JPH0144778B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0144778B2 JPH0144778B2 JP56191947A JP19194781A JPH0144778B2 JP H0144778 B2 JPH0144778 B2 JP H0144778B2 JP 56191947 A JP56191947 A JP 56191947A JP 19194781 A JP19194781 A JP 19194781A JP H0144778 B2 JPH0144778 B2 JP H0144778B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- wheel
- resistance
- content
- bainite
- 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.)
- Expired
Links
- 229910001563 bainite Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims description 13
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 29
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 29
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 16
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 14
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 3
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 description 3
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002970 Calcium lactobionate Substances 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006243 Fine Thermal Substances 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 238000007656 fracture toughness test Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Description
この発明は、然熱亀裂性及び耐割損性に優れた
鉄道車輪に関するものである。 一般に、鉄道用車輪に要求される性能は大きく
２つに分けられることが知られている。その１つ
は強度及び耐摩耗性であり、もう１つは耐熱亀裂
性及び耐割損性である。しかしながら、これら２
つの性能は鋼にとつて互いに相反する特性に基づ
くものであり、同時に両方を満足するものを得る
ことが困難とされていた。 そこで、従来、鉄道車輛用鋼としては、車輪に
必要な強度及び耐摩耗性に重点を置いたJIS・
E5402（鉄道車輛用炭素鋼一体圧延車輪）があり、
それは第１表に示す通りの化学成分をもつもので
あり、熱亀裂性や靭性に対する考慮はほとんど払
われていなかつた。
鉄道車輪に関するものである。 一般に、鉄道用車輪に要求される性能は大きく
２つに分けられることが知られている。その１つ
は強度及び耐摩耗性であり、もう１つは耐熱亀裂
性及び耐割損性である。しかしながら、これら２
つの性能は鋼にとつて互いに相反する特性に基づ
くものであり、同時に両方を満足するものを得る
ことが困難とされていた。 そこで、従来、鉄道車輛用鋼としては、車輪に
必要な強度及び耐摩耗性に重点を置いたJIS・
E5402（鉄道車輛用炭素鋼一体圧延車輪）があり、
それは第１表に示す通りの化学成分をもつもので
あり、熱亀裂性や靭性に対する考慮はほとんど払
われていなかつた。
【表】
ところが、近年、鉄道輸送の高速化、大荷重化
が急速に進行してきたことにともなつて、車輪の
割損事故が増加する傾向にある。車輪割損は、板
部破壊とともに、他の如何なる車輛損傷よりも重
大事故に結びつく可能性が大きく、万全の防止対
策を施さねばならないことはいうまでもないこと
である。このようなことから、強度及び然摩耗性
を有することはもちろん、優れた耐割損性をも併
