JPH01139725A - 耐破壊特性に優れた鋼レールの熱処理法 - Google Patents
耐破壊特性に優れた鋼レールの熱処理法Info
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- JPH01139725A JPH01139725A JP29902687A JP29902687A JPH01139725A JP H01139725 A JPH01139725 A JP H01139725A JP 29902687 A JP29902687 A JP 29902687A JP 29902687 A JP29902687 A JP 29902687A JP H01139725 A JPH01139725 A JP H01139725A
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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。
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）
本発明は鉱山鉄道のような重荷重条件下、あるいは高速
運転条件下で要求される鋼レールの耐破壊特性の改善に
係わるレールの熱処理法に関するものである。
運転条件下で要求される鋼レールの耐破壊特性の改善に
係わるレールの熱処理法に関するものである。
（従来の技術）
圧延終了後のオーステナイト域からの微細パーライト組
織を得るための鋼レールの加速冷却処理において、レー
ル頭部あるいは頭部および底部に耐破壊特性をもたせる
ために、特開昭６１−３８４２号公報に示される如きパ
ーライト変態終了後から急速冷却する技術が開発されて
いる。
織を得るための鋼レールの加速冷却処理において、レー
ル頭部あるいは頭部および底部に耐破壊特性をもたせる
ために、特開昭６１−３８４２号公報に示される如きパ
ーライト変態終了後から急速冷却する技術が開発されて
いる。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、レール頭部あるいは頭部および底部に耐
破壊特性をもたせるために、パーライト変態終了後から
象、速冷却して大きな圧縮の残留応力を得るためには４
５０℃以上の温度から危、冷せねばならない。合金成分
を含む低合金鋼レールの場合には、レール表面温度が４
５０ ’Ｃになってもレール内部はパーライト変態が終
了していないことがあり、急冷することによってマルテ
ンサイト組織が生成してしまう。
破壊特性をもたせるために、パーライト変態終了後から
象、速冷却して大きな圧縮の残留応力を得るためには４
５０℃以上の温度から危、冷せねばならない。合金成分
を含む低合金鋼レールの場合には、レール表面温度が４
５０ ’Ｃになってもレール内部はパーライト変態が終
了していないことがあり、急冷することによってマルテ
ンサイト組織が生成してしまう。
さらに、曲がりが制御されなかった熱処理レールの場合
には、その後のローラー矯正によって引張の残留応力が
発生してしまう。
には、その後のローラー矯正によって引張の残留応力が
発生してしまう。
鋼レールに要求される特性の中に、耐摩耗性および耐疲
労［負傷性などがある。これらは微細バ−ライト組織に
よる高強度化によって、その特性を改善しようとするも
のであるが、耐疲労損傷性はレール内部の介在物を起点
とした疲労損傷に対する感受性を微細パーライト組織に
よって緩和することを目的としており、レール表面の切
り欠き感受性や破壊伝播特性を改善するためには、残留
応力の制御が重要となる。
労［負傷性などがある。これらは微細バ−ライト組織に
よる高強度化によって、その特性を改善しようとするも
のであるが、耐疲労損傷性はレール内部の介在物を起点
とした疲労損傷に対する感受性を微細パーライト組織に
よって緩和することを目的としており、レール表面の切
り欠き感受性や破壊伝播特性を改善するためには、残留
応力の制御が重要となる。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、曲がりが制御されずにローラー矯正が施され
た、あるいは残留応力制御冷却ができない低合金鋼熱処
理レールに、耐破壊特性を付与するための鋼レールの熱
処理方法を提供するものである。
た、あるいは残留応力制御冷却ができない低合金鋼熱処
理レールに、耐破壊特性を付与するための鋼レールの熱
処理方法を提供するものである。
本発明の要旨とするところは、レール圧延終了後のオー
ステナイト域から、レール頭部あるいは頭部および底部
の高強度化のために加速冷却処理が施された普通鋼、低
合金鋼、その他各種成分組成の鋼レール（以下単に鋼レ
ールという）を、その頭部あるいは頭部および底部が４
５０〜６００℃になるように再加熱し、次いで該頭部あ
るいは頭部および底部の表面を３〜２５°ｃ／ｓｅｃの
冷却速度で急冷することを特徴とするもので、かくして
、上記レール表面に耐破壊特性を高める大きな圧縮残留
応力を付与することが出来る。
ステナイト域から、レール頭部あるいは頭部および底部
の高強度化のために加速冷却処理が施された普通鋼、低
合金鋼、その他各種成分組成の鋼レール（以下単に鋼レ
ールという）を、その頭部あるいは頭部および底部が４
５０〜６００℃になるように再加熱し、次いで該頭部あ
るいは頭部および底部の表面を３〜２５°ｃ／ｓｅｃの
冷却速度で急冷することを特徴とするもので、かくして
、上記レール表面に耐破壊特性を高める大きな圧縮残留
応力を付与することが出来る。
再加熱は、高周波加熱あるいはガス火炎加熱を用い４５
０〜６００℃に加熱するわけであるが、４５０℃未満で
は圧縮の残留応力を付与することができず、また、６０
０℃を超えると熱処理によって得られた微細パーライト
が破壊されてレール特性を損なうため、加熱温度範囲を
４５０〜６００℃に限定した。さらにレール頭部あるい
は頭部および底部の表面を３〜２５°ｃ／ｓｅｃの冷却
速度で急冷するに際して、下限冷却速度を３℃／ｓｅｃ
としたのは、これ未満の冷却速度では耐破壊性の改善に
有効な残留応力を確保できないからであり、上限の冷却
速度を２５℃／ｓｅｃとしたのは、これより速い冷却速
度では付与される圧縮残留応力の大きさに変化がないか
らである。以上の理由から、 再加熱後の冷却速度範囲を３〜２５℃／ｓｅｃに限定し
た。
０〜６００℃に加熱するわけであるが、４５０℃未満で
は圧縮の残留応力を付与することができず、また、６０
０℃を超えると熱処理によって得られた微細パーライト
が破壊されてレール特性を損なうため、加熱温度範囲を
４５０〜６００℃に限定した。さらにレール頭部あるい
