JP2014101583A - レールの製造方法 - Google Patents
レールの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014101583A JP2014101583A JP2014029930A JP2014029930A JP2014101583A JP 2014101583 A JP2014101583 A JP 2014101583A JP 2014029930 A JP2014029930 A JP 2014029930A JP 2014029930 A JP2014029930 A JP 2014029930A JP 2014101583 A JP2014101583 A JP 2014101583A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rail
- head
- pearlite
- rail head
- range
- 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.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/24—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/04—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for rails
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/005—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/08—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/10—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing cobalt
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/16—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/26—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with niobium or tantalum
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B5/00—Rails; Guard rails; Distance-keeping means for them
- E01B5/02—Rails
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/009—Pearlite
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
Abstract
【解決手段】本発明に係るレールの製造方法は、所定の化学組成を有するブルームを再加熱し、熱間圧延を行い前記レールとした直後に加速冷却して製造する際、前記熱間圧延において、前記レール頭部外郭表面における最終圧延温度を1000℃超1100℃以下、かつ、前記熱間圧延開始前の鋼断面積に対する減面量の百分率で定義される最終圧延減面率を1.0〜3.9%とすることを特徴とする。また、本発明に係るレールの製造方法は、ブルームを再加熱し、熱間圧延を行いレールとした後に前記レールを再加熱して加速冷却を行い製造する際、前記レールの再加熱において、再加熱温度を1000℃超1150℃以下とし、保持時間を5〜10分とすることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本願は、2012年6月14日に、日本に出願された特願2012−134442号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
なお、前記減面量とは、前記熱間圧延開始前の鋼断面積と前記熱間圧延終了後の鋼断面積との差である。
(3)本発明の他の態様に係るレールの製造方法は、化学組成が、質量%で、C:0.75〜1.20%、Si:0.10〜2.00%、Mn:0.10〜2.00%、P:0.0250%以下、S:0.0250%以下、Cr:0〜2.00%、Mo:0〜0.50%、Co:0〜1.00%、B:0〜0.0050%、Cu:0〜1.00%、Ni:0〜1.00%、V:0〜0.50%、Nb:0〜0.050%、Ti:0〜0.0500%、Mg:0〜0.0200%、Ca:0〜0.0200%、REM:0〜0.0500%、Zr:0〜0.0200%、N:0〜0.0200%、Al:0〜1.00%、残部:Feおよび不純物であるレールであって、前記レールの延伸方向に沿ってレール頭部の頂部に延在する平坦な領域である頭頂部と、前記レールの前記延伸方向に沿って前記レール頭部の側部に延在する平坦な領域である側頭部と、前記レールの前記延伸方向に沿って前記頭頂部と前記側頭部との間に延在する丸められた角部と前記側頭部の上半分とを併せた領域である頭部コーナー部と、前記頭頂部の表面と前記頭部コーナー部の表面とを併せた領域であるレール頭部外郭表面と、を備えるレールの製造方法であって、前記化学組成を有するブルームを再加熱し、熱間圧延を行い前記レールとした後に前記レールを再加熱して加速冷却を行い製造する際、前記レールの再加熱において、再加熱温度を1000℃超1150℃以下とし、保持時間を5〜10分とする。