せ持つ車輪の開発が緊急を要する課題として取り
上げられ、種々の方面からの検討がなされるよう
になつてきた。 通常、車輪の割損は、苛酷なブレーキ操作によ
る負荷によつて車輪の踏面に微細な熱亀裂が発生
し、踏面ブレーキの繰返し負荷によりその中の１
つあるいはそれ以上の亀裂が生長して行き、つい
でその熱亀裂がある限界長さに達した瞬間に生ず
る急速破壊へ至るという３段階より成るものであ
る。 本発明者等は、上述のような問題点をふまえ、
車輪割損を防止するには上記３つの段階のそれぞ
れに対して抵抗性の高い車輪を開発する必要があ
るとの観点に立つて、強度及び耐摩耗性を有する
とともに、耐熱亀裂性及び耐割損性にも優れた特
性を発揮する車輪を製造すべく、数多くの実験を
基礎とした研究を行なつた。ところで、割損発生
の第１段階である熱亀裂発生に対しては、現在、
小型試験片による適当な評価方法が無いとされて
いることから、本発明者等は、実物車輪を製作
し、これを実際の走行状態が再現できるとされて
いるブレーキ台による試験に供しながら研究を行
なつた。また、第３段階である急速破壊への移行
に関しては、ASTM（米国試験協会）の規定する
破壊靭性試験によつて評価しながら研究を重ね
た。そして、これら各種の研究の結果、本発明者
等は、以下(a)〜(e)に示す如き知見を得るに至つた
のである。すなわち、 (a) 現行材に比べて、０℃における破壊靭性値が
２倍以上の値を示し、かつブレーキ試験台によ
る実体車輪の実走行模擬試験で割損を生じない
ような鋼材の車輪であれば、高速化及び大荷重
化の進んだ今日の鉄道車輛用車輪として実際に
使用しても、割損事故をほぼ完全に防止するこ
とができること。つまり、破壊靭性値を２倍に
するということは、同一応力下で４倍の亀裂長
さに耐え得ることを意味し、従来鋼では20mm程
度の亀裂が限界長さであつたことを考慮する
と、80mm程度の、亀裂長さに耐えることにな
り、これは車輪のリム厚にほぼ等しく、実際上
はほとんど割損しないことを意味するものであ
る。 (b) 然熱亀裂性及び耐割損性は、いずれも車輪を
構成する鋼の化学成分及びその組織に依存する
ものであるが、特にＣ含有量に大きく影響さ
れ、上記特性を高めるためにはＣを多量に含有
することのないようにすべきであること。 (c) 熱亀裂の発生を抑えるには、加熱・冷却に対
して車輪の組織が安定であることが望ましく、
この意味からはフエライト・パーライト組織及
びベイナイト組織のものが適しているが、低炭
素のフエライト・パーライト組織では車輪とし
て必要な強度を得ることができず、低炭素鋼で
あつても上記両特性を満足するためにはベイナ
イトを主体とした組織が最も良好な結果を生ず
ること。 (d) そこで、車輪を構成する鋼の低炭素化を主体
として、これによつて低下する強度の補償を、
Cr及びMo元素の添加によつて達成するととも
に、その組織をベイナイトを主体とした組織と
すれば、引張り強さが80Kgｆ／mm2以上の強度を
有するとともに、優れた耐熱亀裂性及び耐割損
性を有する鉄道車輪が得られること。 (e) 上記(d)項に示した鋼に、さらにNi及びＢの
１種以上を添加することにより、靭性や焼入れ
性の向上が実現でき、耐割損性や強度がより向
上した車輪が得られること。 したがつて、この発明は上記知見に基いてなさ
れたものであつて、鉄道車輪を、 重量％で（以下％は重量％を示す）、 Ｃ：0.1〜0.3％、 Si：0.2％超〜0.3％、 Mn：0.55〜１％未満、 Cr：0.5〜1.2％、 Mo：0.2〜0.45％未満、 Sol.Al：0.02〜0.07％、 Ｐ：0.03％以下、 Ｓ：0.03％以下 を含有するとともに、さらに必要に応じて、 Ni：２％以下、 Ｂ：20ppm以下、 の１種以上を含有し、 Fe及び不可避不純物：残り、 から成る成分組成を有する鋼で構成し、かつ少な
くとも車輪踏面表層部がベイナイトを主体とする
組織を有することに特徴を有するものである。 なお、鉄道車輪の製造に際しては、熱間加工に
より車輪の形状に成形した後、車輪踏面に水を噴
射して焼入れし、焼戻し処理を施す工程がとられ
るが、この発明の鉄道車輪における踏面表層部と
は、前記の焼入れ効果が及ぶ範囲をいい、その組
織は、焼入れ、焼戻し処理により主としてベイナ
イト組織から成り、その他少量のフエライト、パ
ーライト組織を含むものである。 ついで、この発明の鉄道車輪において、これを
構成する化学成分の組成範囲を上述のように限定
した理由を説明する。 (a) Ｃ Ｃ成分には、車輪の連続冷却によつてベイナ
イト組織を生成させて強度を付与する作用があ
るが、その含有量が0.10％未満では前記作用に
