JPH04202626A - 耐落重特性に優れた鋼レールの製造方法 - Google Patents
耐落重特性に優れた鋼レールの製造方法Info
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- JPH04202626A JPH04202626A JP33515090A JP33515090A JPH04202626A JP H04202626 A JPH04202626 A JP H04202626A JP 33515090 A JP33515090 A JP 33515090A JP 33515090 A JP33515090 A JP 33515090A JP H04202626 A JPH04202626 A JP H04202626A
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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、寒冷地の重荷重鉄道用鋼レールに要求される
耐落重特性に優れた鋼レールの製造方法に関するもので
ある。
耐落重特性に優れた鋼レールの製造方法に関するもので
ある。
（従来の技術）
近年、輸送手段としての鉄道の役割は、その効率的な大
量輸送、エネルギー消費ばかりでなく、地球環境への影
響の観点からも見直されてきている。特に、資源開発へ
の鉄道輸送の寄与は大きく、寒冷地での重荷重鉄道によ
る資源輸送も今後益々盛んになろうとしている。このよ
うな重荷重鉄道用に、レール頭部を熱処理等で高強度化
した熱処理レールが広く使用されてきた。
量輸送、エネルギー消費ばかりでなく、地球環境への影
響の観点からも見直されてきている。特に、資源開発へ
の鉄道輸送の寄与は大きく、寒冷地での重荷重鉄道によ
る資源輸送も今後益々盛んになろうとしている。このよ
うな重荷重鉄道用に、レール頭部を熱処理等で高強度化
した熱処理レールが広く使用されてきた。
（発明が解決しようとする課題）
しかしレール頭部の高強度化は、レール全体の塑性変形
能を減することとなり、衝撃荷重に対する抵抗性が劣る
結果となった。特に寒冷地の重荷重鉄道では、レールが
低温に曝されるため、より一層の衝撃荷重に対する抵抗
性が重要な特性として要求されるようになった。
能を減することとなり、衝撃荷重に対する抵抗性が劣る
結果となった。特に寒冷地の重荷重鉄道では、レールが
低温に曝されるため、より一層の衝撃荷重に対する抵抗
性が重要な特性として要求されるようになった。
このような、頭部を高強度化したレールの落重特性の改
善のために、特開昭６３−１２８１２３号公報に開示さ
れているような、熱間圧延完了直後の熱片レールを、Ａ
ｒ＝点以下まで冷却して変態を完了せしめ、次いで加熱
炉に装入しＡｃ３点以上９５０℃以下のオーステナイト
域における低温加熱を行ない、しかる後該レールの頭部
を強制冷却し、腹部および底部を放冷もしくは強制冷却
することからなるレール底部の細粒化熱処理法があるが
、この方法では、再加熱のための大きな熱エネルギー消
費を伴うばかりか、レール底部と腹部の境界部に熱処理
影響による軟化部が生成し、レール全体の剛性を損なう
危険性を伴っている。
善のために、特開昭６３−１２８１２３号公報に開示さ
れているような、熱間圧延完了直後の熱片レールを、Ａ
ｒ＝点以下まで冷却して変態を完了せしめ、次いで加熱
炉に装入しＡｃ３点以上９５０℃以下のオーステナイト
域における低温加熱を行ない、しかる後該レールの頭部
を強制冷却し、腹部および底部を放冷もしくは強制冷却
することからなるレール底部の細粒化熱処理法があるが
、この方法では、再加熱のための大きな熱エネルギー消
費を伴うばかりか、レール底部と腹部の境界部に熱処理
影響による軟化部が生成し、レール全体の剛性を損なう
危険性を伴っている。
（課題を解決するための手段）
本発明はこのような事情に鑑み、寒冷地で要求される衝
撃荷重抵抗性、即ち耐落重特性の優れたレールを提供す
ることを目的としたもので、その要旨とするところは、
圧延後の綱レール頭部を高強度化するための熱処理時に
、該レールの底部を６００ ’Ｃから７５０℃の温度に
再加熱した後、象、速冷却することを特徴とする耐落重
特性に優れた鋼レールの製造方法にある。
撃荷重抵抗性、即ち耐落重特性の優れたレールを提供す
ることを目的としたもので、その要旨とするところは、
圧延後の綱レール頭部を高強度化するための熱処理時に
、該レールの底部を６００ ’Ｃから７５０℃の温度に
再加熱した後、象、速冷却することを特徴とする耐落重
特性に優れた鋼レールの製造方法にある。
本発明において、鋼レールの化学成分組成については特
に限定するものではないが、中でも安定してパーライト
組織が得られる成分系、即ちＣ：０．５５〜０．８５％
、Ｓｉ ： ０．２０〜１．２０％、Ｍｎ０．５０〜１
．５％、若しくはこれにＣｒ ： ０．１０〜０．８０
％を加えた成分系を基本とし、必要に応じてＮｂ、■、
Ｔｉなとの元素を一種又は二種以上含み残部が鉄からな
る成分系が好ましい。
に限定するものではないが、中でも安定してパーライト
組織が得られる成分系、即ちＣ：０．５５〜０．８５％
、Ｓｉ ： ０．２０〜１．２０％、Ｍｎ０．５０〜１
．５％、若しくはこれにＣｒ ： ０．１０〜０．８０