(4)上記(3)に記載のレールの製造方法は、さらに、前記加速冷却を行う際、前記レール頭部外郭表面の温度が800〜600℃の範囲における加速冷却速度を5〜15℃/secとしてもよい。
<転動疲労特性の評価方法>
・試験条件
試験機:転動疲労試験機(図5参照)
試験片形状 レール:136ポンドレール(長さ2m)/車輪:AAR(Association of American Railroads)タイプ(直径920mm)
荷重 ラジアル:50〜300kN/スラスト:20kN
潤滑:ドライ+油(間欠給油)
転動繰返し回数:最大200万回
・評価
疲労限荷重:転動を200万回繰り返した場合に内部疲労損傷が未発生であった垂直荷重の最大値を求めた。
本発明の一態様のレールにおいて、鋼の化学成分を前述した数値範囲に限定する理由について詳細に説明する。
本実施形態の一態様のレールにおいて、レール頭部外郭表面から30mm深さまでの範囲において、面積%で、金属組織の95%以上をパーライト組織とする理由について詳細に説明する。
車輪に接触するレール頭部では、耐摩耗性の確保が最も重要である。本発明者らが金属組織と耐摩耗性との関係を調査した結果、パーライト組織が最もレール頭部の耐摩耗性を高めることが確認された。さらに、パーライトブロックの粒径を制御することにより、耐内部疲労損傷性の向上が図れることが実験により確認された。そこで、耐摩耗性および耐内部疲労損傷性を向上及び確保させる目的で、レール頭部外郭表面を起点として30mm深さまでの範囲の金属組織の95%以上をパーライト組織とする。パーライト組織の含有量の上限を規定する必要はなく、従って、その上限は100%である。
金属組織の95%以上をパーライト組織とする範囲の深さの上限は特に限定されない。耐内部疲労損傷性をさらに向上させるには、レール頭部外郭表面を起点として深さ40mm程度までの範囲の金属組織の95%以上をパーライト組織とすることが望ましい。
頭頂部1の表面と頭部コーナー部2の表面とを併せた領域を、レール頭部外郭表面と称する。この領域は、レールの中で、車輪に接触する頻度が最も高い領域である。
レール頭部外郭表面から30mm深さまでの範囲において、面積%で、金属組織の95%以上がパーライト組織であるレールを得るためには、C、Si及びMnの含有率を上述した規定範囲内とすることが必要である。
まず、レール頭部内部のパーライトブロックの平均粒径を120〜200μmの範囲に限定する理由について説明する。
なお、横断面とは、図4に示すようにレール長手方向に垂直な断面である。レール頭部外郭表面から図中の楕円状の破線に示す深さ20〜30mmの範囲がパーライトブロックの測定領域である。
・測定条件
装置:高分解能走査型顕微鏡(SEM)
測定用試験片採取:レール頭部外郭表面から深さ20〜30mmの範囲の横断面からサンプルを切り出した。
事前処理:横断面を1μmダイヤ砥粒により機械研磨し、次いで電解研摩を行った。
・粒径測定方法
[1]測定視野:1000×1000μm
[2]SEM電子ビーム径:30nm
[3]測定ステップ(間隔):1.0〜2.0μm
[4]粒界認定:互いの結晶方位差が15°以上である隣り合うパーライトブロック粒の境界(大角粒界)をパーライトブロック境界として認識した。
[5]粒径測定: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た場合の直径を算定した。
・平均粒径の算定
平均粒径:深さ20〜30mmの範囲の任意断面から10視野以上選択し、各視野における各パーライトブロック粒に対して上記の測定を行い、この測定により得られた各パーライトブロック粒の直径の平均値を当該レールのパーライトブロックの平均粒径とした。
まず、本発明の一態様において、レール頭部外郭表面から深さ20〜30mmの範囲の平均硬さをHv350〜460の範囲に限定してもよい理由について説明する。
・測定条件
装置:ビッカース硬度計(荷重98N)
測定用試験片採取:レール頭部外郭表面から深さ20〜30mmの範囲の横断面からサンプルを切り出した。
事前処理:横断面を1μmダイヤ砥粒により機械研磨した。
・測定方法:JIS Z 2244に準じて測定した。
・平均硬さの算定:
平均硬さ:深さ20〜30mmの範囲の任意断面において20点の測定を行い、その平均値を当該レールの平均硬さとした。