所望の効果が得られず、一方、0.30％を越えて
含有させると耐熱亀裂性及び耐割損性を低下す
るようになることから、その含有量を0.10〜
0.30％と限定した。 (b) Si Si成分は脱酸剤として必要な元素であるが、
その含有量が0.2％以下ではその十分な効果を
得ることができず、一方、0.30％を越えて含有
せしめると耐熱亀裂性を低下するようになるこ
とから、その含有量を0.2％超〜0.3％と限定し
た。 (c) Mn Mn成分は、脱酸・脱硫効果を有するととも
に、焼入れ性を向上して強度を確保するために
必要な元素であり、その含有量が0.55％未満で
はその十分な効果を得ることができず、一方、
１％以上含有せしめると加工性を害するように
なることから、その含有量を0.55〜１％未満と
限定した。ベイナイトの生成という点から考慮
すれば、Ｃ含有量が0.15％前後では１％Mn程
度、Ｃ含有量が0.25％前後では0.6％Mn程度が
好ましい。 (d) Cr Cr成分には、車輪の強度向上、連続冷却に
よるベイナイト組織の生成のための作用を有す
るが、その含有量が0.50％未満では前記作用に
十分な効果が得られず、一方、1.20％を越えて
含有させると安定したベイナイト組織が得られ
なくなることから、その含有量を0.50〜1.20％
と限定した。 (e) Mo Mo成分にも、車輪の強度向上や連続冷却に
よるベイナイト組織生成の作用を有するが、そ
の含有量が0.20％未満では前記作用に十分な効
果が得られず、一方、0.45％以上含有させると
安定したベイナイト組織が得られなくなること
から、その含有量を0.2〜0.45％未満と限定し
た。 (f) Sol.Al Al成分は脱酸剤として作用し、靭性向上効
果を有する元素であるが、固溶Al量が0.020未
満ではその十分な効果が得られず、一方、
0.070％を越えて含有させても前記効果にそれ
以上の向上がみられず、また非金属介在物が増
加して逆に靭性を低下するようになることか
ら、その含有量を0.020〜0.070％と限定した。 (g) Ｐ、及びＳ Ｐ及びＳは、車輪の靭性確保の点からは少な
いほど好ましいが、脱燐、脱酸の際の経済性を
考慮して、その含有量を0.03％以下と限定し
た。 (h) Ni Ni成分には、車輪の靭性を向上する作用が
あることから、必要に応じて添加することが好
ましい元素であるが、その含有量が２％を越え
ると焼入れ性を向上し過ぎて、加工性及び耐割
損性に悪影響を与えるようになることから、そ
の含有量を２％以下と限定した。 (i) Ｂ Ｂ成分は、焼入れ性を調整するために必要に
応じて添加することが好ましい元素であるが、
20ppmを越えて添加してもその効果にそれ以上
の向上が認められず、逆に非金属介在物の増加
を招くようになることから、その含有量を
20ppm以下と限定した。 この発明の車輪を得るためには、上記のような
組成成分を有する鋼を、ベイナイト組織とし、引
張強さが80Kgｆ／mm2以上となるように焼戻し温度
を設定して熱処理すれば良いのである。 つぎに、この発明の車輪を実施例により比較例
と対比しながら説明する。 まず、第２表に示す通りの化学成分を有する鋼
を溶製し、これを鍛練比：約８で熱間鍛造し、つ
いで本発明鋼１〜５に対しては、900℃、水冷の
焼入れ処理を施した後、本発明鋼１，２は550℃
で、本発明鋼３，４は575℃で、本発明鋼５は600
℃でそれぞれ焼戻し処理を施してベイナイト組織
とし、比較鋼６及び７については、踏面焼入れ焼
戻しによる微細なフエライト・バーライト組織と
なる熱処理を施して試供材とした。 なお、比較鋼６は米国鉄道協会で規定したもの
であり、比較鋼７はJISで規定したものである。
特に、比較鋼６は、現在使用されている車輪鋼の
中では最も靭性に優れたものといわれているもの
である。 このようにして得られた各試供材について機械
的性質を測定した結果も第２表に併せて示した。 ついで、本発明鋼１〜５、及び比較鋼６〜７に
ついて破壊靭性値の測定を行なつた。試験は
ASTM−E399に準じて、１インチCT試験片（厚
さが25.4mmのコンパクトテンシヨン試験片）によ
り行なつた。この試験によつて得られた結果も、
第２表に併せて示した。第２表に示した破壊靭性
値の結果からは、本発明鋼の破壊靭性値は０℃に
おいていずれも527〜648Kgｆ／mm3/2と、比較鋼の
132〜198Kgｆ／mm3/2の2.7〜3.3倍になつているこ
とがわかる。これは、許容亀裂長さにして7.7倍
に相当し、実際上、車輪に亀裂があつても急激破
壊に至らないと考えられる値である。 つぎに、本発明鋼１，３、及び４、並びに比較
鋼６〜７によつて作つた実体車輪によるブレーキ
試験を行なつた。この試験は、実際と同じ車輪及
びブレーキシユーを用いてブレーキ試験を行なう
もので、ほぼ実車走行状態を再現するものであ
る。
が急速に進行してきたことにともなつて、車輪の
割損事故が増加する傾向にある。車輪割損は、板
部破壊とともに、他の如何なる車輛損傷よりも重
大事故に結びつく可能性が大きく、万全の防止対
策を施さねばならないことはいうまでもないこと
である。このようなことから、強度及び然摩耗性
を有することはもちろん、優れた耐割損性をも併
せ持つ車輪の開発が緊急を要する課題として取り
上げられ、種々の方面からの検討がなされるよう
になつてきた。 通常、車輪の割損は、苛酷なブレーキ操作によ
る負荷によつて車輪の踏面に微細な熱亀裂が発生
し、踏面ブレーキの繰返し負荷によりその中の１
つあるいはそれ以上の亀裂が生長して行き、つい
でその熱亀裂がある限界長さに達した瞬間に生ず
る急速破壊へ至るという３段階より成るものであ
る。 本発明者等は、上述のような問題点をふまえ、
車輪割損を防止するには上記３つの段階のそれぞ
れに対して抵抗性の高い車輪を開発する必要があ
るとの観点に立つて、強度及び耐摩耗性を有する
とともに、耐熱亀裂性及び耐割損性にも優れた特
性を発揮する車輪を製造すべく、数多くの実験を
基礎とした研究を行なつた。ところで、割損発生
の第１段階である熱亀裂発生に対しては、現在、
小型試験片による適当な評価方法が無いとされて
いることから、本発明者等は、実物車輪を製作
し、これを実際の走行状態が再現できるとされて
いるブレーキ台による試験に供しながら研究を行
なつた。また、第３段階である急速破壊への移行
に関しては、ASTM（米国試験協会）の規定する
破壊靭性試験によつて評価しながら研究を重ね
た。そして、これら各種の研究の結果、本発明者
等は、以下(a)〜(e)に示す如き知見を得るに至つた
のである。すなわち、 (a) 現行材に比べて、０℃における破壊靭性値が
２倍以上の値を示し、かつブレーキ試験台によ
る実体車輪の実走行模擬試験で割損を生じない
ような鋼材の車輪であれば、高速化及び大荷重
化の進んだ今日の鉄道車輛用車輪として実際に
使用しても、割損事故をほぼ完全に防止するこ
とができること。つまり、破壊靭性値を２倍に
するということは、同一応力下で４倍の亀裂長
さに耐え得ることを意味し、従来鋼では20mm程
度の亀裂が限界長さであつたことを考慮する
と、80mm程度の、亀裂長さに耐えることにな
り、これは車輪のリム厚にほぼ等しく、実際上
はほとんど割損しないことを意味するものであ
る。 (b) 然熱亀裂性及び耐割損性は、いずれも車輪を
構成する鋼の化学成分及びその組織に依存する
ものであるが、特にＣ含有量に大きく影響さ
れ、上記特性を高めるためにはＣを多量に含有
することのないようにすべきであること。 (c) 熱亀裂の発生を抑えるには、加熱・冷却に対
して車輪の組織が安定であることが望ましく、
この意味からはフエライト・パーライト組織及
びベイナイト組織のものが適しているが、低炭
素のフエライト・パーライト組織では車輪とし
て必要な強度を得ることができず、低炭素鋼で
あつても上記両特性を満足するためにはベイナ
イトを主体とした組織が最も良好な結果を生ず
ること。 (d) そこで、車輪を構成する鋼の低炭素化を主体
として、これによつて低下する強度の補償を、
Cr及びMo元素の添加によつて達成するととも
に、その組織をベイナイトを主体とした組織と
すれば、引張り強さが80Kgｆ／mm2以上の強度を
有するとともに、優れた耐熱亀裂性及び耐割損
性を有する鉄道車輪が得られること。 (e) 上記(d)項に示した鋼に、さらにNi及びＢの
１種以上を添加することにより、靭性や焼入れ
性の向上が実現でき、耐割損性や強度がより向
上した車輪が得られること。 したがつて、この発明は上記知見に基いてなさ
れたものであつて、鉄道車輪を、 重量％で（以下％は重量％を示す）、 Ｃ：0.1〜0.3％、 Si：0.2％超〜0.3％、 Mn：0.55〜１％未満、 Cr：0.5〜1.2％、 Mo：0.2〜0.45％未満、 Sol.Al：0.02〜0.07％、 Ｐ：0.03％以下、 Ｓ：0.03％以下 を含有するとともに、さらに必要に応じて、 Ni：２％以下、 Ｂ：20ppm以下、 の１種以上を含有し、 Fe及び不可避不純物：残り、 から成る成分組成を有する鋼で構成し、かつ少な
くとも車輪踏面表層部がベイナイトを主体とする
組織を有することに特徴を有するものである。 なお、鉄道車輪の製造に際しては、熱間加工に
より車輪の形状に成形した後、車輪踏面に水を噴
