JPH09249913A - 高強度高靭性レールの製造方法 - Google Patents
高強度高靭性レールの製造方法Info
- Publication number
- JPH09249913A JPH09249913A JP5650196A JP5650196A JPH09249913A JP H09249913 A JPH09249913 A JP H09249913A JP 5650196 A JP5650196 A JP 5650196A JP 5650196 A JP5650196 A JP 5650196A JP H09249913 A JPH09249913 A JP H09249913A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rail
- rolling
- temperature
- toughness
- finish rolling
- 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
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
速冷却することにより、レールの高強度かつ高靭性化す
ることを図る。 【解決手段】 レール鋼をレール形状に圧延後、９５０
〜７００℃の間の温度に急冷することでオーステナイト
粒の粒成長を抑制し、その後保定した後加速冷却してパ
ーライト変態させ、レールを高靭性化かつ高強度を得る
製造方法。 【効果】 レールを高強度高靭性化することができ、耐
摩耗性を有しつつ靭性の優れたレールを得ることができ
た。
Description
が重荷重である鉄道用鋼レールに要求される靭性の改善
に関わる製造方法である。
て列車の高速化、貨車の重積載化が進められている。ま
た、資源開発の拡大により、寒冷地での重荷重鉄道によ
る資源輸送が発展しつつある。このようにレール使用環
境が苛酷化するなかで、レール寿命を維持・改善するた
めに微細パーライト組織による高強度化が図られてき
た。
ば、特開昭５８−２２１２２９号公報には「Ｃ：０．６
５〜０．８５％、Ｍｎ：０．５〜２．５％を含有した高
温Ｍｎ鋼レールをオーステナイト領域から急冷し、レー
ルまたはレールヘッドの組織を微細なパーライトとして
耐摩耗性を改善したレールの熱処理方法」が述べられて
おり、また、特開昭５９−１３３３２２号公報には「安
定してパーライト組織が得られる特定成分の圧延レール
をＡｒ3 点以上の温度から特定温度の溶融塩浴中に浸漬
して、レール頭頂部表面下約１０mmまでＨｖ＞３５０の
硬さを持つ微細なパーライト組織を呈するレールの熱処
理方法」などが開示されている。
の添加によって所要の規格の強度が得られるが、靭性に
関してはフェライト金属組織を主体にした低炭素鋼に比
較して劣っており、例えば、パーライト金属組織を呈す
るレール鋼ではＪＩＳ３号Ｕノッチシャルピー試験での
常温試験値で１〜２ kgf・m/cm2 程度である。靭性の低
い鋼を繰り返し荷重や振動をかけると、微小な初期欠陥
や疲労き裂から低応力脆性破壊を引き起こす懸念がある
ため、欠陥や疲労き裂の探査等の保線の頻度とレール交
換頻度が多いという問題があった。
方法として、パーライトブロックの微細化があり、この
ブロックを微細化する手段として、変態前のオーステナ
イト粒の細粒化やパーライトの粒内変態がある。このう
ち、粒内変態は制御が困難であり、靭性向上にはオース
テナイト粒の細粒化が最適である。
例えば、特開昭６３−２７７７２１号公報には「制御圧
延と加工熱処理を組み合わせた製造方法および圧延後の
低温加熱処理方法として８００℃以下で断面減少率が５
％以上の圧延を行い、７５０〜９００℃へ加熱し、１〜
１５℃／秒で加速冷却するレール鋼の製造方法」が述べ
られている。しかし、この方法では圧延後に再加熱をす
る必要があり、コスト高になるという問題があった。ま
た、特開平７−１７３５３０号公報には「Ｃを０．６〜
１．００％含む鋼をレールに圧延する際、仕上げ圧延に
おいて８５０〜１０００℃の間で１パス当たりの断面減
少率５〜３０％の圧下でパス間時間が８秒以下の連続圧
延を３パス以上行う、すなわち、タンデム圧延を行い、
その後、放冷あるいは加速冷却し、高強度の高靭性レー
ルを得る製造方法」が開示されている。この方法におい
ても高強度の高靭性レールを得ることができるが、さら
にレールの長手方向の硬さのばらつきを無くし、より高
靭性化が要求されてきた。
上げ圧延工程でオーステナイト粒を細粒化し、圧延終了
後７５０〜９５０℃の温度域まで急冷し、冷却開始まで
保定することでオーステナイト粒の粒成長を抑え、続け
て加速冷却することで高強度高靭性レールを製造するこ
とを目的としている。
ト組織で靭性が優れた鋼を製造するために、製造方法か
ら多くの実験を試みた結果、仕上げ圧延によって細粒化
したオーステナイト粒が圧延後の鋼材温度が高いため
に、圧延直後から粒成長する現象を見いだした。そこ
で、仕上げ圧延後９５０〜７５０℃まで急冷することで
粒成長を抑制し、オーステナイト粒を細粒のまま維持で
きる知見を得た。
たものであり、その要旨とするところはレール鋼片の熱
間圧延において、熱延仕上圧延をレール頭部表面が１０
５０〜９００℃の温度範囲で１パスあたり２０％以下の
圧下率で１パスあるいは複数パスの圧延を行った後、４
℃／ｓ以上の冷却速度で９５０〜７００℃の間の温度ま
で冷却し、この９５０〜７００℃の温度域で０．５〜１
０分間保定し、その後２〜１５℃／ｓの冷却速度で６０
０℃以下の温度まで加速冷却することを特徴とするレー
ルの製造方法である。
レールを得るために、多くの実験を行ってきた。以下、
図１に示した本発明について詳細に説明する。レールの
熱間圧延において、レール用鋼片は圧延のための再加熱
後、粗圧延に続いて中間圧延し、更に仕上げ圧延へと送
られる。仕上げ圧延ではオーステナイト粒の粒度調整の
ために圧延温度を変えている。このとき、仕上げ圧延温
度が１０５０℃を超えると、オーステナイト粒の粒度番
号が６番以上の細粒を得ることができず、９００℃未満
ではレールの寸法精度が著しく低下する。そこで、仕上
げ圧延温度は１０５０〜９００℃に限定した。また、仕
上げ圧延は１パスあたり２０％の圧下率を超えると、寸
法精度が低下するので、この圧下率を２０％以下に限定
した。
が細粒化した鋼において、圧延後の粒成長抑制のための
急冷は、４℃／ｓ未満の冷却速度では粒成長が進行する
ため、仕上げ圧延後の冷却速度は４℃／ｓ以上に限定し
た。また、仕上げ圧延後の急冷の冷却停止温度は、９５
０℃を超えると保定時に粒成長が起きてしまい粒度番号
６番以上のオーステナイト粒を得ることはできず、７０
０℃未満の低温に冷却すると、Ａ1 点以下の温度である
ためパーライト変態が起き、レール頭部の硬さが低下す
る。そこで、仕上げ圧延後の冷却の停止温度および保定
温度は９５０〜７００℃に限定した。保定は、０．５分
未満ではレール長手方向の温度差が生じるため硬さ分布
にばらつきが生じ、１０分を超えると保定のための加熱
装置等が必要になり、工程が複雑になってくる。そこ
で、保定時間は０．５〜１０分に限定した。
速度では耐摩耗性を得るための必要硬さＨB ３４１以上
を得ることはできず、１５℃／ｓを超えた冷却速度では
組織中にパーライト以外の異組織（マルテンサイト、ベ
イナイト）が生成し、著しく靭性が低下する。そこで、
保定後の冷却は２〜１５℃／ｓの冷却速度に限定した。
また、この２〜１５℃／ｓの加速冷却は、６００℃以下
の温度でレール頭部の頭表下１０mm以上の範囲がパーラ
イト変態を開始し、レール頭頂部の硬さがＨB３４１以
上になるため、加速冷却の停止温度は６００℃以下と限
定した。上記のような本発明法によれば、パーライトブ
ロックを微細にし靭性が優れ、かつ高強度であるレール
を製造することができる。
の化学成分を示す。表２にレールの仕上げ圧延条件およ
びその後の熱処理条件、ならびに頭頂表面下２mmにおけ
る硬さ（Ｈｖ）と同５mmにおけるγ粒度を測定し、ＪＩ
Ｓ３号のシャルピー衝撃試験を行った結果について示
す。これらの本発明実施例として挙げたものは高強度を
有しつつ靭性が向上した。
されたレールは、頭頂部が高硬度でかつ靭性に優れてい
る。
処理履歴を示す図。
Claims (1)
- 【請求項１】 レール鋼片の熱間圧延において、レール
頭部表面が１０５０〜９００℃の温度範囲で１パスあた
り２０％以下の圧下率で１パスあるいは複数パスの仕上
げ圧延を行った後、４℃／ｓ以上の冷却速度で９５０〜
７００℃の間の温度まで冷却し、この９５０〜７００℃
の温度域で０．５〜１０分間保定し、その後２〜１５℃
／ｓの冷却温度で６００℃以下の温度まで加速冷却する
ことを特徴とするレールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05650196A JP3802604B2 (ja) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | 高強度高靭性レールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05650196A JP3802604B2 (ja) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | 高強度高靭性レールの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09249913A true JPH09249913A (ja) | 1997-09-22 |
| JP3802604B2 JP3802604B2 (ja) | 2006-07-26 |
Family
ID=13028866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05650196A Expired - Fee Related JP3802604B2 (ja) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | 高強度高靭性レールの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3802604B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011504967A (ja) * | 2007-11-28 | 2011-02-17 | ダニエリ アンド シー．オフィチネ メッカニチェ ソシエタ ペル アチオニ | レールを熱処理する方法およびその装置 |
-
1996
- 1996-03-13 JP JP05650196A patent/JP3802604B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011504967A (ja) * | 2007-11-28 | 2011-02-17 | ダニエリ アンド シー．オフィチネ メッカニチェ ソシエタ ペル アチオニ | レールを熱処理する方法およびその装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3802604B2 (ja) | 2006-07-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5892289B2 (ja) | パーライトレールの製造方法 | |
| KR100186793B1 (ko) | 펄라이트 금속 조직을 갖는 고내마모성 및 고인성 레일 및 그 제조 방법 | |
| JP4018905B2 (ja) | 機械構造用熱間圧延線材・棒鋼およびその製造方法 | |
| JP7070697B2 (ja) | レールおよびその製造方法 | |
| JP2001062639A (ja) | 耐遅れ破壊性に優れた高強度ボルトおよびその製造方法 | |
| JP5326343B2 (ja) | 高内部硬度レールの製造方法 | |
| JP3113137B2 (ja) | パーライト金属組織を呈した高靭性レールの製造法 | |
| JP2001234238A (ja) | 高耐摩耗・高靭性レールの製造方法 | |
| JP3267772B2 (ja) | 高強度、高延性、高靭性レールの製造法 | |
| JPH08109439A (ja) | パーライト金属組織を呈した高耐摩耗レール | |
| RU2601847C1 (ru) | Способ изготовления рельсов низкотемпературной надежности | |
| JPH039168B2 (ja) | ||
| JP4061003B2 (ja) | 高周波焼入れ性と冷鍛性に優れた冷間鍛造用棒線材 | |
| JP2007169727A (ja) | 高強度パーライト系レールおよびその製造方法 | |
| JP2017538034A (ja) | 強度及び衝撃靭性に優れた線材及びその製造方法 | |
| JP2002363696A (ja) | 靭性および延性に優れたパーライト系レールおよびその製造方法 | |
| JPH09324212A (ja) | 焼入性と冷間加工性に優れた高炭素熱延鋼帯の製造方法 | |
| JP3731934B2 (ja) | 高深度高強度レールの製造法 | |
| JPH09249913A (ja) | 高強度高靭性レールの製造方法 | |
| JP3625224B2 (ja) | 高深度高硬度レールの製造方法 | |
| JPH05148544A (ja) | 板厚方向の硬さ分布が均一な高強度高靭性鋼板の製造法 | |
| JPH08109440A (ja) | パーライト金属組織を呈した高靭性レール | |
| JPH05171267A (ja) | 高靭性パーライト鋼の製造法 | |
| JPH05171268A (ja) | 高靭性パーライト鋼の製造法 | |
| JPH0571649B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060124 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060327 |
|
| 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: 20060418 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060428 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100512 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100512 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110512 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120512 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130512 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130512 Year of fee payment: 7 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130512 Year of fee payment: 7 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130512 Year of fee payment: 7 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130512 Year of fee payment: 7 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140512 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |