イト組織の延性向上には大きく寄与しないからである。
また、粒径が1μm未満のパーライトブロックは、微細
なパーライト組織の延性向上には寄与するが、その寄与
度が小さい。このため、粒数を規定するパーライトブロ
ック粒径を1〜15μmの範囲に限定した。
Next, the reasons for limitation of the present invention will be described in detail. (1) Definition of particle size and number of particles of pearlite First, the particle size of pearlite block that defines the number of particles is 1 to 1
The reason for defining the range of 5 μm will be described. This is because the pearlite block having a particle size of more than 15 μm does not significantly contribute to improving the ductility of the fine pearlite structure.
Further, the pearlite block having a particle size of less than 1 μm contributes to the improvement of ductility of the fine pearlite structure, but its contribution is small. Therefore, the particle size of the pearlite block that defines the number of particles is limited to the range of 1 to 15 μm.

【0018】次に、粒径1〜15μmを有するパーライ
トブロックの粒数を被検面積0.2mm2 あたり200
個以上に規定した理由を説明する。被検面積0.2mm
2 あたりの粒径1〜15μmを有するパーライトブロッ
クの粒数が200個未満になると、微細なパーライト組
織の延性向上が図れないからである。なお、粒径1〜1
5μmを有するパーライトブロックの粒数には上限を設
けないが、レールの製造時の圧延温度や熱処理時の冷却
条件の制約から、実質的には、被検面積0.2mm2
たり1000個が上限となる。
Next, the number of grains of the pearlite block having a grain size of 1 to 15 μm is 200 per 0.2 mm 2 of the test area.
Explain the reason for specifying more than one item. Test area 0.2mm
This is because if the number of grains of the pearlite block having a grain size of 1 to 15 μm per 2 is less than 200, the ductility of the fine pearlite structure cannot be improved. In addition, particle size 1 to 1
Although the upper limit is not set for the number of grains of the pearlite block having 5 μm, the upper limit is practically 1000 per 0.2 mm 2 of the test area due to restrictions of rolling temperature during rail manufacturing and cooling conditions during heat treatment. Becomes

【0019】次に、被検面積0.2mm2 あたりの粒径
1〜15μmを有するパーライトブロックの粒数を20
0以上とした部位を、頭部コーナー部、頭頂部表面を起
点として深さ10mmまでの範囲の少なくとも一部に限
定した理由を説明する。レール頭部から発生する折損
は、基本的にはレール頭表面を起点としている。このた
め、レール折損を防止するにはレール頭表部の延性、す
なわち、粒径1〜15μmを有するパーライトブロック
の粒数を増やす必要がある。実験により、レール頭表部
の延性とレール頭表部パーライトブロックとの相関を調
査した所、レール頭表部の延性は、頭頂部表面を起点と
して深さ10mmまでの範囲のパーライトブロックサイ
ズと相関があることがわかった。さらに、レール頭表面
の延性との相関を調査した結果、この領域において、少
なくとも一部に粒径1〜15μmを有するパーライトブ
ロックの粒数が200以上となる領域があれば、レール
頭表面の延性が向上し、結果的にレール折損が抑制でき
ることを確認した。本限定は上記のような調査結果に基
づくものである。
Next, the number of grains of the pearlite block having a grain size of 1 to 15 μm per test area of 0.2 mm 2 is 20.
The reason why the region of 0 or more is limited to at least a part of the range up to the depth of 10 mm from the head corner and the surface of the crown will be described. The breakage generated from the rail head basically starts from the rail head surface. Therefore, in order to prevent rail breakage, it is necessary to increase the ductility of the rail head surface portion, that is, the number of grains of the pearlite block having a grain size of 1 to 15 μm. When the correlation between the ductility of the rail head surface and the rail head surface pearlite block was investigated by an experiment, the ductility of the rail head surface correlates with the pearlite block size ranging from the top surface to a depth of 10 mm. I found out that there is. Furthermore, as a result of investigating the correlation with the ductility of the rail head surface, if there is a region where the number of grains of the pearlite block having a grain size of 1 to 15 μm is 200 or more in at least a part of this region, the ductility of the rail head surface is It was confirmed that rail breakage could be suppressed as a result. This limitation is based on the above survey results.

【0020】ここで、パーライトブロックサイズの測定
方法について述べる。パーライトブロックの測定方法に
は、修正カーリングエッチ法、エッチピット法、
SEMによる後方散乱電子回折(EBSP:Electron B
ack-Scatter diffraction Pattern)法がある。今回の
測定では、パーライトブロックサイズが微細であるた
め、修正カーリングエッチ法、エッチピット法では
その確認が困難であった。そこで、後方散乱電子回折
(EBSP)法を用いた。
Here, a method of measuring the pearlite block size will be described. The pearlite block is measured by the modified curling etch method, etch pit method,
Backscattered electron diffraction (EBSP) by SEM
ack-Scatter diffraction Pattern) method. Since the pearlite block size is minute in this measurement, it was difficult to confirm it by the modified curling etching method or the etch pit method. Therefore, the backscattered electron diffraction (EBSP) method was used.

【0021】以下に測定条件を記す。測定は〜の手
順に従い、パーライトブロックの粒径測定を行い、被検
面積0.2mm2 あたりの粒径1〜15μmを有するパ
ーライトブロックの粒数をカウントした。測定はそれぞ
れの観察位置で最低2視野以上行い、下記の手順に従い
粒数をカウントし、その平均値を観察位置での代表粒数
とした。 ●パーライトブロックの測定条件 SEM:高分解能走査型顕微鏡 測定前処理:機械加工面1μmダイヤ研磨→電解研摩 測定視野:400×500μm2 (被検面積0.2
mm2 ) SEMビーム径:30nm 測定ステップ(間隔):0.1〜0.9μm 粒界認定:隣り合う測定ポイントにおいて、結晶方位
差15°以上(大角粒界)をパーライトブロック粒界と
して認識させた。 粒径測定:各パーライトブロック粒の面積を測定後、
パーライトブロックを円形と仮定し、各結晶粒の半径を
計算後、直径を算定し、その値をパーライトブロック粒
径とした。
The measurement conditions are described below. For the measurement, the particle size of the pearlite block was measured according to the procedure of, and the number of particles of the pearlite block having a particle size of 1 to 15 μm per 0.2 mm 2 of the test area was counted. The measurement was performed at least two visual fields at each observation position, the number of particles was counted according to the following procedure, and the average value was used as the representative number of particles at the observation position. ● Measurement conditions of pearlite block SEM: High resolution scanning microscope Pretreatment for measurement: Machined surface 1 μm Diamond polishing → Electrolytic polishing Measurement field of view: 400 × 500 μm 2 (Test area 0.2
mm 2 ) SEM beam diameter: 30 nm Measurement step (interval): 0.1 to 0.9 μm Grain boundary recognition: At adjacent measurement points, a crystal orientation difference of 15 ° or more (large angle grain boundary) is recognized as a pearlite block grain boundary. It was Particle size measurement: After measuring the area of each pearlite block particle,
The pearlite block was assumed to be circular, the radius of each crystal grain was calculated, and then the diameter was calculated.