射して焼入れし、焼戻し処理を施す工程がとられ
るが、この発明の鉄道車輪における踏面表層部と
は、前記の焼入れ効果が及ぶ範囲をいい、その組
織は、焼入れ、焼戻し処理により主としてベイナ
イト組織から成り、その他少量のフエライト、パ
ーライト組織を含むものである。 ついで、この発明の鉄道車輪において、これを
構成する化学成分の組成範囲を上述のように限定
した理由を説明する。 (a) Ｃ Ｃ成分には、車輪の連続冷却によつてベイナ
イト組織を生成させて強度を付与する作用があ
るが、その含有量が0.10％未満では前記作用に
所望の効果が得られず、一方、0.30％を越えて
含有させると耐熱亀裂性及び耐割損性を低下す
るようになることから、その含有量を0.10〜
0.30％と限定した。 (b) Si Si成分は脱酸剤として必要な元素であるが、
その含有量が0.2％以下ではその十分な効果を
得ることができず、一方、0.30％を越えて含有
せしめると耐熱亀裂性を低下するようになるこ
とから、その含有量を0.2％超〜0.3％と限定し
た。 (c) Mn Mn成分は、脱酸・脱硫効果を有するととも
に、焼入れ性を向上して強度を確保するために
必要な元素であり、その含有量が0.55％未満で
はその十分な効果を得ることができず、一方、
１％以上含有せしめると加工性を害するように
なることから、その含有量を0.55〜１％未満と
限定した。ベイナイトの生成という点から考慮
すれば、Ｃ含有量が0.15％前後では１％Mn程
度、Ｃ含有量が0.25％前後では0.6％Mn程度が
好ましい。 (d) Cr Cr成分には、車輪の強度向上、連続冷却に
よるベイナイト組織の生成のための作用を有す
るが、その含有量が0.50％未満では前記作用に
十分な効果が得られず、一方、1.20％を越えて
含有させると安定したベイナイト組織が得られ
なくなることから、その含有量を0.50〜1.20％
と限定した。 (e) Mo Mo成分にも、車輪の強度向上や連続冷却に
よるベイナイト組織生成の作用を有するが、そ
の含有量が0.20％未満では前記作用に十分な効
果が得られず、一方、0.45％以上含有させると
安定したベイナイト組織が得られなくなること
から、その含有量を0.2〜0.45％未満と限定し
た。 (f) Sol.Al Al成分は脱酸剤として作用し、靭性向上効
果を有する元素であるが、固溶Al量が0.020未
満ではその十分な効果が得られず、一方、
0.070％を越えて含有させても前記効果にそれ
以上の向上がみられず、また非金属介在物が増
加して逆に靭性を低下するようになることか
ら、その含有量を0.020〜0.070％と限定した。 (g) Ｐ、及びＳ Ｐ及びＳは、車輪の靭性確保の点からは少な
いほど好ましいが、脱燐、脱酸の際の経済性を
考慮して、その含有量を0.03％以下と限定し
た。 (h) Ni Ni成分には、車輪の靭性を向上する作用が
あることから、必要に応じて添加することが好
ましい元素であるが、その含有量が２％を越え
ると焼入れ性を向上し過ぎて、加工性及び耐割
損性に悪影響を与えるようになることから、そ
の含有量を２％以下と限定した。 (i) Ｂ Ｂ成分は、焼入れ性を調整するために必要に
応じて添加することが好ましい元素であるが、
20ppmを越えて添加してもその効果にそれ以上
の向上が認められず、逆に非金属介在物の増加
を招くようになることから、その含有量を
20ppm以下と限定した。 この発明の車輪を得るためには、上記のような
組成成分を有する鋼を、ベイナイト組織とし、引
張強さが80Kgｆ／mm2以上となるように焼戻し温度
を設定して熱処理すれば良いのである。 つぎに、この発明の車輪を実施例により比較例
と対比しながら説明する。 まず、第２表に示す通りの化学成分を有する鋼
を溶製し、これを鍛練比：約８で熱間鍛造し、つ
いで本発明鋼１〜５に対しては、900℃、水冷の
焼入れ処理を施した後、本発明鋼１，２は550℃
で、本発明鋼３，４は575℃で、本発明鋼５は600
℃でそれぞれ焼戻し処理を施してベイナイト組織
とし、比較鋼６及び７については、踏面焼入れ焼
戻しによる微細なフエライト・バーライト組織と
なる熱処理を施して試供材とした。 なお、比較鋼６は米国鉄道協会で規定したもの
であり、比較鋼７はJISで規定したものである。
特に、比較鋼６は、現在使用されている車輪鋼の
中では最も靭性に優れたものといわれているもの
である。 このようにして得られた各試供材について機械
的性質を測定した結果も第２表に併せて示した。 ついで、本発明鋼１〜５、及び比較鋼６〜７に
ついて破壊靭性値の測定を行なつた。試験は
ASTM−E399に準じて、１インチCT試験片（厚