パーライトブロックの粒径を制御するためには、パーライト変態の前組織である熱間圧延時のオーステナイト粒径を制御することが必要である。頭部内部のパーライトブロックの平均粒径を120〜200μmの範囲に収めるには、オーステナイト粒径を150〜300μmの範囲に制御することが必要である。
図8に最終圧延温度(レール頭部外郭表面)と頭部内部のパーライトブロックの平均粒径との関係を示す。最終減面率が一定の範囲において、パーライトブロックの平均粒径と最終圧延温度との間には強い相関があった。ここで、最終減面率とは、圧延工程開始前の鋼断面積に対する減面量(圧延工程開始前の鋼断面積と圧延工程終了後の鋼断面積との差)の百分率である。本発明者らは、最終圧延温度(レール頭部外郭表面)が1000℃超〜1100℃の範囲内であれば、レール頭部内部のパーライトブロックの平均粒径を120〜200μmの範囲内に制御することが可能であり、耐内部疲労損傷性を向上させることが可能であることを確認した。
図9に最終減面率と頭部内部のパーライトブロックの平均粒径との関係を示す。本発明者らは、最終圧延温度が一定の範囲において、パーライトブロックの平均粒径と最終減面率との間には強い相関があった。本発明者らは、最終減面率が1.0〜3.9%の範囲内であれば、レール頭部内部のパーライトブロックの平均粒径を120〜200μmの範囲内に制御することが可能であり、耐内部疲労損傷性を向上させることが可能であることを確認した。
レール頭部内部の硬さを制御するためには、熱処理時のレール頭部の冷却速度を制御することが望ましい。熱間圧延工程の直後に熱処理(加速冷却)を行う場合は、レール頭部外郭表面において加速冷却速度を3〜10℃/sec(冷却温度範囲:800〜600℃)の範囲内に制御することが望ましい。また、熱間圧延工程の後に、熱処理する目的でレールを再加熱する場合は、レール頭部外郭表面において、加速冷却速度を5〜15℃/sec(冷却温度範囲:800〜600℃)の範囲内に制御することが望ましい。なお、冷却方法の詳細については、特許文献5、特許文献6等に記載されているような方法を参考にすることが望ましい。
表1−1及び表1−2に本発明レールの化学成分と諸特性を示す。表1−1及び表1−2には、化学成分値、レール頭部のミクロ組織、レール頭部内部のパーライトブロックの平均粒径、及びレール頭部内部の平均硬さを示す。さらに、図5に示す方法で行った転動疲労試験結果(疲労限荷重)も併記した。なお、レール頭部のミクロ組織がパーライト組織であると記載されている実施例は、面積率で5%以下の微量な初析フェライト組織、初析セメンタイト組織、ベイナイト組織又はマルテンサイト組織がミクロ組織中に混入している場合がある。
(a−1)溶鋼製造工程
(a−2)成分調整工程
(a−3)鋳造(ブルーム)工程
(a−4)再加熱工程
(a−5)熱間圧延工程
(a−6)放冷工程又は熱処理(加速冷却)工程
また、熱間圧延工程の後に、熱処理する目的でレールを再加熱する場合は、レールの製造工程および製造条件の概略は下記に示すとおりである(以降、製造工程例bと称する)。
(b−1)溶鋼製造工程
(b−2)成分調整工程
(b−3)鋳造工程
(b−4)再加熱工程
(b−5)熱間圧延工程
(b−6)放冷工程
(b−7)再加熱工程(レール用)
(b−8)熱処理(加速冷却)工程
・熱間圧延工程前の再加熱工程(a−4、b−4)における再加熱条件
再加熱温度:1250〜1300℃
・熱間圧延工程(a−5)における熱間圧延条件
最終圧延温度:1000〜1100℃(レール頭部外郭表面)
最終圧延減面率:1〜3.9%
・熱間圧延工程後の再加熱工程(b−7)における再加熱条件
再加熱温度:1000〜1150℃(レール頭部外郭表面)
保持時間:5〜10分
・レール頭部熱処理条件(適用した実施例のみ)
熱間圧延工程直後の熱処理(加速冷却)工程(a−6)における加速冷却速度:3〜10℃/sec(冷却温度範囲:800〜600℃)
再加熱工程(レール用)後の熱処理(加速冷却)工程(b−8)における加速冷却速度:5〜15℃/sec(冷却温度範囲:800〜600℃)
(1)本発明レール(44本)
符号 A1〜A44:化学成分値、レール頭部のミクロ組織、及びレール頭部内部のパーライトブロックの平均粒径が本願発明範囲内のレール。
(2)比較レール(17本)
符号 B1〜B8(8本):C、Si、Mn、P、若しくはSの含有量、又はレール頭部のミクロ組織が本願発明範囲外のレール。
符号 B9〜B17:レール頭部内部のパーライトブロックの平均粒径が本願発明範囲外のレール。
<転動疲労特性の評価方法>
・試験条件
試験機:転動疲労試験機(図5参照)
試験片形状 レール:136ポンドレール(長さ2m)/車輪:AARタイプ(直径920mm)
荷重 ラジアル:50〜300kN/スラスト:20kN
潤滑:ドライ+油(間欠給油)
繰返し回数:最大200万回
疲労限荷重:200万回繰り返した場合に内部疲労損傷が未発生であった垂直荷重の最大値を求めた。
疲労限荷重の合格基準:疲労限荷重150kN以上
・測定条件
装置:高分解能走査型顕微鏡
測定用試験片採取:レール頭部外郭表面から深さ20〜30mmの範囲の横断面からサンプルを切り出した。