【0022】(2)鋼レールの化学成分 請求項1〜11において、レール鋼の化学成分を上記請
求範囲に限定した理由について詳細に説明する。Cは、
パーライト変態を促進させて、かつ、耐摩耗性を確保す
る有効な元素である。C量が0.65%以下では、レー
ル頭部のパーライト組織の硬度が確保できず、さらに、
初析フェライト組織が生成し、耐摩耗性が低下し、レー
ルの使用寿命が低下する。また、C量が1.40%を超
えると、レール頭表部や頭部内部のパーライト組織中に
初析セメンタイト組織が生成することやパーライト組織
中のセメンタイト相の密度が増加し、パーライト組織の
延性が低下する。このため、C量を0.65〜1.40
%に限定した。なお、耐摩耗性をより一層向上させるに
は、パーライト組織中のセメンタイト相の密度がさらに
増加し、耐摩耗性の一層の向上が図れるC量0.85%
超とすることが望ましい。
(2) Chemical composition of steel rail In claims 1 to 11, the reason why the chemical composition of the rail steel is limited to the above range will be described in detail. C is
It is an effective element that promotes pearlite transformation and secures wear resistance. When the C content is 0.65% or less, the hardness of the pearlite structure of the rail head cannot be secured, and further,
A pro-eutectoid ferrite structure is generated, wear resistance is reduced, and the service life of the rail is reduced. Further, when the amount of C exceeds 1.40%, the pro-eutectoid cementite structure is generated in the pearlite structure on the surface of the rail head or inside the head, and the density of the cementite phase in the pearlite structure is increased, so that the pearlite structure Ductility decreases. Therefore, the C content is 0.65 to 1.40.
Limited to%. In order to further improve the wear resistance, the density of the cementite phase in the pearlite structure is further increased to further improve the wear resistance.
It is desirable to make it super.

【0023】Siは、脱酸剤として必須の成分である。
また、パーライト組織中のフェライト相への固溶体硬化
によりレール頭部の硬度(強度)を上昇させる元素であ
り、同時に、初析セメンタイト組織の生成を抑制し、レ
ールの硬度や靭性を向上させる元素である。しかし、
0.05%未満ではその効果が十分に期待できず、硬度
や靭性の向上が認められない。また、2.00%を超え
ると、熱間圧延時に表面疵が多く生成することや、酸化
物の生成により溶接性が低下する。さらに、パーライト
組織自体が脆化し、レールの延性が低下するばかりでな
く、スポーリング等の表面損傷が発生し、レールの使用
寿命が低下する。このため、Si量を0.05〜2.0
0%に限定した。
Si is an essential component as a deoxidizer.
It is also an element that increases the hardness (strength) of the rail head by solid solution hardening to the ferrite phase in the pearlite structure, and at the same time suppresses the formation of pro-eutectoid cementite structure and improves the hardness and toughness of the rail. is there. But,
If it is less than 0.05%, the effect cannot be expected sufficiently, and no improvement in hardness or toughness is observed. Further, if it exceeds 2.00%, many surface defects are generated during hot rolling and the weldability is deteriorated due to the formation of oxides. Further, not only the pearlite structure itself becomes brittle and the ductility of the rail decreases, but also surface damage such as spalling occurs, and the service life of the rail decreases. Therefore, the Si amount is set to 0.05 to 2.0.
Limited to 0%.

【0024】Mnは、焼き入れ性を高め、パーライトラ
メラ間隔を微細化することにより、パーライト組織の硬
度を確保し、耐摩耗性を向上させる元素である。しか
し、0.05%未満の含有量では、その効果が小さく、
レールに必要とされる耐摩耗性の確保が困難となる。ま
た、2.00%を超えると、焼入性が著しく増加し、耐
摩耗性や靭性に有害なマルテンサイト組織が生成し易く
なることや、偏析が助長され、高炭素鋼成分系(C>
0.85%)では、柱部などに初析セメンタイト組織が
生成し、レールの靭性が低下するため。このため、Mn
量を0.05〜2.00%に限定した。
Mn is an element that enhances the hardenability and makes the pearlite lamella spacing finer to secure the hardness of the pearlite structure and improve the wear resistance. However, if the content is less than 0.05%, the effect is small,
It becomes difficult to secure the wear resistance required for the rail. On the other hand, if it exceeds 2.00%, the hardenability is remarkably increased, a martensite structure harmful to wear resistance and toughness is easily generated, and segregation is promoted, so that a high carbon steel component system (C>
(0.85%), the proeutectoid cementite structure is generated in the pillar portion and the toughness of the rail is reduced. Therefore, Mn
The amount was limited to 0.05-2.00%.

【0025】また、上記の成分組成で製造されるレール
は、パーライト組織の強化による耐摩耗性の向上、初析
セメンタイト組織の生成抑制による靭性低下の防止、溶
接部熱影響部の軟化や脆化を防止、パーライト組織の延
性や靭性の向上、パーライト組織の強化と初析セメンタ
イトの生成の防止を図る目的で、Cr,Mo,V,N
b,B,Co,Cu,Ni,Ti,Mg,Ca,Al,
Zrの元素を必要に応じて添加することができる。
Further, the rail manufactured with the above-mentioned component composition improves the wear resistance by strengthening the pearlite structure, prevents the toughness from decreasing by suppressing the formation of the pro-eutectoid cementite structure, and softens or embrittles the heat-affected zone of the weld zone. To improve the ductility and toughness of the pearlite structure, strengthen the pearlite structure and prevent the formation of pro-eutectoid cementite.
b, B, Co, Cu, Ni, Ti, Mg, Ca, Al,
The element of Zr can be added if necessary.

【0026】ここで、Cr,Moは、パーライトの平衡
変態点を上昇させ、主に、パーライトラメラ間隔を微細
化することによりパーライト組織の硬度を確保する。
V,Nbは、熱間圧延やその後の冷却課程で生成した炭
化物や窒化物により、オーステナイト粒の成長を抑制
し、さらに、析出硬化により、パーライト組織の延性と
硬度を向上させる。また、再加熱時に炭化物や窒化物を
安定的に生成させ、溶接継ぎ手熱影響部の軟化を防止す
る。Bは、パーライト変態温度の冷却速度依存性を低減
させ、レール頭部の硬度分布を均一にする。Co,Cu
は、パーライト組織中のフェライトに固溶し、パーライ
ト組織の硬度を高める。Niは、Cu添加による熱間圧
延時の脆化を防止し、同時に、パーライト鋼の硬度を向
上させ、さらに、溶接継ぎ手熱影響部の軟化を防止す
る。Tiは、熱影響部の組織の微細化を図り、溶接継ぎ
手部の脆化を防止する。Mg,Caは、レール圧延時に
おいてオーステナイト粒の微細化を図り、同時に、パー
ライト変態を促進し、パーライト組織の延性を向上させ
る。Alは、共析変態温度を高温側へ、同時に、共析炭
素濃度を高炭素側へ移動させ、パーライト組織の強化と
初析セメンタイトの生成を抑制し、レールの耐摩耗性の
向上と靭性低下の防止する。Zrは、ZrO2 介在物が
高炭素レール鋼の凝固核となり、凝固組織の等軸晶化率
を高めることにより、鋳片中心部の偏析帯の形成を抑制
し、レールの靭性に有害な初析セメンタイト組織の生成
を抑制することが主な添加目的である。
Here, Cr and Mo raise the equilibrium transformation point of pearlite and mainly secure the hardness of the pearlite structure by refining the pearlite lamella spacing.
V and Nb suppress the growth of austenite grains due to the carbides and nitrides generated during hot rolling and the subsequent cooling process, and further improve the ductility and hardness of the pearlite structure by precipitation hardening. In addition, carbides and nitrides are stably generated during reheating and softening of the heat affected zone of the welding joint is prevented. B reduces the cooling rate dependence of the pearlite transformation temperature and makes the hardness distribution of the rail head uniform. Co, Cu
Dissolves in ferrite in the pearlite structure to increase the hardness of the pearlite structure. Ni prevents embrittlement during hot rolling due to the addition of Cu, at the same time improves the hardness of pearlite steel, and further prevents softening of the heat affected zone of the welding joint. Ti makes the structure of the heat-affected zone finer and prevents the weld joint from becoming brittle. Mg and Ca serve to refine the austenite grains during rail rolling and, at the same time, promote the pearlite transformation and improve the ductility of the pearlite structure. Al shifts the eutectoid transformation temperature to a high temperature side and simultaneously shifts the eutectoid carbon concentration to a high carbon side, strengthens the pearlite structure and suppresses the formation of proeutectoid cementite, improves the wear resistance of the rail and reduces the toughness. Prevent. Zr suppresses the formation of a segregation zone at the center of the slab by increasing the equiaxed crystallization rate of the solidification structure by the ZrO 2 inclusions becoming the solidification nuclei of high carbon rail steel, which is harmful to the toughness of the rail. The main purpose of addition is to suppress the formation of a disaggregated cementite structure.