さが25.4mmのコンパクトテンシヨン試験片）によ
り行なつた。この試験によつて得られた結果も、
第２表に併せて示した。第２表に示した破壊靭性
値の結果からは、本発明鋼の破壊靭性値は０℃に
おいていずれも527〜648Kgｆ／mm3/2と、比較鋼の
132〜198Kgｆ／mm3/2の2.7〜3.3倍になつているこ
とがわかる。これは、許容亀裂長さにして7.7倍
に相当し、実際上、車輪に亀裂があつても急激破
壊に至らないと考えられる値である。 つぎに、本発明鋼１，３、及び４、並びに比較
鋼６〜７によつて作つた実体車輪によるブレーキ
試験を行なつた。この試験は、実際と同じ車輪及
びブレーキシユーを用いてブレーキ試験を行なう
もので、ほぼ実車走行状態を再現するものであ
る。
【表】
この実施例においては、輪重14.9トン、車輪初
速度70mphの条件で車輪を回転させ、停止ブレー
キを繰返し与えて、割損に至るまでのブレーキ回
数を計つた。この結果も第２表に併せて示した。 第２表に示したブレーキ試験結果からは、比較
鋼で構成された車輪が各々524回及び1250回で役
損したのに対して、本発明鋼で構成された車輪は
2000回の繰返しブレーキによつても割損せず、そ
の安全性が実証された。 上述のように、この発明によれば、優れた強度
及び耐摩耗性を有するとともに、耐熱亀裂性及び
耐割損性にも著しく優れている鉄道車輪を、格別
な設備を要することなく、コスト安く得ることが
でき、高速化及び大荷重化という現在の鉄道輸送
の傾向に対処し得るものであるなど、工業上、そ
して社会上有用な効果がもたらされるのである。
速度70mphの条件で車輪を回転させ、停止ブレー
キを繰返し与えて、割損に至るまでのブレーキ回
数を計つた。この結果も第２表に併せて示した。 第２表に示したブレーキ試験結果からは、比較
鋼で構成された車輪が各々524回及び1250回で役
損したのに対して、本発明鋼で構成された車輪は
2000回の繰返しブレーキによつても割損せず、そ
の安全性が実証された。 上述のように、この発明によれば、優れた強度
及び耐摩耗性を有するとともに、耐熱亀裂性及び
耐割損性にも著しく優れている鉄道車輪を、格別
な設備を要することなく、コスト安く得ることが
でき、高速化及び大荷重化という現在の鉄道輸送
の傾向に対処し得るものであるなど、工業上、そ
して社会上有用な効果がもたらされるのである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｃ：0.1〜0.3％、 Si：0.2％超〜0.3％、 Mn：0.55〜１％未満、 Cr：0.5〜1.2％、 Mo：0.2〜0.45％未満、 Sol.Al：0.02〜0.07％、 Ｐ：0.03％以下、 Ｓ：0.03％以下 を含有し、残りがFeとその他の不可避不純物か
らなる成分組成（以上重量％）を有し、かつ少な
くとも車輪踏面表面部がベイナイトを主体とした
組織を有することを特徴とする耐熱亀裂性及び耐
割損性に優れた鉄道車輪。 ２ Ｃ：0.1〜0.3％、 Si：0.2％超〜0.3％、 Mn：0.55〜１％未満、 Cr：0.5〜1.2％、 Mo：0.2〜0.45％未満、 Sol.Al：0.02〜0.07％、 Ｐ：0.03％以下、 Ｓ：0.03％以下、 を含有し、さらに、 Ni：２％以下、 を含有し、残りがFeとその他の不可避不純物か
らなる成分組成（以上重量％）を有し、かつ少な
くとも車輪踏面表面部がベイナイトを主体とした
組織を有することを特徴とする耐熱亀裂性及び耐
割損性に優れた鉄道車輪。 ３ Ｃ：0.1〜0.3％、 Si：0.2％超〜0.3％、 Mn：0.55〜１％未満、 Cr：0.5〜1.2％、 Mo：0.2〜0.45％未満、 Sol.Al：0.02〜0.07％、 Ｐ：0.03％以下、 Ｓ：0.03％以下 を含有し、さらに、 Ｂ：20ppm以下、 を含有し、残りがFeとその他の不可避不純物か
らなる成分組成（以上重量％）を有し、かつ少な
くとも車輪踏面表面部がベイナイトを主体とした
組織を有することを特徴とする耐熱亀裂性及び耐
割損性に優れた鉄道車輪。 ４ Ｃ：0.1〜0.3％、 Si：0.2％超〜0.3％、 Mn：0.55〜１％未満、 Cr：0.5〜1.2％、 Mo：0.2〜0.45％未満、 Sol.Al：0.02〜0.07％、 Ｐ：0.03％以下、 Ｓ：0.03％以下、 を含有し、さらに、 Ni：２％以下と、 Ｂ：20ppm以下、 を含有し、残りがFeとその他の不可避不純物か
らなる成分組成（以上重量％）を有し、かつ少な
くとも車輪踏面表面部がベイナイトを主体とした
組織を有することを特徴とする耐熱亀裂性及び耐