％を加えた成分系を基本とし、必要に応じてＮｂ、■、
Ｔｉなとの元素を一種又は二種以上含み残部が鉄からな
る成分系が好ましい。
また、レール底部の熱処理にあたっては、６００〜７５
０℃間に再加熱した後、急速冷却することによって、有
害な引張残留応力を圧縮残留応力に変えることができる
。
０℃間に再加熱した後、急速冷却することによって、有
害な引張残留応力を圧縮残留応力に変えることができる
。
以下に本発明について詳細に説明する。
本発明は圧延後の鋼レール頭部を、高強度化する目的で
再加熱・焼入れし、微細パーライト組織を得る熱処理に
際して、同時にレール底部を高周波加熱あるいはガス火
炎加熱を行ない６００〜７５０℃間に加熱した後、空気
もしくは水などによりレール底部を急速冷却する。ここ
で６００〜７５０℃を設定したのは、６００℃未満では
パーライト組織の歪み取りおよび圧縮残留応力制御に効
果がなく、落重特性の改善が認められないためであり、
また７５０″Ｃ超に加熱すると、パーライト組織中のセ
メンタイトの象、速な球状化が進み、落重特性を低下さ
せるため、レール底部再加熱温度を６００〜７５０℃間
に限定した。
再加熱・焼入れし、微細パーライト組織を得る熱処理に
際して、同時にレール底部を高周波加熱あるいはガス火
炎加熱を行ない６００〜７５０℃間に加熱した後、空気
もしくは水などによりレール底部を急速冷却する。ここ
で６００〜７５０℃を設定したのは、６００℃未満では
パーライト組織の歪み取りおよび圧縮残留応力制御に効
果がなく、落重特性の改善が認められないためであり、
また７５０″Ｃ超に加熱すると、パーライト組織中のセ
メンタイトの象、速な球状化が進み、落重特性を低下さ
せるため、レール底部再加熱温度を６００〜７５０℃間
に限定した。
また、再加熱後に象、速冷却を行う理由は、６００〜７
５０℃の温度から急速冷却することでレール底部に圧縮
の残留応力を与え、レール底部からの損傷の発生、進展
に対する抵抗性を付与させる点にある。
５０℃の温度から急速冷却することでレール底部に圧縮
の残留応力を与え、レール底部からの損傷の発生、進展
に対する抵抗性を付与させる点にある。
次に本発明の実施例について説明する。
（実施例）
表１に、試験レールとして用いた現行の普通炭素鋼レー
ル成分の鋼Ａと、低合金鋼レールの鋼Ｂの化学成分を示
す。
ル成分の鋼Ａと、低合金鋼レールの鋼Ｂの化学成分を示
す。
表１ 供試レールの化学成分（ｗｔ％）落電試験は、表
１に示した試験レールの頭部を強度１２５ｋｇｆ／−−
２以上にした高強度熱処理レールを、１．３ ｍ長さに
切断し、その全長を＋２０〜−８０℃間に冷却保持した
後、落電試験を行った。落電試験条件は、落錘重量１０
０１００Ｏを用いて、支点間距離１ｍのレール頭部に高
さ１０ｍから落錘を落下させて破断の有無を調べた。
１に示した試験レールの頭部を強度１２５ｋｇｆ／−−
２以上にした高強度熱処理レールを、１．３ ｍ長さに
切断し、その全長を＋２０〜−８０℃間に冷却保持した
後、落電試験を行った。落電試験条件は、落錘重量１０
０１００Ｏを用いて、支点間距離１ｍのレール頭部に高
さ１０ｍから落錘を落下させて破断の有無を調べた。
表２に比較鋼レールおよび本発明鋼レールの落電試験結
果の詳細を示す。また、この試験結果を第１図に示す。
果の詳細を示す。また、この試験結果を第１図に示す。
各試験条件とも、４本のレールの落電試験後の破断の有
無について図中に表示した。
無について図中に表示した。
その結果、レール底部未熱処理材および比較鋼レールが
一３０″Ｃで４本のレール全てが破断してしまうのに対
して、本発明に従いレール底部を６００〜７５０℃間で
熱処理したレールは一５０゛Ｃまで破断が生じないこと
が明らかとなった。これらの熱処理レールは、いずれも
ほとんど軟化が生じておらず、パーライト組織の球状化
程度が極めて軽度であることがわかる。
一３０″Ｃで４本のレール全てが破断してしまうのに対
して、本発明に従いレール底部を６００〜７５０℃間で
熱処理したレールは一５０゛Ｃまで破断が生じないこと
が明らかとなった。これらの熱処理レールは、いずれも
ほとんど軟化が生じておらず、パーライト組織の球状化
程度が極めて軽度であることがわかる。
（発明の効果）
レール底部の熱処理加熱温度を６００〜７５０℃間にす
ることにより、９５０℃以下のオーステナイト域に加熱
・冷却する高強度、細粒化熱処理に比べて、加熱のため
の消費エネルギーが少なくて済むばかりか、熱影響部の
軟化によるレールの剛性の低下を来すことなく、さらに
６００〜７５０″Ｃ間に再加熱後、急速冷却を行うこと
によって、圧縮の残留応力を付与した低温落重特性の優
れた高強度レールを製造することができる。
ることにより、９５０℃以下のオーステナイト域に加熱
・冷却する高強度、細粒化熱処理に比べて、加熱のため
の消費エネルギーが少なくて済むばかりか、熱影響部の
軟化によるレールの剛性の低下を来すことなく、さらに
６００〜７５０″Ｃ間に再加熱後、急速冷却を行うこと
によって、圧縮の残留応力を付与した低温落重特性の優
れた高強度レールを製造することができる。
第１図はレール底部の熱処理条件と落電試験温度の関係
における、レール破断の有無を図示したものである。図
中の黒く塗りつぶした部分は、４本の落電試験の破断割
合を示している。
における、レール破断の有無を図示したものである。図