事前処理:横断面を1μmダイヤ砥粒により機械研磨し、さらに電解研摩した。
[1]測定視野:1000×1000μm
[2]SEM電子ビーム径:30nm
[3]測定ステップ(間隔):1.0〜2.0μm
[4]粒界認定:互いの結晶方位差が15°以上である隣り合うパーライトブロック粒の境界(大角粒界)をパーライトブロック境界として認識した。
[5]粒径測定: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た場合の直径を算定した。
・平均粒径の算定
平均粒径:深さ20〜30mmの範囲の任意断面から10視野以上選択し、各視野における各パーライトブロック粒に対して上記の測定を行い、この測定により得られた各パーライトブロック粒の直径の平均値を当該レールのパーライトブロックの平均粒径とした。
・測定条件
装置:ビッカース硬度計(荷重98N)
測定用試験片採取方法:レール頭部外郭表面から深さ20〜30mmの範囲の横断面を現出させるようにサンプルを切り出した。
測定前処理方法:横断面を1μmダイヤ砥粒により機械研磨した。
・測定方法:JIS Z 2244に準じて測定した。
・平均硬さの算定:
平均硬さ:深さ20〜30mmの範囲のレール頭部横断面における任意の箇所20点の硬さ測定を行い、これにより得られた計測値の平均値を、当該レールの平均硬さとした。
比較例B1は、C含有量が規定範囲を下回るので、レール頭部外郭表面から30mm深さまでの範囲において、金属組織中に初析フェライトが過剰に含まれた。比較例B2は、C含有量が規定範囲を上回るので、金属組織中にセメンタイトが過剰に含まれた。比較例B3は、Si含有量が規定範囲を下回るので、初析セメンタイトの生成が十分に抑制されなかった。比較例B4は、Si含有量が規定範囲を上回るので、鋼の焼き入れ性が著しく増加し、マルテンサイト組織が過剰に生成した。比較例B5は、Mn含有量が規定範囲を下回るので、パーライト変態が十分に安定化されず、初析フェライト組織が過剰に生成した。比較例B6は、Mn含有量が規定範囲を上回るので、鋼の焼き入れ性が著しく増加し、マルテンサイト組織が過剰に生成した。比較例B7は、規定領域内におけるパーライト面積率及びパーライトブロックの平均粒径が規定範囲内であったが、P含有量が規定範囲を上回っていたので、パーライト組織が脆化した。比較例B8は、規定領域内におけるパーライト面積率及びパーライトブロックの平均粒径が規定範囲内であったが、S含有量が規定範囲を上回っていたので、粗大なMnSが生成された。以上の理由から、比較例B1〜B8の疲労限荷重は十分ではなかった。
比較例B18、B20、B23、B25は、熱間圧延工程時の最終圧延温度が規定範囲外であったので、パーライトブロックの平均粒径が規定範囲外となり、疲労限荷重が十分ではなかった。比較例B19、B21、B22、B24は、熱間圧延工程時の最終圧延減面率が規定範囲外であったので、パーライトブロックの平均粒径が規定範囲外となり、疲労限荷重が十分ではなかった。比較例B26、B28は、熱間圧延工程後の再加熱工程における再加熱温度が規定範囲外であったので、パーライトブロックの平均粒径が規定範囲外となり、疲労限荷重が十分ではなかった。比較例B27、B−29は、再加熱工程における保持時間が規定範囲以外であったので、パーライトブロックの平均粒径が規定範囲外となり、疲労限荷重が十分ではなかった。
2: 頭部コーナー部
3: レール頭部
3a: 頭表部(レール頭部外郭表面から深さ30mmまでの範囲、斜線部)
4: レール移動用スライダー
5: レール
6: 車輪
7: モーター
8: 荷重制御装置
9: 側頭部
Claims (5)
- 化学組成が、質量%で、
C:0.75〜1.20%、
Si:0.10〜2.00%、
Mn:0.10〜2.00%、
P:0.0250%以下、
S:0.0250%以下、
Cr:0〜2.00%、
Mo:0〜0.50%、
Co:0〜1.00%、
B:0〜0.0050%、
Cu:0〜1.00%、
Ni:0〜1.00%、
V:0〜0.50%、
Nb:0〜0.050%、
Ti:0〜0.0500%、
Mg:0〜0.0200%、
Ca:0〜0.0200%、
REM:0〜0.0500%、
Zr:0〜0.0200%、
N:0〜0.0200%、
Al:0〜1.00%、
残部:Feおよび不純物であるレールであって、
前記レールの延伸方向に沿ってレール頭部の頂部に延在する平坦な領域である頭頂部と、
前記レールの前記延伸方向に沿って前記レール頭部の側部に延在する平坦な領域である側頭部と、
前記レールの前記延伸方向に沿って前記頭頂部と前記側頭部との間に延在する丸められた角部と前記側頭部の上半分とを併せた領域である頭部コーナー部と、
前記頭頂部の表面と前記頭部コーナー部の表面とを併せた領域であるレール頭部外郭表面と、
を備えるレールの製造方法であって、
前記化学組成を有するブルームを再加熱し、熱間圧延を行い前記レールとした直後に加速冷却して製造する際、