【0027】これらの成分の個々の限定理由について、
以下に詳細に説明する。Crは、パーライトの平衡変態
点を上昇させ、結果としてパーライト組織を微細にして
高硬度(強度)化に寄与すると同時に、セメンタイト相
を強化して、パーライト組織の硬度(強度)を向上させ
る元素であるが、0.05%未満ではその効果は小さ
く、レール鋼の硬度を向上させる効果が見られない。ま
た、2.00%を超える過剰な添加を行うと、焼入れ性
が増加し、マルテンサイト組織が多量に生成し、レール
の靭性が低下する。このため、Cr量を0.05〜2.
00%に限定した。
The reasons for limiting each of these ingredients are as follows:
The details will be described below. Cr is an element that raises the equilibrium transformation point of pearlite and, as a result, makes the pearlite structure finer and contributes to higher hardness (strength), and at the same time strengthens the cementite phase and improves the hardness (strength) of the pearlite structure. However, if it is less than 0.05%, the effect is small and the effect of improving the hardness of the rail steel is not seen. Further, if added in excess of 2.00%, the hardenability increases, a large amount of martensite structure is generated, and the toughness of the rail decreases. Therefore, the amount of Cr is set to 0.05-2.
Limited to 00%.

【0028】Moは、Cr同様パーライトの平衡変態点
を上昇させ、結果としてパーライト組織を微細にするこ
とにより高硬度(強度)化に寄与し、パーライト組織の
硬度(強度)を向上させる元素であるが、0.01%未
満ではその効果が小さく、レール鋼の硬度を向上させる
効果が全く見られなくなる。また、0.50%を超える
過剰な添加を行うと、パーライト組織の変態速度が著し
く低下し、靭性に有害なマルテンサイト組織が生成しや
すくなる。このため、Mo添加量を0.01〜0.50
%に限定した。
Like Mo, Mo is an element that raises the equilibrium transformation point of pearlite and, as a result, contributes to higher hardness (strength) by making the pearlite structure finer and improves the hardness (strength) of the pearlite structure. However, if it is less than 0.01%, the effect is small, and the effect of improving the hardness of the rail steel cannot be seen at all. Further, if added in excess of 0.50%, the transformation rate of the pearlite structure is significantly reduced, and a martensite structure harmful to toughness is likely to be formed. Therefore, the amount of Mo added is 0.01 to 0.50.
Limited to%.

【0029】Vは、高温度に加熱する熱処理が行われる
場合に、V炭化物やV窒化物のピニング効果により、オ
ーステナイト粒を微細化し、さらに、熱間圧延後の冷却
課程で生成したV炭化物、V窒化物による析出硬化によ
り、パーライト組織の硬度(強度)を高めると同時に、
延性を向上させるのに有効な元素である。また、Ac1
点以下の温度域に再加熱された熱影響部において、比較
的高温度域でV炭化物やV窒化物を生成させ、溶接継ぎ
手熱影響部の軟化を防止するのに有効な元素である。し
かし、0.005%未満ではその効果が十分に期待でき
ず、パーライト組織の硬度の向上や延性の改善は認めら
れない。また、0.500%を超えて添加すると、粗大
なVの炭化物やVの窒化物が生成し、レールの靭性や耐
内部疲労損傷性が低下する。このため、V量を0.00
5〜0.500%に限定した。
When V is heat-treated at a high temperature, V refines austenite grains due to the pinning effect of V carbide and V nitride, and further, V carbide produced in the cooling process after hot rolling, The precipitation hardening by V-nitride increases the hardness (strength) of the pearlite structure and
It is an element effective in improving ductility. Also, Ac1
In the heat-affected zone reheated to a temperature range below the point, it is an element effective for generating V carbides and V-nitrides in a relatively high temperature range and preventing softening of the weld joint heat-affected zone. However, if it is less than 0.005%, the effect cannot be sufficiently expected, and the hardness and ductility of the pearlite structure are not improved. Further, if added in excess of 0.500%, coarse V carbides and V nitrides are produced, and the toughness and internal fatigue damage resistance of the rail are reduced. Therefore, the V amount is 0.00
It was limited to 5 to 0.500%.

【0030】Nbは、Vと同様に、高温度に加熱する熱
処理が行われる場合に、Nb炭化物やNb窒化物のピニ
ング効果により、オーステナイト粒を微細化し、さら
に、熱間圧延後の冷却課程で生成したNb炭化物、Nb
窒化物による析出硬化により、パーライト組織の硬度
(強度)を高めると同時に、延性を向上させるのに有効
な元素である。また、Ac1 点以下の温度域に再加熱さ
れた熱影響部において、低温度域から高温度域までNb
の炭化物やNb窒化物を安定的に生成させ、溶接継ぎ手
熱影響部の軟化を防止するのに有効な元素である。しか
し、その効果は、0.002%未満では期待できず、パ
ーライト組織の硬度の向上や延性の改善は認められな
い。また、0.050%を超える添加すると、粗大なN
bの炭化物やNbの窒化物が生成し、レールの靭性や耐
内部疲労損傷性が低下する。このため、Nb量を0.0
02〜0.050%に限定した。
Like V, when Nb is heat-treated by heating it to a high temperature, Nb makes the austenite grains fine by the pinning effect of Nb carbide and Nb nitride, and further, in the cooling process after hot rolling. Nb carbide formed, Nb
It is an element effective for increasing the hardness (strength) of the pearlite structure and at the same time improving the ductility by precipitation hardening by nitride. In the heat-affected zone reheated to a temperature below the Ac1 point, Nb from low temperature to high temperature
It is an element effective in stably forming carbides and Nb nitrides and preventing softening of the heat affected zone of the welding joint. However, the effect cannot be expected if it is less than 0.002%, and no improvement in hardness or ductility of the pearlite structure is observed. Also, if added in excess of 0.050%, coarse N
Carbide of b and nitride of Nb are generated, and the toughness of the rail and the internal fatigue damage resistance are reduced. Therefore, the Nb amount is 0.0
It was limited to 02 to 0.050%.

【0031】Bは、鉄炭ほう化物を形成し、初析セメン
タイトの生成を抑制し、同時に、パーライト変態温度の
冷却速度依存性を低減させ、頭部の硬度分布を均一に
し、レールの靭性低下を防止し、高寿命化を図る元素で
あるが、0.0001%未満ではその効果は十分でな
く、レール頭部の硬度分布には改善が認められない。ま
た、0.0050%を超えて添加すると、粗大な鉄の炭
ほう化物が生成し、延性や靭性、さらには、耐内部疲労
損傷性が大きく低下することから、B量を0.0001
〜0.0050%に限定した。
B forms iron carbon boride and suppresses the formation of proeutectoid cementite, and at the same time, reduces the cooling rate dependency of the pearlite transformation temperature, makes the hardness distribution of the head uniform, and lowers the toughness of the rail. However, if the content is less than 0.0001%, the effect is not sufficient and no improvement is observed in the hardness distribution of the rail head. Further, when added in excess of 0.0050%, coarse iron carboride is generated, and ductility and toughness, and further, internal fatigue damage resistance is greatly reduced, so the B content is 0.0001.
It was limited to ~ 0.0050%.

