JPH01116034A - レールの熱処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、熱間圧延を終え、あるいは熱処理する目的で
再加熱したオーステナイト域以上の温度を持ったレール
を冷却するに際し、冷却装置のレール長手方向を複数ゾ
ーンに分割し、ゾーン毎に冷却強さを調整して、レール
頭部長手方向に硬度差をつけることによって、端部焼入
れレール。

ポイントレール等特殊用途に使用可能な耐摩耗性、対損
傷性に優れた熱処理レールの製造法に関するものである
。

（従来の技術） 鉄道用レールの損傷の中で最も件数か多いのは、レール
継目部の破端と呼ばれるものである。

これは継目部が列車通過の際に大きな衝撃力を伴った振
動を受けるからであり、この破端と呼ばれる端部損傷に
は次の３つの種類かある。（１）継目板用のボルト穴か
らの疲労破壊、（２）端欠けと呼ばれる端頭部の欠損、
（３）継目板とレール頭部τ下のフレッティング疲労に
よって生ずる端部横裂。

これらの原因のひとつとして端部の継目落ちによる衝撃
力の増大があげられる。従来からその防虫性としてレー
ル端頭部に微細パーライト組織熱処理による硬度の向上
か施されている。

しかし従来法は、特開昭５４＝１１１７１２４号公報、
特公開５０−３４６１０号公報などに開示されているレ
ール全長の熱処理法と同様に熱間圧延後放冷されたレー
ルをもう一度オーステナイト領域に再加熱し圧搾空気な
どによって強制冷却を行うものであった。

（発明か解決しようとする問題点） 従来法ては端部の微細パーライト組織を有する高強度部
と母材との間には“てい減部”と呼ばれる硬度漸減部か
存在し、連続的な硬度の変化か求められている。しかし
ながら母材部と°“てい減部”との間には端部の再加熱
によって必然的に“軟化部′°が生成することは避けら
れない。この“軟化部”は列車の通過によって摩耗が進
行し少なからず端部に衝撃力をもたらすという問題があ
った。

本発明は、これらの問題点を解決すべくなされたもので
ある。

（問題点を解決するための手段・作用）本発明は、熱間
圧延を終え、あるいは熱処理する目的で再加熱されたオ
ーステナイト域温度以上の熱を保有する高温度のレール
を熱処理するに際し、レール断面のり１１部を囲繞する
如く配置したノズルをレール長毛方向に複数ゾーンに分
割し、各ゾーンの冷媒噴射圧力および流量を調整し、ま
たはレールとノズル間の距離を調整し、または航記両者
を同時に調整して、レール長毛方向に硬度差をつけ、レ
ール全長全断面を微細パーライト組織にすることにより
耐摩肛性、対損傷性に優れた熱処理レールの製造方法で
ある。

以下、本発明について詳細に説明する。

第１図に本発明方法を実施するための冷却装置例を示す
。第１図において、１は高温レールである。高１：Ａレ
ール１は熱間圧延を終え、あるいは熱処理する目的で再
加熱されたオーステナイト域以上の７１１４度の熱を保
有する。２はレール長手方向に多数分割したレール頭部
冷却用へツタ−（以下、冷却へラダーと記す）で、各冷
却へツタ−２は高温レール１の頭部を囲繞する如く構成
し、高温レール１の頭部に指向する冷媒噴射ノズルを設
けている。冷却ヘッダー２は、それぞれレール頭頂面と
冷却ノズル間の距＃Ｈな調整する駆動装置３と冷媒噴射
量を調整する調整弁４を有している。

駆動装置３と冷媒調整弁４は所望するレール端頭部硬度
分布に応じてそれぞれ独立または同時に制御することか
てきる。

以上の如く構成した冷却装置は、熱処理のため装入する
高温レールｌの端部位置（レール長さに応じて任意に決
められる）に相当する冷却ヘッダー２を所望の端部硬度
に必要な冷媒の噴射量、またはノズル距離を設定し、高
温レール１の熱処理を行う。また冷却へツタ−２はレー
ル端部に相当する位置たけてなく、端部からレール長手
方向中央に向は段階的に冷却を弱めることによってより
ゆるやかな硬度勾配を持った熱処理レールも製造できる
。

このように構成し、作用させることによって、第２図に
示すようなレール長手方向に実線９点線のごとき各種の
硬度分布を持たせることかてきる。その硬度分布は、従
来法の端頭部熱処理レールの改良型として使用される。

すなわち部分回加熱方式に比較して全長全断面ともオー
ステナイト域以上の温度から冷却を行うから“軟化部”
を全く生成させないばかりか従来にも増して熱処理部と
非熱処理部との境界の硬度低下をなだらかにすることか
でき、さらに端部における夕１車通過時の振動や衝撃を
最小限にとどめることかできる。また熱間圧延後のレー
ルの保有熱をそのまま利用する直接熱処理も可能て、省
エネルギーに寄与するのみならず再加熱処理のためのハ
ントリンク工程も単純化することかてきる熱処理方法を
提供するものである。

（実施例） 以下１本発明の実施例について説明する。

熱間圧延を終えオーステナイト域以上の熱を保有する６
０キログラム／メートル鋼レール（Ｃ二０．７（Ｈ、Ｓ
ｉ　：　０．２２％　、　Ｍｎ：　０．８５！　）　？
、レール端部的１００ｍｍを第１ゾーンで熱処理するよ
うに位置設定して冷却装置に装入し、第１ゾーンのみの
冷媒（空気）を噴射し冷却を行った。その得られたレー
ル端頭部の頭部断面硬度を第３図に、レール端部からの
頭部中央表面下１ｍｍ位置のレール長手方向の硬度分布
結果を第４図に示す。なお図中に従来法の結果を比較し
て示す。第３図の比較鋼レール頭部断面硬度は頭頂面表
面から内部になるにしたがって急激に低下するが１本発
明鋼はゆるやかな低下で内部硬度は大幅に改善されてい
る。

また第４図に示す比較鋼は熱処理部と非熱処理部との境
界的１００■を超えると急激に硬度は低下して゛軟化部
”か生成するか、本発明鋼は熱処理部と非熱処理部との
境界か判別しがたい硬度分布て、ゆるやかに硬度が低下
しながら非熱処理部の硬度へと移行している。

（発明の効果） 以上述べたように本発明は、“軟化部”のない耐摩耗性
、対損傷性に優れた端頭部熱処理レールを安２足して製
造することができ、端部焼入れレールやポイントレール
なと特殊用途に使用可能な熱処理レールを提供すること
かてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の冷却装置例を示す図、第２図は第１図
冷却装置例によって得られるレール長手方向頭頂面中央
硬度分布を示す図、第３図はレール端頭部断面硬度分布
を示す図、第４図はレール端部長手方向頭頂部表面下ｌ
ａｍ位置の硬度分布を示す図である。 ｌ・・・高温レール、２・・・レール頭部冷却用へラダ
ー、３・・・レール頭部冷却用ヘッダー駆動装置、４・
・・冷媒噴射流量調整弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　熱間圧延を終え、あるいは熱処理する目的で再加熱し
   たオーステナイト域温度以上の熱を保有する高温度レー
   ルを熱処理するに際し、レール断面の頭部を囲繞する如
   く配置したノズルのレール長手方向を複数ゾーンに分割
   し、各ゾーンの冷媒噴射量を調整する、または各ゾーン
   のレール頭部とノズル間の距離を調整する、または上記
   両者を同時に調整することによって、レール長手方向に
   異なった硬度分布のレールを製造することを特徴とした
   レールの熱処理方法。