前記熱間圧延において、前記レール頭部外郭表面における最終圧延温度を1000℃超1100℃以下、かつ、前記熱間圧延開始前の鋼断面積に対する減面量の百分率で定義される最終圧延減面率を1.0〜3.9%とすることを特徴とするレールの製造方法。
なお、前記減面量とは、前記熱間圧延開始前の鋼断面積と前記熱間圧延終了後の鋼断面積との差である。 - 前記加速冷却を行う際、前記レール頭部外郭表面の温度が800〜600℃の範囲における加速冷却速度を3〜10℃/secとすることを特徴とする請求項1に記載のレールの製造方法。
- 化学組成が、質量%で、
C:0.75〜1.20%、
Si:0.10〜2.00%、
Mn:0.10〜2.00%、
P:0.0250%以下、
S:0.0250%以下、
Cr:0〜2.00%、
Mo:0〜0.50%、
Co:0〜1.00%、
B:0〜0.0050%、
Cu:0〜1.00%、
Ni:0〜1.00%、
V:0〜0.50%、
Nb:0〜0.050%、
Ti:0〜0.0500%、
Mg:0〜0.0200%、
Ca:0〜0.0200%、
REM:0〜0.0500%、
Zr:0〜0.0200%、
N:0〜0.0200%、
Al:0〜1.00%、
残部:Feおよび不純物であるレールであって、
前記レールの延伸方向に沿ってレール頭部の頂部に延在する平坦な領域である頭頂部と、
前記レールの前記延伸方向に沿って前記レール頭部の側部に延在する平坦な領域である側頭部と、
前記レールの前記延伸方向に沿って前記頭頂部と前記側頭部との間に延在する丸められた角部と前記側頭部の上半分とを併せた領域である頭部コーナー部と、
前記頭頂部の表面と前記頭部コーナー部の表面とを併せた領域であるレール頭部外郭表面と、
を備えるレールの製造方法であって、
前記化学組成を有するブルームを再加熱し、熱間圧延を行い前記レールとした後に前記レールを再加熱して加速冷却を行い製造する際、
前記レールの再加熱において、再加熱温度を1000℃超1150℃以下とし、保持時間を5〜10分とすることを特徴とするレールの製造方法。 - 前記加速冷却を行う際、前記レール頭部外郭表面の温度が800〜600℃の範囲における加速冷却速度を5〜15℃/secとすることを特徴とする請求項3に記載のレールの製造方法。
- 前記化学組成が、質量%で、
Cr:0.01〜2.00%、
Mo:0.01〜0.50%、
Co:0.01〜1.00%、
B:0.0001〜0.0050%、
Cu:0.01〜1.00%、
Ni:0.01〜1.00%、
V:0.005〜0.50%、
Nb:0.0010〜0.050%、
Ti:0.0030〜0.0500%、
Mg:0.0005〜0.0200%、
Ca:0.0005〜0.0200%、
REM:0.0005〜0.0500%、
Zr:0.0001〜0.0200%、
N:0.0060〜0.0200%、及び
Al:0.0100〜1.00%、
の1種または2種以上を含有することを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載のレールの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014029930A JP5720815B2 (ja) | 2012-06-14 | 2014-02-19 | レールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012134442 | 2012-06-14 | ||
JP2012134442 | 2012-06-14 | ||
JP2014029930A JP5720815B2 (ja) | 2012-06-14 | 2014-02-19 | レールの製造方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013544893A Division JP5482974B1 (ja) | 2012-06-14 | 2013-06-13 | レール |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014101583A true JP2014101583A (ja) | 2014-06-05 |
JP5720815B2 JP5720815B2 (ja) | 2015-05-20 |
Family
ID=49758288
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013544893A Active JP5482974B1 (ja) | 2012-06-14 | 2013-06-13 | レール |
JP2014029930A Active JP5720815B2 (ja) | 2012-06-14 | 2014-02-19 | レールの製造方法 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013544893A Active JP5482974B1 (ja) | 2012-06-14 | 2013-06-13 | レール |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9534278B2 (ja) |