割損性に優れた鉄道車輪。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19194781A JPS5893857A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 耐熱亀裂性及び耐割損性に優れた鉄道車輪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19194781A JPS5893857A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 耐熱亀裂性及び耐割損性に優れた鉄道車輪 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5893857A JPS5893857A (ja) | 1983-06-03 |
| JPH0144778B2 true JPH0144778B2 (ja) | 1989-09-29 |
Family
ID=16283102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19194781A Granted JPS5893857A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 耐熱亀裂性及び耐割損性に優れた鉄道車輪 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5893857A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60218460A (ja) * | 1984-04-13 | 1985-11-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 高張力鋳鋼 |
| JPH0613745B2 (ja) * | 1984-12-01 | 1994-02-23 | 愛知製鋼株式会社 | 高靭性低合金鋼の製造方法 |
| FR2763601B1 (fr) * | 1997-05-23 | 1999-06-25 | Valdunes | Procede de fabrication d'une roue de chemin de fer en acier et roue de chemin de fer obtenue |
| KR20010059686A (ko) * | 1999-12-30 | 2001-07-06 | 이계안 | 프레스 소입에 의해 베이나이트 조직을 갖는 강 조성물 |
| CA2507286C (en) * | 2004-05-14 | 2008-08-05 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Railway car wheel |
| CN102605272A (zh) * | 2012-03-31 | 2012-07-25 | 三一集团有限公司 | 一种低合金超高强度耐磨钢及其生产方法 |
| CN103469091B (zh) * | 2013-08-22 | 2016-08-10 | 马钢(集团)控股有限公司 | 一种大尺寸铁路车辆用辗钢整体车轮及其生产方法 |
| CN106191665B (zh) * | 2016-07-06 | 2018-01-02 | 马钢(集团)控股有限公司 | 一种高强度、高韧性、抗热裂轨道交通用贝氏体钢车轮及其制造方法 |
| CN107419192A (zh) * | 2017-04-05 | 2017-12-01 | 唐山钢铁集团有限责任公司 | 一种30CrMo钢带及其生产方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4921321A (ja) * | 1972-06-20 | 1974-02-25 | ||
| JPS50159409A (ja) * | 1974-06-14 | 1975-12-24 | ||
| JPS5440224A (en) * | 1977-09-07 | 1979-03-29 | Japan Steel Works Ltd | Crrmoomn base high strength steel for pressure vessel |
| JPS5693858A (en) * | 1979-12-27 | 1981-07-29 | Sumitomo Metal Ind Ltd | High temp. steel with excellent creep embrittlement resistance |