【0032】Coは、パーライト組織中のフェライトに
固溶し、固溶強化によりパーライト組織の硬度(強度)
を向上させる元素であり、さらに、パーライトの変態エ
ネルギーを増加させて、パーライト組織を微細にするこ
とにより延性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
えて添加すると、フェライト相の延性が著しく低下し、
ころがり面にスポーリング損傷が発生し、レールの耐表
面損傷性が低下する。このため、Co量を0.10〜
2.00%に限定した。
Co dissolves in ferrite in the pearlite structure as a solid solution, and the solid solution strengthens the hardness (strength) of the pearlite structure.
Is an element that improves the ductility by increasing the transformation energy of pearlite to make the pearlite structure finer, but if it is less than 0.10%, its effect cannot be expected. Moreover, if added in excess of 2.00%, the ductility of the ferrite phase is significantly reduced,
Spalling damage occurs on the rolling surface, which reduces the surface damage resistance of the rail. Therefore, the Co amount is 0.10 to
Limited to 2.00%.

【0033】Cuは、パーライト組織中のフェライトに
固溶し、固溶強化によりパーライト組織の硬度(強度)
を向上させる元素であるが、0.05%未満ではその効
果が期待できない。また、1.00%を超えて添加する
と、著しい焼入れ性向上により靭性に有害なマルテンサ
イト組織が生成しやすくなる。さらに、フェライト相の
延性が著しく低下し、レールの延性が低下する。このた
め、Cu量を0.05〜1.00%に限定した。
Cu dissolves in ferrite in the pearlite structure as a solid solution, and the solid solution strengthens the hardness (strength) of the pearlite structure.
Although it is an element that improves, the effect cannot be expected if it is less than 0.05%. If added in excess of 1.00%, martensite structure, which is harmful to toughness, is likely to be formed due to remarkable improvement in hardenability. Furthermore, the ductility of the ferrite phase is significantly reduced, and the ductility of the rail is reduced. Therefore, the amount of Cu is limited to 0.05 to 1.00%.

【0034】Niは、Cu添加による熱間圧延時の脆化
を防止し、同時に、フェライトへの固溶強化によりパー
ライト鋼の高硬度(強度)化を図る元素である。さら
に、溶接熱影響部においては、Tiと複合でNi3 Ti
の金属間化合物が微細に析出し、析出強化により軟化を
抑制する元素であるが、0.01%未満では、その効果
が著しく小さく、また、1.00%を超えて添加する
と、フェライト相の延性が著しく低下し、ころがり面に
スポーリング損傷が発生し、レールの耐表面損傷性が低
下する。このため、Ni量を0.01〜1.00%に限
定した。
Ni is an element that prevents brittleness during hot rolling due to the addition of Cu, and at the same time increases the hardness (strength) of the pearlite steel by strengthening the solid solution in ferrite. Furthermore, in the heat-affected zone of welding, Ni 3 Ti
Is an element that suppresses the softening due to precipitation strengthening by finely precipitating the intermetallic compound. However, if it is less than 0.01%, its effect is extremely small, and if it is added in excess of 1.00%, the ferrite phase of Ductility is significantly reduced, spalling damage occurs on the rolling surface, and surface damage resistance of the rail is reduced. Therefore, the amount of Ni is limited to 0.01 to 1.00%.

【0035】Tiは、溶接時の再加熱において析出した
Tiの炭化物、Tiの窒化物が溶解しないことを利用し
て、オーステナイト域まで加熱される熱影響部の組織の
微細化を図り、溶接継ぎ手部の脆化を防止するのに有効
な成分である。しかし、0.0050%未満ではその効
果が少なく、0.0500%を超えて添加すると、粗大
なTiの炭化物、Tiの窒化物が生成して、レールの延
性や靭性、これに加えて耐内部疲労損傷性が大きく低下
することから、Ti量を0.0050〜0.050%に
限定した。
By utilizing the fact that Ti carbide and Ti nitride precipitated during reheating during welding do not dissolve in Ti, the structure of the heat-affected zone heated to the austenite region is miniaturized, and the weld joint is It is an effective component for preventing embrittlement of parts. However, if it is less than 0.0050%, its effect is small, and if it is added over 0.0500%, coarse Ti carbide and Ti nitride are generated, and the ductility and toughness of the rail, as well as the internal resistance The Ti content was limited to 0.0050 to 0.050% because the fatigue damage was significantly reduced.

【0036】Mgは、O、または、SやAl等と結合し
て微細な酸化物を形成し、レール圧延時の再加熱におい
て、結晶粒の粒成長を抑制し、オーステナイト粒の微細
化を図り、パーライト組織の延性を向上させるのに有効
な元素である。さらに、MgO,MgSがMnSを微細
に分散させ、MnSの周囲にMnの希薄帯を形成し、パ
ーライト変態の生成に寄与し、その結果、パーライトブ
ロックサイズを微細化することにより、パーライト組織
の延性を向上させるのに有効な元素である。しかし、
0.0005%未満ではその効果は弱く、0.0200
%を超えて添加すると、Mgの粗大酸化物が生成し、レ
ールの靭性、さらには、耐内部疲労損傷性を低下させる
ため、Mg量を0.0005〜0.0200%に限定し
た。
Mg combines with O, S, Al or the like to form a fine oxide, and suppresses the grain growth of crystal grains during reheating during rail rolling, thereby making the austenite grains finer. , Is an element effective in improving the ductility of the pearlite structure. In addition, MgO and MgS finely disperse MnS, form a thin strip of Mn around MnS, and contribute to the formation of pearlite transformation. As a result, the pearlite block size is made finer, thereby reducing the ductility of the pearlite structure. Is an effective element to improve the. But,
If less than 0.0005%, the effect is weak and 0.0200.
%, Mg coarse oxide is generated, and the toughness of the rail and further the internal fatigue damage resistance are lowered. Therefore, the Mg content is limited to 0.0005 to 0.0200%.

【0037】Caは、Sとの結合力が強く、CaSとし
て硫化物を形成し、さらに、CaSがMnSを微細に分
散させ、MnSの周囲にMnの希薄帯を形成し、パーラ
イト変態の生成に寄与し、その結果、パーライトブロッ
クサイズを微細化することにより、パーライト組織の延
性を向上させるのに有効な元素である。しかし、0.0
005%未満ではその効果は弱く、0.0150%を超
えて添加すると、Caの粗大酸化物が生成し、レールの
靭性、さらには、耐内部疲労損傷性を低下させるため、
Ca量を0.0005〜0.0150%に限定した。
Ca has a strong bonding force with S and forms a sulfide as CaS. Further, CaS finely disperses MnS and forms a Mn diluted zone around MnS, which causes the formation of pearlite transformation. It is an element that contributes and, as a result, reduces the size of the pearlite block to improve the ductility of the pearlite structure. But 0.0
If it is less than 005%, its effect is weak, and if it is added in excess of 0.0150%, coarse oxides of Ca are generated, and the toughness of the rail and further the internal fatigue damage resistance are reduced.
The amount of Ca was limited to 0.0005 to 0.0150%.

【0038】Alは、共析変態温度を高温側へ、同時
に、共析炭素濃度を高炭素側へそれぞれ移動させる元素
であり、パーライト組織の高強度化と初析セメンタイト
組織の生成の抑制により靭性低下を防止する元素である
が、0.0080%以下では、その効果が弱く、1.0
0%を超えて添加すると、鋼中に固溶させることが困難
となり、疲労損傷の起点となる粗大なアルミナ系介在物
が生成し、レールの靭性、さらには、耐内部疲労損傷性
が低下する。また、溶接時に酸化物が生成し、溶接性が
著しく低下するため、Al量を0.0080〜1.00
%に限定した。
Al is an element that shifts the eutectoid transformation temperature to the high temperature side and simultaneously shifts the eutectoid carbon concentration to the high carbon side, and toughness is achieved by increasing the strength of the pearlite structure and suppressing the formation of the proeutectoid cementite structure. It is an element that prevents the decrease, but if it is 0.0080% or less, its effect is weak and 1.0
If it is added in excess of 0%, it becomes difficult to form a solid solution in steel, and coarse alumina inclusions that are the starting point of fatigue damage are generated, and the toughness of the rail and further the internal fatigue damage resistance are reduced. . Moreover, since an oxide is generated during welding and the weldability is significantly reduced, the Al content is 0.0080 to 1.00.
Limited to%.

【0039】Zrは、ZrO2 介在物がγ−Feとの格
子整合性が良いため、γ−Feが凝固初晶である高炭素
レール鋼の凝固核となり、凝固組織の等軸晶化率を高め
ることにより、鋳片中心部の偏析帯の形成を抑制し、レ
ールの靭性に有害な初析セメンタイト組織の生成を抑制
する元素である。しかし、Zr量が0.0001%以下
では、ZrO2 系介在物の数が少なく、凝固核として十
分な作用を示さない。その結果、初析セメンタイト組織
の生成抑制の効果が低下する。また、Zr量が0.20
00%を超えると、粗大Zr系介在物が多量に生成し、
レールの靭性が低下することや、粗大Zr系介在物を起
点とした内部疲労損傷が発生しやすくなり、レールの使
用寿命が低下する。このため、Zr量を0.0001〜
0.2000%に限定した。
Since Zr has a good lattice matching with γ-Fe in ZrO 2 inclusions, γ-Fe becomes a solidification nucleus of high carbon rail steel which is a primary solidification crystal, and the equiaxed crystallization rate of the solidification structure is increased. By increasing the content, it is an element that suppresses the formation of a segregation zone at the center of the slab and suppresses the formation of a pro-eutectoid cementite structure harmful to the toughness of the rail. However, when the amount of Zr is 0.0001% or less, the number of ZrO 2 -based inclusions is small, and the ZrO 2 -based inclusions do not sufficiently function as a solidification nucleus. As a result, the effect of suppressing the formation of pro-eutectoid cementite structure decreases. Further, the Zr amount is 0.20
If it exceeds 00%, a large amount of coarse Zr-based inclusions are formed,
The toughness of the rail is reduced, and internal fatigue damage starting from coarse Zr-based inclusions is likely to occur, and the service life of the rail is reduced. Therefore, the Zr amount is 0.0001 to
It was limited to 0.2000%.

【0040】上記のような成分組成で構成されるレール
鋼は、転炉、電気炉などの通常使用される溶解炉で溶製
を行い、この溶鋼を造塊・分塊あるいは連続鋳造し、さ
らに熱間圧延を経てレールとして製造される。次に、こ
の熱間圧延した高温度の熱を保有するレール、あるいは
熱処理する目的で高温に再加熱されたレール頭部に加速
冷却を施すことにより、レール頭部に硬さの高いパーラ
イト組織を安定的に生成させることが可能となる。
The rail steel composed of the above-described composition is melted in a commonly used melting furnace such as a converter or an electric furnace, and this molten steel is ingot-cast, ingot-casted or continuously cast, It is manufactured as a rail through hot rolling. Next, the rails that retain the high-temperature heat of this hot rolling or the rail heads that have been reheated to a high temperature for the purpose of heat treatment are subjected to accelerated cooling to form a pearlite structure with high hardness on the rail heads. It is possible to generate stably.

【0041】以上の製造方法において、レールの頭部コ
ーナー部、頭頂部表面を起点として深さ10mmまでの
範囲の少なくとも一部に、粒径1〜15μmのパーライ
トブロックを被検面積0.2mm2 あたり200個以上
にする方法としては、上記の熱間圧延時の温度をできる
だけ低温とし、さらに、圧延後できるだけ速やかに加速
冷却を行うことで、圧延直後のオーステナイト粒成長を
抑制し、かつ最終圧延の減面率を高くし、オーステナイ
ト粒に高い歪みエネルギーを蓄積した状態で、加速冷却
を行うようにすることが望ましい。好ましい熱間圧延、
熱処理条件としては、最終圧延温度980℃以下、最終
圧延減面率8%以上、加速冷却速度は800〜550℃
間を3℃/sec以上である。
In the above manufacturing method, a pearlite block having a grain size of 1 to 15 μm is measured in an area of 0.2 mm 2 in at least a part of a depth of 10 mm from the surface of the rail head corner and the surface of the crown. As a method of making 200 or more pieces per time, the temperature at the time of hot rolling is set as low as possible, and further accelerated cooling is performed as soon as possible after rolling to suppress austenite grain growth immediately after rolling, and to perform final rolling. It is desirable to perform accelerated cooling in a state in which the surface reduction rate is high and the high strain energy is accumulated in the austenite grains. Preferred hot rolling,
As the heat treatment conditions, the final rolling temperature is 980 ° C or lower, the final rolling surface reduction rate is 8% or higher, and the accelerated cooling rate is 800 to 550 ° C.
The interval is 3 ° C / sec or more.

【0042】また、熱処理する目的でレールを再加熱す
る場合は、歪みエネルギーの効果を用いることができな
いため、再加熱温度をできるだけ低くし、また加速冷却
速度をより速くすることが望ましい。好ましい再加熱熱
処理条件としては、再加熱温度1000℃以下、加速冷
却速度は800〜550℃間を5℃/sec以上である。
When the rail is reheated for the purpose of heat treatment, the effect of strain energy cannot be used, so it is desirable to make the reheating temperature as low as possible and the accelerated cooling rate faster. As a preferable reheating heat treatment condition, the reheating temperature is 1000 ° C. or less, and the accelerated cooling rate is 800 ° C. to 550 ° C. and 5 ° C./sec or more.

【0043】(3)レール頭部の硬さとその範囲 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
深さ20mmの範囲の硬さをHv300〜500の範囲
に限定した理由について説明する。本成分系では、硬さ
がHv300未満になると、寒冷地での使用において
は、耐摩耗性の確保が困難となり、レールの使用寿命が
低下する。また、硬さがHv500を超えると、耐摩耗
性の著しい向上により、ころがり面に疲労ダメージが蓄
積することや、集合組織が発達し、ダークスポット損傷
等のころがり疲労損傷が発生し、耐表面損傷性が大きく
損なわれる。このためパーライト組織の硬さをHv30
0〜500の範囲に限定した。
(3) Hardness of Rail Head and Its Range The reason why the hardness in the depth range of 20 mm is limited to the range of Hv 300 to 500 from the head surface of the head corner portion and the top portion as a starting point will be described. . In this component system, if the hardness is less than Hv300, it becomes difficult to secure wear resistance when used in cold regions, and the service life of the rail decreases. Further, if the hardness exceeds Hv500, the wear resistance is remarkably improved, and fatigue damage is accumulated on the rolling surface, and the texture develops, resulting in rolling fatigue damage such as dark spot damage and surface damage resistance. Sex is greatly impaired. Therefore, the hardness of the pearlite structure is Hv30.
The range is limited to 0 to 500.