JP (2) | JP5482974B1 (ja) |
AU (1) | AU2013275213B2 (ja) |
BR (1) | BR112014031008B1 (ja) |
WO (1) | WO2013187470A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016053191A (ja) * | 2014-09-03 | 2016-04-14 | 新日鐵住金株式会社 | 延性に優れたパーライト系高炭素鋼レール及びその製造方法 |
WO2016117689A1 (ja) * | 2015-01-23 | 2016-07-28 | 新日鐵住金株式会社 | レール |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9670570B2 (en) * | 2014-04-17 | 2017-06-06 | Evraz Inc. Na Canada | High carbon steel rail with enhanced ductility |
AU2015268431B2 (en) * | 2014-05-29 | 2017-09-07 | Nippon Steel Corporation | Rail and production method therefor |
WO2015182759A1 (ja) * | 2014-05-29 | 2015-12-03 | 新日鐵住金株式会社 | レールおよびその製造方法 |
BR112018073094A2 (pt) * | 2016-05-19 | 2019-03-06 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | trilho |
CN109751330A (zh) * | 2017-11-08 | 2019-05-14 | 丹阳八紫光能有限公司 | 一种导轨 |
AU2019242777B2 (en) * | 2018-03-30 | 2021-09-23 | Jfe Steel Corporation | Rail |
CN111868285B (zh) | 2018-03-30 | 2022-03-18 | 杰富意钢铁株式会社 | 轨道及其制造方法 |
CA3094798C (en) | 2018-03-30 | 2022-07-19 | Jfe Steel Corporation | Rail and method for manufacturing same |
AT521405B1 (de) * | 2018-07-10 | 2021-09-15 | Voestalpine Schienen Gmbh | Gleisteil aus einem hypereutektoiden Stahl |
CN112159940A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-01-01 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 大过冷度深硬化层道岔钢轨及其制备方法 |
JP7522984B1 (ja) | 2023-03-24 | 2024-07-26 | Jfeスチール株式会社 | レールおよびその製造方法 |
JP7522985B1 (ja) | 2023-03-24 | 2024-07-26 | Jfeスチール株式会社 | レールおよびその製造方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0849019A (ja) * | 1994-08-03 | 1996-02-20 | Nippon Steel Corp | 高疲労限度比および高延性値を有するレール |
JPH08109439A (ja) * | 1994-10-07 | 1996-04-30 | Nippon Steel Corp | パーライト金属組織を呈した高耐摩耗レール |
JPH08246100A (ja) * | 1995-03-07 | 1996-09-24 | Nippon Steel Corp | 耐摩耗性に優れたパーライト系レールおよびその製造法 |
JP2003293086A (ja) * | 2002-04-05 | 2003-10-15 | Nippon Steel Corp | 耐摩耗性および延性に優れたパーライト系レール |
JP2004043865A (ja) * | 2002-07-10 | 2004-02-12 | Nippon Steel Corp | 延靭性に優れたパーライト系高強度レールおよびその製造方法 |
WO2010095354A1 (ja) * | 2009-02-18 | 2010-08-26 | 新日本製鐵株式会社 | 耐摩耗性および靭性に優れたパーライト系レール |
WO2011155481A1 (ja) * | 2010-06-07 | 2011-12-15 | 新日本製鐵株式会社 | 鋼レールおよびその製造方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57198216A (en) | 1981-05-27 | 1982-12-04 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Manufacture of high-strength rail |
DE69427189T3 (de) * | 1993-12-20 | 2013-08-08 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Hochfeste, abriebsresistente schiene mit perlitstruktur und verfahren zu deren herstellung |
JP3113184B2 (ja) | 1995-10-18 | 2000-11-27 | 新日本製鐵株式会社 | 耐摩耗性に優れたパーライトレールの製造法 |
CN1044826C (zh) * | 1994-11-15 | 1999-08-25 | 新日本制铁株式会社 | 耐磨性优良的珠光体类钢轨及其制造方法 |
JP3078461B2 (ja) | 1994-11-15 | 2000-08-21 | 新日本製鐵株式会社 | 高耐摩耗パーライト系レール |
JP3445619B2 (ja) | 1995-03-14 | 2003-09-08 | 新日本製鐵株式会社 | 耐摩耗性および耐内部損傷性に優れたレールおよびその製造方法 |
JP3513427B2 (ja) | 1999-05-31 | 2004-03-31 | 新日本製鐵株式会社 | 耐摩耗性、耐内部疲労損傷性に優れたパーライト系レールおよびその製造方法 |
ES2550793T3 (es) * | 2008-10-31 | 2015-11-12 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Raíl de perlita que tiene resistencia a la abrasión superior y excelente tenacidad |
-
2013
- 2013-06-13 AU AU2013275213A patent/AU2013275213B2/en active Active
- 2013-06-13 BR BR112014031008-4A patent/BR112014031008B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2013-06-13 US US14/406,300 patent/US9534278B2/en active Active
- 2013-06-13 JP JP2013544893A patent/JP5482974B1/ja active Active
- 2013-06-13 WO PCT/JP2013/066335 patent/WO2013187470A1/ja active Application Filing
-
2014
- 2014-02-19 JP JP2014029930A patent/JP5720815B2/ja active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0849019A (ja) * | 1994-08-03 | 1996-02-20 | Nippon Steel Corp | 高疲労限度比および高延性値を有するレール |
JPH08109439A (ja) * | 1994-10-07 | 1996-04-30 | Nippon Steel Corp | パーライト金属組織を呈した高耐摩耗レール |
JPH08246100A (ja) * | 1995-03-07 | 1996-09-24 | Nippon Steel Corp | 耐摩耗性に優れたパーライト系レールおよびその製造法 |
JP2003293086A (ja) * | 2002-04-05 | 2003-10-15 | Nippon Steel Corp | 耐摩耗性および延性に優れたパーライト系レール |
JP2004043865A (ja) * | 2002-07-10 | 2004-02-12 | Nippon Steel Corp | 延靭性に優れたパーライト系高強度レールおよびその製造方法 |
WO2010095354A1 (ja) * | 2009-02-18 | 2010-08-26 | 新日本製鐵株式会社 | 耐摩耗性および靭性に優れたパーライト系レール |