は頭部および底部の表面を３〜２５°ｃ／ｓｅｃの冷却
速度で急冷するに際して、下限冷却速度を３℃／ｓｅｃ
としたのは、これ未満の冷却速度では耐破壊性の改善に
有効な残留応力を確保できないからであり、上限の冷却
速度を２５℃／ｓｅｃとしたのは、これより速い冷却速
度では付与される圧縮残留応力の大きさに変化がないか
らである。以上の理由から、 再加熱後の冷却速度範囲を３〜２５℃／ｓｅｃに限定し
た。
（実施例）
次に本発明の実施例について詳細に説明する。
表１は普通炭素鋼レールの鋼Ａと低合金鋼レールの鋼Ｂ
の化学成分である。
の化学成分である。
表１ 供試鋼レールの化学成分（ｗｔχ）これらの鋼
レールの、レール圧延終了後のオーステナイト域から加
速冷却処理されたレールのローラー矯正後の残留応力分
布を第１図に示す。レール頭表面および底面には、大き
な引張残留応力が生成している。
レールの、レール圧延終了後のオーステナイト域から加
速冷却処理されたレールのローラー矯正後の残留応力分
布を第１図に示す。レール頭表面および底面には、大き
な引張残留応力が生成している。
次に、これらのうち、ＭＡレールのローラー矯正後の再
加熱・冷却熱処理とレール頭部および底部の残留応力を
表２に示した。ごれらの熱処理を施した本発明レールと
比較レールの残留応力分布を第２図に示す。なお、鋼Ｂ
レールはほぼ同様の結果が得られた。本発明熱処理によ
ってレール頭表面および底面には、大きな圧縮残留応力
が生成していることがわかる。
加熱・冷却熱処理とレール頭部および底部の残留応力を
表２に示した。ごれらの熱処理を施した本発明レールと
比較レールの残留応力分布を第２図に示す。なお、鋼Ｂ
レールはほぼ同様の結果が得られた。本発明熱処理によ
ってレール頭表面および底面には、大きな圧縮残留応力
が生成していることがわかる。
次に、これらのレールについて頭部あるいは底部に引張
応力が働くような条件でレールの実物曲げ疲労試験（Ｐ
□、１５５ｋｇｆ／■シ、Ｐイｔ 、、３ ｋｇ ｆ
／ ｍｊ 、繰り返し数２０Ｘ１０”回まで）を行った
。その結果を表３に示す。本発明レールは、頭部あるい
は底部に２０Ｘ１０６回の繰り返し数でも亀裂は全く認
められなかった。
応力が働くような条件でレールの実物曲げ疲労試験（Ｐ
□、１５５ｋｇｆ／■シ、Ｐイｔ 、、３ ｋｇ ｆ
／ ｍｊ 、繰り返し数２０Ｘ１０”回まで）を行った
。その結果を表３に示す。本発明レールは、頭部あるい
は底部に２０Ｘ１０６回の繰り返し数でも亀裂は全く認
められなかった。
（発明の効果）
以上の結果から、本発明によれば耐破壊特性が著しく優
れた鋼レールが得られることが分る。
れた鋼レールが得られることが分る。
第１図は鋼Ａおよび鋼Ｂのローラー矯正後のレール長手
方向の残留応力分布を示す図、第２図は比較鋼Ａ ＋
、 Ａ ｚ、発明鋼Ａ ３ 、 Ａ ４の再加熱・冷却
熱処理後のし・−ル長手方向の残留応力分布を示す図、
第３図は残留応力測定位置を示す図である。 残留庖月月１１定ＭＬｘ
方向の残留応力分布を示す図、第２図は比較鋼Ａ ＋
、 Ａ ｚ、発明鋼Ａ ３ 、 Ａ ４の再加熱・冷却
熱処理後のし・−ル長手方向の残留応力分布を示す図、
第３図は残留応力測定位置を示す図である。 残留庖月月１１定ＭＬｘ
Claims (1)
- レール圧延終了後のオーステナイト域から、レール頭部
あるいは頭部および底部の高強度化のために加速冷却処
理が施された鋼レールを、その頭部あるいは頭部および
底部が４５０〜６００℃になるように再加熱し、次いで
該頭部あるいは頭部および底部の表面を３〜２５℃／ｓ
ｅｃの冷却速度で急冷することを特徴とする耐破壊特性
に優れた鋼レールの熱処理法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29902687A JPH01139725A (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | 耐破壊特性に優れた鋼レールの熱処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29902687A JPH01139725A (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | 耐破壊特性に優れた鋼レールの熱処理法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01139725A true JPH01139725A (ja) | 1989-06-01 |
Family
ID=17867257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29902687A Pending JPH01139725A (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | 耐破壊特性に優れた鋼レールの熱処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01139725A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018174094A1 (ja) * | 2017-03-21 | 2018-09-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | レールの製造方法 |
-
1987
- 1987-11-27 JP JP29902687A patent/JPH01139725A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018174094A1 (ja) * | 2017-03-21 | 2018-09-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | レールの製造方法 |
| JPWO2018174094A1 (ja) * | 2017-03-21 | 2019-06-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | レールの製造方法 |
| CN110337498A (zh) * | 2017-03-21 | 2019-10-15 | 杰富意钢铁株式会社 | 轨道的制造方法 |
| US11111555B2 (en) | 2017-03-21 | 2021-09-07 | Jfe Steel Corporation | Method for producing rail |
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