-
1981
- 1981-11-30 JP JP19194781A patent/JPS5893857A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4921321A (ja) * | 1972-06-20 | 1974-02-25 | ||
| JPS50159409A (ja) * | 1974-06-14 | 1975-12-24 | ||
| JPS5440224A (en) * | 1977-09-07 | 1979-03-29 | Japan Steel Works Ltd | Crrmoomn base high strength steel for pressure vessel |
| JPS5693858A (en) * | 1979-12-27 | 1981-07-29 | Sumitomo Metal Ind Ltd | High temp. steel with excellent creep embrittlement resistance |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5893857A (ja) | 1983-06-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| USRE40263E1 (en) | Pearlitic steel rail having excellent wear resistance and method of producing the same | |
| RU1831506C (ru) | Износостойкий рельс | |
| JP3516189B2 (ja) | 耐摩耗性および耐熱亀裂性に優れた鉄道車両用車輪およびその製造方法 | |
| US20130193223A1 (en) | Steel rail for high speed and quasi-high speed railways and method of manufacturing the same | |
| US4575397A (en) | Rail having high resistance to wear in its head and high resistance to rupture in its foot | |
| MXPA02002317A (es) | Aleacion para rueda de ferrocarril. | |
| JPH08144016A (ja) | 高耐摩耗パーライト系レール | |
| JPH0144778B2 (ja) | ||
| JP2004315928A (ja) | 耐摩耗性および耐熱き裂性に優れた高炭素鉄道車両用車輪 | |
| US5645653A (en) | Rails | |
| WO2020012297A1 (en) | Track part made of a hypereutectoid steel | |
| CA3094798A1 (en) | Rail and method for manufacturing same | |
| EP3928910A1 (en) | Method for manufacturing rail, and rail | |
| US20240068063A1 (en) | Moderate-strength steel rail and production method thereof | |
| JP3649872B2 (ja) | 溶接部の接合性に優れたベイナイト鋼レール | |
| JPS621456B2 (ja) | ||
| JPS5927374B2 (ja) | 耐摩耗性および耐割損性にすぐれた車輪用鋼 | |
| KR100269009B1 (ko) | 피로강도가 우수한 브레이크 디스크재 | |
| JPS5853713B2 (ja) | 耐割損性にすぐれたブレ−キデイスク用鋼 | |
| CN114990450B (zh) | 一种高耐磨弹性车轮用轮箍及其热处理工艺 | |
| JPH09137227A (ja) | 高耐摩耗パーライトレールの製造法 | |
| US1907385A (en) | Air toughened alloy steel | |
| JP2002088449A (ja) | パーライト系レール | |
| JPH06279918A (ja) | 耐ころがり疲労損傷性に優れた高強度レールおよびその製造法 | |
| JPH057454B2 (ja) |