中の黒く塗りつぶした部分は、４本の落電試験の破断割
合を示している。
Claims (1)
- 圧延後の鋼レール頭部を高強度化するための熱処理時に
、該レールの底部を６００℃から７５０℃の温度に再加
熱した後、急速冷却することを特徴とする耐落重特性に
優れた鋼レールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33515090A JPH04202626A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 耐落重特性に優れた鋼レールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33515090A JPH04202626A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 耐落重特性に優れた鋼レールの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04202626A true JPH04202626A (ja) | 1992-07-23 |
Family
ID=18285325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33515090A Pending JPH04202626A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 耐落重特性に優れた鋼レールの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04202626A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995027888A1 (en) * | 1994-04-08 | 1995-10-19 | Nippon Steel Corporation | Rail axial force measuring method and rail whose axial force can be measured |
| US10047411B2 (en) | 2015-01-23 | 2018-08-14 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Rail |
| AU2019232893B2 (en) * | 2018-10-30 | 2021-07-22 | Pangang Group Panzhihua Iron & Steel Research Institute Co., Ltd. | Manufacturing method of rails for heavy-haul railways |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP33515090A patent/JPH04202626A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995027888A1 (en) * | 1994-04-08 | 1995-10-19 | Nippon Steel Corporation | Rail axial force measuring method and rail whose axial force can be measured |
| EP0703439A1 (en) * | 1994-04-08 | 1996-03-27 | Nippon Steel Corporation | Rail axial force measuring method and rail whose axial force can be measured |
| EP0703439A4 (en) * | 1994-04-08 | 1997-02-26 | Nippon Steel Corp | METHOD FOR MEASURING THE AXIAL RESISTANCE OF A RAIL AND RAIL OF WHICH THE AXIAL RESISTANCE IS MEASURABLE |
| US5654511A (en) * | 1994-04-08 | 1997-08-05 | Nippon Steel Corporation | Rail axial-force measuring method and an axial-force measurable rail |
| US10047411B2 (en) | 2015-01-23 | 2018-08-14 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Rail |
| AU2019232893B2 (en) * | 2018-10-30 | 2021-07-22 | Pangang Group Panzhihua Iron & Steel Research Institute Co., Ltd. | Manufacturing method of rails for heavy-haul railways |
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