【0044】次に、硬さHv300〜500の範囲を、
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
深さ20mmの範囲に限定した理由について説明する。
20mm未満では、レールの使用寿命から考えると、寒
冷地のレールに要求される耐摩耗性を必要とされている
領域としては小さく、十分なレール使用寿命の確保が困
難となるためである。また、硬さHv300〜500の
範囲が、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、深さ30mm以上であれば、レール使用寿命
がさらに向上し、より望ましい。
Next, the range of hardness Hv 300 to 500 is
The reason for limiting the depth to the range of 20 mm from the head surface of the head corner portion and the head top portion will be described.
When the length is less than 20 mm, considering the service life of the rail, the wear resistance required for the rail in the cold district is small as a required area, and it is difficult to secure a sufficient service life of the rail. Further, if the hardness Hv is in the range of 300 to 500 and the depth is 30 mm or more from the head surface of the head corner and the head top, the rail service life is further improved, which is more preferable.

【0045】ここで、図1に本発明の耐摩耗性および延
性に優れたパーライト系レールの頭部断面表面位置での
呼称および硬さHv300〜500のパーライト組織が
必要な領域を示す。レール頭部において1は頭頂部、2
は頭部コーナー部であり、頭部コーナー部2の一方は車
輪と主に接触するゲージコーナー(G.C.)部であ
る。硬さHv300〜500の本成分系のパーライト組
織は少なくとも図中の斜線内に配置されていれば、レー
ルの耐摩耗性の確保が可能となる。したがって、硬さを
制御したパーライト組織は、車輪とレールが主に接する
レール頭部表面近傍に配置することが望ましく、それ以
外の部分はパーライト組織以外の金属組織であってもよ
い。
Here, FIG. 1 shows a region where a pearlite structure having a hardness Hv of 300 to 500 and a name at the head cross-sectional surface position of the pearlite rail excellent in wear resistance and ductility of the present invention is required. In the rail head, 1 is the crown, 2
Is a head corner portion, and one of the head corner portions 2 is a gauge corner (GC) portion that mainly contacts the wheel. If the pearlite structure of this component system having a hardness of Hv 300 to 500 is arranged at least in the shaded area in the figure, the wear resistance of the rail can be secured. Therefore, it is desirable to arrange the pearlite structure whose hardness is controlled in the vicinity of the rail head surface where the wheel and the rail are mainly in contact with each other, and the other part may be a metal structure other than the pearlite structure.

【0046】本発明レールの金属組織は、上記限定のよ
うなパーライト組織であることが望ましい。しかし、レ
ールの成分系や熱処理製造方法によっては、レール柱
部、頭表部、頭部内部のパーライト組織中に、初析フェ
ライト組織、初析セメンタイト組織、ベイナイト組織や
マルテンサイト組織が混入することがある。しかし、こ
れらの組織が若干量混入しても、本発明のパーライト系
レールの耐摩耗性や延性には大きな悪影響を及ぼさな
い。
The metal structure of the rail of the present invention is preferably a pearlite structure as described above. However, depending on the component system of the rail and the heat treatment manufacturing method, the proeutectoid ferrite structure, proeutectoid cementite structure, bainite structure or martensite structure may be mixed in the pearlite structure in the rail column part, head surface part, and head part. There is. However, even if a small amount of these structures is mixed, it does not have a great adverse effect on the wear resistance and ductility of the pearlite rail of the present invention.

【0047】[0047]

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。表
1に本発明レール鋼の化学成分、圧延および熱処理条
件、頭部ミクロ組織(頭表面下5mm)、粒径1〜15
μmを有するパーライトブロックの粒数および測定位
置、レール頭部(頭表面下5mm)の硬さを示す。ま
た、表1には図2に示す強制冷却条件下における西原式
摩耗試験での70万回繰り返し後のレール頭部材料の摩
耗量、引張試験結果も併記した。図2において、3はレ
ール試験片、4は相手材、5は冷却用ノズルを示す。
EXAMPLES Next, examples of the present invention will be described. Table 1 shows the chemical composition of the rail steel of the present invention, rolling and heat treatment conditions, head microstructure (5 mm below the head surface), grain size 1 to 15.
The number of particles of a pearlite block having a size of μm, the measurement position, and the hardness of the rail head (5 mm below the head surface) are shown. In addition, Table 1 also shows the amount of wear of the rail head material after the 700,000 times repetition in the Nishihara-type wear test under the forced cooling condition shown in FIG. 2 and the tensile test result. In FIG. 2, 3 is a rail test piece, 4 is a mating member, and 5 is a cooling nozzle.

【0048】表2に比較レール鋼の化学成分、圧延およ
び熱処理条件、頭部ミクロ組織(頭表面下5mm)、粒
径1〜15μmを有するパーライトブロックの粒数およ
び測定位置、レール頭部(頭表面下5mm)の硬さを示
す。また、表1には図2に示す強制冷却条件下における
西原式摩耗試験での70万回繰り返し後のレール頭部材
料の摩耗量、引張試験結果も併記した。
Table 2 shows the chemical composition of the comparative rail steel, rolling and heat treatment conditions, head microstructure (5 mm below the head surface), grain number and measurement position of pearlite block having a grain diameter of 1 to 15 μm, rail head (head). The hardness is 5 mm below the surface. In addition, Table 1 also shows the amount of wear of the rail head material after the 700,000 times repetition in the Nishihara-type wear test under the forced cooling condition shown in FIG. 2 and the tensile test result.

【0049】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(12本) 符号A〜L 上記成分範囲内で、頭部コーナー部、頭頂部表面を起点
として深さ10mmまでの範囲の少なくとも一部に、粒
径1〜15μmのパーライトブロックが被検面積0.2
mm2 あたり200個以上存在することを特徴とする耐
摩耗性および延性に優れたパーライト系レール。 ・比較レール鋼(10本) 符号M〜V 符号M〜P:C、SiおよびMnの添加量が上記請求範
囲外の比較レール鋼(4本)。 符号Q〜V:上記成分範囲内で、頭部コーナー部、頭頂
部表面を起点として深さ10mmまでの範囲の少なくと
も一部に、粒径1〜15μmのパーライトブロックが被
検面積0.2mm2 あたり200個未満の比較レール鋼
(6本)。
The structure of the rail is as follows. -Rail steel of the present invention (12 pieces) Codes A to L Within the above composition range, at least a part of the range up to a depth of 10 mm from the head corner portion and the surface of the crown portion, a pearlite block having a particle size of 1 to 15 µm. Is the test area 0.2
Perlite rails with excellent wear resistance and ductility, characterized by the presence of 200 or more pieces per mm 2 . -Comparative rail steel (10 pieces) Reference M-V Reference M-P: Comparative rail steel (4 pieces) in which the amounts of C, Si and Mn added are outside the above claims. Codes Q to V: Within the above component range, a pearlite block having a particle size of 1 to 15 μm is a test area of 0.2 mm 2 in at least a part of a range from the head corner portion and the surface of the crown to a depth of 10 mm. Less than 200 comparative rail steels (6).

【0050】ここで、本明細書中の図について説明す
る。図1は本発明の耐摩耗性および延性に優れたパーラ
イト系レールの頭部断面表面位置での呼称および耐摩耗
性が必要とされる領域を示したものである。図2は西原
式摩耗試験機の概略を示したものである。図中3はレー
ル試験片、4は相手材、5は冷却用ノズルである。ま
た、図3は表1と表2に示す摩耗試験における試験片採
取位置を図示したものである。図4は表1と表2に示す
引張試験における試験片採取位置を図示したものであ
る。さらに、図5は表1に示す本発明レール鋼(符号:
A〜L)と表2に示す比較レール鋼(符号:M〜N)の
摩耗試験結果における炭素量と摩耗量の関係を示したも
の、図6は表1に示す本発明レール鋼(符号:A〜L)
と表2に示す比較レール鋼(符号:Q〜V)の引張試験
結果における炭素量と全伸び値の関係を示したものであ
る。
Now, the drawings in this specification will be described. FIG. 1 shows the names of the pearlite rails having excellent wear resistance and ductility according to the present invention at the head cross-section surface position and the areas where wear resistance is required. FIG. 2 shows an outline of the Nishihara abrasion tester. In the figure, 3 is a rail test piece, 4 is a mating member, and 5 is a cooling nozzle. Further, FIG. 3 illustrates the test piece sampling positions in the wear tests shown in Tables 1 and 2. FIG. 4 illustrates the test piece sampling positions in the tensile tests shown in Tables 1 and 2. Further, FIG. 5 shows the rail steel of the present invention shown in Table 1 (symbol:
(A to L) and the comparative rail steels (codes: MN) shown in Table 2 showing the relationship between the carbon content and the wear amount in the wear test results, and FIG. 6 shows the rail steel of the present invention shown in Table 1 (codes: A to L)
And the carbon content and the total elongation value in the tensile test results of the comparative rail steels (symbols: Q to V) shown in Table 2 are shown.

【0051】各種試験は次のとおりとした。 ・頭部摩耗試験 試験機 :西原式摩耗試験機(図2参照) 試験片形状 :円盤状試験片(外径:30mm,厚さ:8mm) 試験片採取位置:レール頭部表面下2mm(図3参照) 試験荷重 :686N(接触面圧640MPa) すべり率 :20% 相手材 :パーライト鋼(Hv380) 雰囲気 :大気中 冷却 :圧搾空気による強制冷却(流量:100Nl/min) 繰返し回数 :70万回Various tests were conducted as follows. ・ Head wear test   Testing machine: Nishihara abrasion tester (see Fig. 2)   Test piece shape: Disc-shaped test piece (outer diameter: 30 mm, thickness: 8 mm)   Test piece sampling position: 2 mm below the rail head surface (see Fig. 3)   Test load: 686N (contact surface pressure 640MPa)   Slip rate: 20%   Counterpart material: Perlite steel (Hv380)   Atmosphere: In the air   Cooling: Forced cooling with compressed air (flow rate: 100 Nl / min)   Number of repetitions: 700,000 times

【0052】 ・頭部引張試験 試験機 :万能小型引張試験機 試験片形状 :JIS4号相似 平行部長さ:25mm,平行部直径:6mm, 伸び測定評点間距離:21mm 試験片採取位置:レール頭部表面下5mm(図4参照) 引張速度 :10mm/min 試験温度 :常温(20℃)[0052] ・ Head tension test   Testing machine: Universal compact tensile testing machine   Test piece shape: Similar to JIS No. 4                   Parallel part length: 25 mm, parallel part diameter: 6 mm,                   Distance between elongation measurement scores: 21 mm   Test piece sampling position: 5 mm below the rail head surface (see Fig. 4)   Tensile speed: 10mm / min   Test temperature: Room temperature (20 ℃)

【0053】表1、表2に示すように、本発明レール鋼
(符号:A〜L)は、比較レール鋼(符号:M〜P)と
比べて、C,Si,Mnの添加量をある一定範囲内に納
めることにより、レールの耐摩耗性や延性に悪影響を与
える初析セメンタイト組織、初析フェライト組織やマル
テンサイト組織などは生成せず、耐表面損傷性は良好で
あった。また、図5に示すように、本発明レール鋼(符
号:A〜L)は、比較レール鋼(符号:M〜N)と比べ
て、炭素量をある一定範囲内に納めることにより耐摩耗
性は向上した。特に、炭素量0.85%超の本発明レー
ル鋼(符号:E〜L)は、炭素量0.85%以下の本発
明レール鋼(符号:A〜D)と比べて、耐摩耗性はより
一層向上した。さらに、表1、表2に示すように、本発
明レール鋼(符号:A〜L)は、比較レール鋼(符号:
Q〜V)と比べて、粒径1〜15μmのパーライトブロ
ックの数を制御することにより、レール頭部の延性が向
上しており、寒冷地におけるレール折損等の破壊の発生
を防止することが可能となった。
As shown in Tables 1 and 2, the rail steels of the present invention (symbols: A to L) have the addition amounts of C, Si and Mn as compared with the comparative rail steels (symbols of MP). By keeping the content within a certain range, a pro-eutectoid cementite structure, a pro-eutectoid ferrite structure, a martensite structure, etc. that adversely affect the wear resistance and ductility of the rail were not formed, and the surface damage resistance was good. In addition, as shown in FIG. 5, the rail steel of the present invention (symbols: A to L) is more wear resistant than the comparative rail steel (symbols: M to N) by keeping the carbon content within a certain range. Has improved. In particular, the rail steel of the present invention having a carbon content of more than 0.85% (symbols: E to L) has a higher wear resistance than the rail steel of the present invention having a carbon content of 0.85% or less (symbols: A to D). It has improved even more. Further, as shown in Tables 1 and 2, the rail steels of the present invention (reference numerals: A to L) are comparative rail steels (reference numeral:
Compared with Q to V), the ductility of the rail head is improved by controlling the number of pearlite blocks having a particle size of 1 to 15 μm, and the occurrence of breakage such as rail breakage in cold regions can be prevented. It has become possible.

【0054】[0054]

【表1】 [Table 1]

【0055】[0055]

【表2】 [Table 2]

【0056】[0056]

【発明の効果】以上ように本発明によれば、重荷重鉄道
で使用されるパーライト組織の鋼レールにおいて、Cの
添加量、さらには、粒径1〜15μmのパーライトブロ
ックの数を制御することにより、レール頭部の耐摩耗
性、延性を向上させ、寒冷地で使用されるレールの耐摩
耗性の向上とレール折損等の破壊の発生を防止すること
ができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to control the amount of C added, and further the number of pearlite blocks having a particle size of 1 to 15 μm in a pearlite steel rail used in heavy-duty railways. As a result, the wear resistance and ductility of the rail head can be improved, the wear resistance of the rail used in cold regions can be improved, and the occurrence of damage such as rail breakage can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の耐摩耗性および延性に優れたパーライ
ト系レールの頭部断面表面位置での呼称および耐摩耗性
が必要とされる領域を示した図。
FIG. 1 is a view showing a name and a region where wear resistance is required at a head cross-section surface position of a pearlite rail having excellent wear resistance and ductility according to the present invention.

【図2】西原式摩耗試験機の概略を示した図。FIG. 2 is a diagram showing an outline of a Nishihara-type abrasion tester.

【図3】表1と表2に示す摩耗試験における試験片採取
位置を示した図。
FIG. 3 is a diagram showing the test piece sampling positions in the wear tests shown in Tables 1 and 2.

【図4】表1と表2に示す引張試験における試験片採取
位置を示した図。
FIG. 4 is a view showing a test piece sampling position in the tensile tests shown in Tables 1 and 2.

【図5】表1に示す本発明レール鋼(符号:A〜L)と
表2に示す比較レール鋼(符号:M〜N)の摩耗試験結
果における炭素量と摩耗量の関係を示した図。
5 is a diagram showing the relationship between the carbon content and the wear amount in the wear test results of the present invention rail steels (symbols: A to L) shown in Table 1 and the comparative rail steels (symbols: M to N) shown in Table 2. FIG. .

【図6】表1に示す本発明レール鋼(符号:A〜L)と
表2に示す比較レール鋼(符号:Q〜V)の引張試験結
果における炭素量と全伸び値の関係を示した図。
FIG. 6 shows the relationship between the carbon content and the total elongation value in the tensile test results of the present invention rail steels (symbols: A to L) shown in Table 1 and the comparative rail steels (symbols: Q to V) shown in Table 2. Fig.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:頭頂部 2:頭部コーナー部 3:レール試験片 4:相手材 5:冷却用ノズル 1: Top of the head 2: Head corner 3: Rail test piece 4: Counterpart material 5: Nozzle for cooling

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩野 克也 福岡県北九州市戸畑区飛幡町1番1号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 Fターム(参考) 4K032 AA01 AA02 AA06 AA07 AA08 AA09 AA10 AA11 AA12 AA14 AA16 AA19 AA22 AA23 AA31 AA32 AA35 AA36 AA39 BA00 CB01 CB02 CC04 CD02 CF03   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Katsuya Iwano             No. 1-1 Tobata-cho, Tobata-ku, Kitakyushu, Fukuoka             Nippon Steel Co., Ltd., Yawata Works F-term (reference) 4K032 AA01 AA02 AA06 AA07 AA08                       AA09 AA10 AA11 AA12 AA14                       AA16 AA19 AA22 AA23 AA31                       AA32 AA35 AA36 AA39 BA00                       CB01 CB02 CC04 CD02 CF03

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 質量%で、C:0.65〜1.40%を
含有するパーライト組織を呈する鋼レールにおいて、頭
部コーナー部、頭頂部表面を起点として深さ10mmま
での範囲の少なくとも一部に、粒径1〜15μmのパー
ライトブロックが被検面積0.2mm2 あたり200個
以上存在することを特徴とする耐摩耗性および延性に優
れたパーライト系レール。
1. A steel rail having a pearlite structure containing C: 0.65 to 1.40% in mass%, and at least one of a range up to a depth of 10 mm from a head corner portion and a top surface. A pearlite rail having excellent wear resistance and ductility, characterized in that there are 200 or more pearlite blocks having a particle size of 1 to 15 μm per 0.2 mm 2 of the test area.
【請求項2】 質量%で、C:0.65〜1.40%、
Si:0.05〜2.00%、Mn:0.05〜2.0
0%を含有するパーライト組織を呈する鋼レールにおい
て、頭部コーナー部、頭頂部表面を起点として深さ10
mmまでの範囲の少なくとも一部に、粒径1〜15μm
のパーライトブロックが被検面積0.2mm2 あたり2
00個以上存在することを特徴とする耐摩耗性および延
性に優れたパーライト系レール。
2. In mass%, C: 0.65 to 1.40%,
Si: 0.05 to 2.00%, Mn: 0.05 to 2.0
In a steel rail exhibiting a pearlite structure containing 0%, a depth of 10 from the corners of the head and the surface of the crown
Particle size 1 to 15 μm in at least part of the range up to mm
Perlite block is 2 per 0.2 mm 2 test area
A perlite rail with excellent wear resistance and ductility, characterized by the presence of at least 100 rails.
【請求項3】 質量%で、C:0.85超〜1.40%
を含有することを特徴とする請求項1もしくは2に記載
の耐摩耗性および延性に優れたパーライト系レール。
3. C: 0.85 to 1.40% in mass%
The pearlite rail having excellent wear resistance and ductility according to claim 1 or 2, further comprising:
【請求項4】 質量%で、さらに、Cr:0.05〜
2.00%、Mo:0.01〜0.50%を含有し、残
部がFeおよび不可避的不純物からなることを特徴とす
る請求項1〜3のいずれか1項に記載の耐摩耗性および
延性に優れたパーライト系レール。
4. In mass%, further Cr: 0.05-
The wear resistance according to any one of claims 1 to 3, wherein 2.00% and Mo: 0.01 to 0.50% are contained, and the balance is Fe and inevitable impurities. Perlite rail with excellent ductility.
【請求項5】 質量%で、さらに、V:0.005〜
0.50%、Nb:0.002〜0.050%を含有
し、残部がFeおよび不可避的不純物からなることを特
徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の耐摩耗性
および延性に優れたパーライト系レール。
5. In mass%, further, V: 0.005-
0.50%, Nb: 0.002-0.050% is contained, and the balance consists of Fe and unavoidable impurities, and wear resistance according to any one of claims 1 to 4, Perlite rail with excellent ductility.
【請求項6】 質量%で、さらに、B:0.0001〜
0.0050%を含有し、残部がFeおよび不可避的不
純物からなることを特徴とする請求項1〜5のいずれか
1項に記載の耐摩耗性および延性に優れたパーライト系
レール。
6. In mass%, further, B: 0.0001-
The pearlite rail excellent in wear resistance and ductility according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it contains 0.0050% and the balance is Fe and unavoidable impurities.
【請求項7】 質量%で、さらに、Co:0.10〜
2.00%、Cu:0.05〜1.00%の1種または
2種を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からな
ることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載
の耐摩耗性および延性に優れたパーライト系レール。
7. In mass%, further, Co: 0.10-
2.00%, Cu: 0.05 to 1.00% of 1 type or 2 types are contained, and the balance consists of Fe and inevitable impurities. Perlite rails with excellent wear resistance and ductility as described.
【請求項8】 質量%で、さらに、Ni:0.01〜
1.00%を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物
からなることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項
に記載の耐摩耗性および延性に優れたパーライト系レー
ル。
8. In mass%, further, Ni: 0.01-
The pearlite rail excellent in wear resistance and ductility according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it contains 1.00% and the balance is Fe and inevitable impurities.
【請求項9】 質量%で、さらに、Ti:0.0050
〜0.0500%、Mg:0.0005〜0.0200
%、Ca:0.0005〜0.0150%の1種または
2種以上を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物か
らなることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に
記載の耐摩耗性および延性に優れたパーライト系レー
ル。
9. In mass%, Ti: 0.0050
~ 0.0500%, Mg: 0.0005-0.0200
%, Ca: 0.0005 to 0.0150% of 1 type or 2 types or more, and the balance consists of Fe and unavoidable impurities. Perlite rail with excellent wear resistance and ductility.
【請求項10】 質量%で、さらに、Al:0.008
0〜1.00%を含有し、残部がFeおよび不可避的不
純物からなることを特徴とする請求項1〜9のいずれか
1項に記載の耐摩耗性および延性に優れたパーライト系
レール。
10. In mass%, further, Al: 0.008
The pearlite rail excellent in wear resistance and ductility according to any one of claims 1 to 9, characterized in that it contains 0 to 1.00% and the balance is Fe and inevitable impurities.
【請求項11】 質量%で、さらに、Zr:0.000
1〜0.2000%を含有し、残部がFeおよび不可避
的不純物からなることを特徴とする請求項1〜10のい
ずれか1項に記載の耐摩耗性および延性に優れたパーラ
イト系レール。
11. In mass%, further Zr: 0.000
The pearlite rail having excellent wear resistance and ductility according to any one of claims 1 to 10, wherein the pearlite rail contains 1 to 0.2000% and the balance is Fe and inevitable impurities.
【請求項12】 請求項1〜11に記載の鋼レールにお
いて、頭部コーナー部および頭頂部表面を起点として、
少なくとも深さ20mmの範囲の硬さがHv300〜5
00の範囲であることを特徴とする耐摩耗性および延性
に優れたパーライト系レール。
12. The steel rail according to claim 1, wherein the head corner portion and the top surface are used as starting points.
Hardness in the range of at least 20 mm depth is Hv300 ~ 5
A perlite rail with excellent wear resistance and ductility, which is characterized by a range of 00.
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