WO2011155481A1 (ja) * | 2010-06-07 | 2011-12-15 | 新日本製鐵株式会社 | 鋼レールおよびその製造方法 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016053191A (ja) * | 2014-09-03 | 2016-04-14 | 新日鐵住金株式会社 | 延性に優れたパーライト系高炭素鋼レール及びその製造方法 |
WO2016117689A1 (ja) * | 2015-01-23 | 2016-07-28 | 新日鐵住金株式会社 | レール |
JPWO2016117689A1 (ja) * | 2015-01-23 | 2017-05-25 | 新日鐵住金株式会社 | レール |
RU2666811C1 (ru) * | 2015-01-23 | 2018-09-12 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Рельс |
US10494704B2 (en) | 2015-01-23 | 2019-12-03 | Nippon Steel Corporation | Rail |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2013187470A1 (ja) | 2013-12-19 |
JP5482974B1 (ja) | 2014-05-07 |
JPWO2013187470A1 (ja) | 2016-02-08 |
BR112014031008B1 (pt) | 2020-02-18 |
US20150136864A1 (en) | 2015-05-21 |
JP5720815B2 (ja) | 2015-05-20 |
US9534278B2 (en) | 2017-01-03 |
AU2013275213A1 (en) | 2015-01-22 |
AU2013275213B2 (en) | 2015-09-17 |
BR112014031008A2 (pt) | 2017-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5720815B2 (ja) | レールの製造方法 | |
JP4938158B2 (ja) | 鋼レールおよびその製造方法 | |
JP4805414B2 (ja) | パーライト系レール | |
JP6288262B2 (ja) | レールおよびその製造方法 | |
JP5459453B1 (ja) | レール | |
JP5493950B2 (ja) | 耐摩耗性に優れたパーライトレールの製造方法 | |
JPWO2010095354A1 (ja) | 耐摩耗性および靭性に優れたパーライト系レール | |
CA2973858C (en) | Rail | |
CA3108681C (en) | Rail and method of manufacturing rail | |
AU2016210107A1 (en) | Rail | |
JP6288261B2 (ja) | レールおよびその製造方法 | |
JP5267306B2 (ja) | 高炭素鋼レールの製造方法 | |
JP5867262B2 (ja) | 耐遅れ破壊特性に優れたレール | |
JP4272385B2 (ja) | 耐摩耗性および延性に優れたパーライト系レール | |
WO2017200096A1 (ja) | レール | |
JP5053190B2 (ja) | 耐摩耗性および延性に優れたパーライト系レール | |
JP2004204306A (ja) | 耐摩耗性および靭性に優れた高炭素パーライト系レール | |
JP2015158006A (ja) | パーライトレール及びその製造方法 | |
JP4828109B2 (ja) | パーライト系鋼レール | |
JP2006057127A (ja) | 耐落重破壊特性に優れたパーライト系レール | |
JP2005163087A (ja) | 耐摩耗性および延性に優れた高炭素鋼レールの製造方法 | |
JP2002302738A (ja) | 耐摩耗性および耐内部疲労損傷性に優れた低偏析性パーライト系レール |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140219 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141209 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150205 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150224 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150309 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5720815 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |