JPS6160827A - 高温レ−ルの形状矯正冷却法 - Google Patents
高温レ−ルの形状矯正冷却法Info
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- JPS6160827A JPS6160827A JP17996084A JP17996084A JPS6160827A JP S6160827 A JPS6160827 A JP S6160827A JP 17996084 A JP17996084 A JP 17996084A JP 17996084 A JP17996084 A JP 17996084A JP S6160827 A JPS6160827 A JP S6160827A
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- cooling
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- cooled
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/04—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for rails
- C21D9/06—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for rails with diminished tendency to become wavy
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- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
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、熱間圧延を終えあるいは熱処理する目的で加
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
度のレールを冷却する場合において、発生する彎曲形状
を矯正しながら冷却する高温レールの形状矯正冷却法に
関するものである。
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
度のレールを冷却する場合において、発生する彎曲形状
を矯正しながら冷却する高温レールの形状矯正冷却法に
関するものである。
（従来の技術）
近年、鉄道輸送は室軸重化、高速化に指向しつつおり、
それに伴いレール頭部の摩耗や疲労が激しく、レールに
要求される性質も一層きびしく耐摩耗性、耐疲労性のよ
り優れた高強度レールが要求されている。その一般的な
製造方法はこれまでの研究によって微細なパーライト組
織を有する鋼し一層が最も優れた耐摩耗性、耐損傷性を
示すことは公知である。
それに伴いレール頭部の摩耗や疲労が激しく、レールに
要求される性質も一層きびしく耐摩耗性、耐疲労性のよ
り優れた高強度レールが要求されている。その一般的な
製造方法はこれまでの研究によって微細なパーライト組
織を有する鋼し一層が最も優れた耐摩耗性、耐損傷性を
示すことは公知である。
例えは％開昭５０−１４０３１６号公報のように炭素鋼
ＫＳｉ、Ｍｎ１Ｎｉ、Ｏｒ、Ｍｏ、Ｔｉなどの硬質元素
を添加した熱間圧延ままのレールや、特公昭５５−２３
８８５号公報に示されるように合金鋼を添加せずに高温
度に再加熱されたレール頭部を冷却する際にある温度区
間を制御冷却する熱処理レールがある。
ＫＳｉ、Ｍｎ１Ｎｉ、Ｏｒ、Ｍｏ、Ｔｉなどの硬質元素
を添加した熱間圧延ままのレールや、特公昭５５−２３
８８５号公報に示されるように合金鋼を添加せずに高温
度に再加熱されたレール頭部を冷却する際にある温度区
間を制御冷却する熱処理レールがある。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながらいずれのＯ−ル製造法も、高温度に加熱さ
れたレール頭部に水、気体などの冷用しているため、レ
ール内で異様な温度差を生じ、第１図で示すようなレー
ルの頭部を凸状に曲るづラス曲り（（Ａ）図）や凹状に
曲るマイナス曲り（（９図）の彎曲形状欠陥を引き起す
問題があった。
れたレール頭部に水、気体などの冷用しているため、レ
ール内で異様な温度差を生じ、第１図で示すようなレー
ルの頭部を凸状に曲るづラス曲り（（Ａ）図）や凹状に
曲るマイナス曲り（（９図）の彎曲形状欠陥を引き起す
問題があった。
（間赳点を解決するための手段）
本発明は、これまでの高強度レール製造法における耐摩
耗性、耐疲労性など諸性質を損うことなくレールの形状
問題を解決した高温レールの冷却法を提供するものであ
る。その要旨は、熱間圧延を終えあるいは熱処理する目
的で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冷却するにあたり、レール頭頂面お
よびその頭側面は材質上の目標を満足する噴射量で冷媒
を噴射しながら冷却し、またレール床面はレールの彎曲
形状を矯正する冷媒噴射量Ｖｃｙ４整しながら冷却する
高温レールの形状矯正冷却法である。
耗性、耐疲労性など諸性質を損うことなくレールの形状
問題を解決した高温レールの冷却法を提供するものであ
る。その要旨は、熱間圧延を終えあるいは熱処理する目
的で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冷却するにあたり、レール頭頂面お
よびその頭側面は材質上の目標を満足する噴射量で冷媒
を噴射しながら冷却し、またレール床面はレールの彎曲
形状を矯正する冷媒噴射量Ｖｃｙ４整しながら冷却する
高温レールの形状矯正冷却法である。
以下、本発明について図面に示す実施態様例を参照しな
がら詳細に８５２明する。
がら詳細に８５２明する。
第２図および第３図は、本発明法の一実施態様例を概略
図で示す。第２図において１は高温度レールで、熱間圧
延を終えあるいは熱処理する目的で加熱されたオーステ
ナイト域温度以上の熱を保有する。この場合のオーステ
ナイト域温反以上の熱は、加速冷却後耐摩耗性に富んだ
微細パーライト組織を得るための温度である。
図で示す。第２図において１は高温度レールで、熱間圧
延を終えあるいは熱処理する目的で加熱されたオーステ
ナイト域温度以上の熱を保有する。この場合のオーステ
ナイト域温反以上の熱は、加速冷却後耐摩耗性に富んだ
微細パーライト組織を得るための温度である。
２は上部ノズルへツタ−で高温度レール１の送行方向Ｖ
ｃＧって設けられ、かつ該レール１０頭頂面および頭側
面に冷媒（高圧の水、空気その低気体およびこれらの混
合体）を噴射するように設けられている。上部ノズルへ
ツタ−２の形状は、特に限定するものでないが、第３図
で示すように、レール首下肉厚中央部に指向して冷媒を
噴射するように同心円形状に設けるとレール頭部表面層
の均一冷却が計られる。３は下部ノズルへツタ−で、上
部ノズルへツタ−２と同様に高温度レール１の送行方向
に沿って設げられ、該レール１０床面に冷媒を噴射する
。また下部ノズルへツタ−３の冷媒噴出ノズルは、第３
図で示すように高温度レール１の床面中央厚肉部に指向
げるように該レール１に接近する位置に集中して設けて
もよく、冷媒が床全面に分散して噴射するように設けて
もよい。岡、上下部ノズルへツタ−２，３のノズル総断
面積比は、下部ノズル面積／上部ノズル面積で１／２〜
１１５が本発明のような目的の冷却において好ましい。
ｃＧって設けられ、かつ該レール１０頭頂面および頭側
面に冷媒（高圧の水、空気その低気体およびこれらの混
合体）を噴射するように設けられている。上部ノズルへ
ツタ−２の形状は、特に限定するものでないが、第３図
で示すように、レール首下肉厚中央部に指向して冷媒を
噴射するように同心円形状に設けるとレール頭部表面層
の均一冷却が計られる。３は下部ノズルへツタ−で、上
部ノズルへツタ−２と同様に高温度レール１の送行方向
に沿って設げられ、該レール１０床面に冷媒を噴射する
。また下部ノズルへツタ−３の冷媒噴出ノズルは、第３
図で示すように高温度レール１の床面中央厚肉部に指向
げるように該レール１に接近する位置に集中して設けて
もよく、冷媒が床全面に分散して噴射するように設けて
もよい。岡、上下部ノズルへツタ−２，３のノズル総断
面積比は、下部ノズル面積／上部ノズル面積で１／２〜
１１５が本発明のような目的の冷却において好ましい。
４はレール頭部冷却用冷媒供給バイづで、導入側は冷媒
供給源（図示せず）Ｋ、また排出側は冷媒供給ｔ＋；ｉ
４ｉ弁５を介して上部ノズルヘッタ−２に連接されてい
る。６はレール床面冷却用冷媒供給パイプで、導入側は
冷媒供給源（図示せず）にまた排出側は冷媒供給ｆｋ調
整弁７を介して下部ノズルへツタ−３に連接されている
。冷媒供給量調整弁７には隣接する下部ノズルヘラ１）
−３の間隙内に曲り（変位）検出器８を設けた曲り量測
定装置９さらに曲り量に応じて冷媒供給量調整弁６の開
閉度合を調整する調整弁制御装置１０が連接されている
。すなわち冷媒供給量調整弁６は、高温度レール１０圀
り程度および曲り方向に対応して冷媒供給量が調整され
るように構成されている。またこの冷媒供給量の調整は
、作業する者の感と経験によってレールの曲り量を目視
し、冷媒供給ｐ！整弁６の開閉操作を手動的に行なって
もよい。１１は搬送０−ラー、１２はレールガイドで高
温度レール１の移送方向に並べられて設けられている。
供給源（図示せず）Ｋ、また排出側は冷媒供給ｔ＋；ｉ
４ｉ弁５を介して上部ノズルヘッタ−２に連接されてい
る。６はレール床面冷却用冷媒供給パイプで、導入側は
冷媒供給源（図示せず）にまた排出側は冷媒供給ｆｋ調
整弁７を介して下部ノズルへツタ−３に連接されている
。冷媒供給量調整弁７には隣接する下部ノズルヘラ１）
−３の間隙内に曲り（変位）検出器８を設けた曲り量測
定装置９さらに曲り量に応じて冷媒供給量調整弁６の開
閉度合を調整する調整弁制御装置１０が連接されている
。すなわち冷媒供給量調整弁６は、高温度レール１０圀
り程度および曲り方向に対応して冷媒供給量が調整され
るように構成されている。またこの冷媒供給量の調整は
、作業する者の感と経験によってレールの曲り量を目視
し、冷媒供給ｐ！整弁６の開閉操作を手動的に行なって
もよい。１１は搬送０−ラー、１２はレールガイドで高
温度レール１の移送方向に並べられて設けられている。
次に本発明の方法を実施する動作について説明する。伺
、冷媒は圧縮空気を使用する。
、冷媒は圧縮空気を使用する。
熱間圧延を終えあるいは熱処理する目的で加熱されたオ
ーステナイト域温度以上の熱を保有する高温度レール１
は、正文の姿勢で長手方向に搬送され第２図で示すよう
な冷却装置内を進行、または必要によっては静止または
往復運動をしながら連続冷却される。
ーステナイト域温度以上の熱を保有する高温度レール１
は、正文の姿勢で長手方向に搬送され第２図で示すよう
な冷却装置内を進行、または必要によっては静止または
往復運動をしながら連続冷却される。
この間、上部ノズルへツタ−２は所定の材質強度を得る
ことのできろ風量と、ノズルとレール表面との距離を一
定に与えておく。下部ノズルへツタ−３はレールの曲り
方向を測定装置９によって測定した結果に基いて、風量
を増減する。すなわち、レール１が装置内に搬送される
と直ちにレールの曲り（変位）の測定を開始する。冷却
装置搬送直後はレール底部の温度降下は、レール頭部に
比較して太き（レール頭部と底部の温度差は大きく第１
図（Ａ）に示すような頭部を凸にした曲り（プラス曲り
）が生じている。プラス曲りが検出されると直ちに下部
風量を減少させ、相対的にレール底部の冷却を小さくし
、頭部との温度差を小さく押え、曲りを小さくする。
ことのできろ風量と、ノズルとレール表面との距離を一
定に与えておく。下部ノズルへツタ−３はレールの曲り
方向を測定装置９によって測定した結果に基いて、風量
を増減する。すなわち、レール１が装置内に搬送される
と直ちにレールの曲り（変位）の測定を開始する。冷却
装置搬送直後はレール底部の温度降下は、レール頭部に
比較して太き（レール頭部と底部の温度差は大きく第１
図（Ａ）に示すような頭部を凸にした曲り（プラス曲り
）が生じている。プラス曲りが検出されると直ちに下部
風量を減少させ、相対的にレール底部の冷却を小さくし
、頭部との温度差を小さく押え、曲りを小さくする。
つづいて温度が降下し、レール底部が変態温度域になる
と変態伸びにより第１図の）で示すようなマイナス曲り
が現われはじめ、マイナス曲りが検出されると直ちに下
部ノズルヘッタ−３の風量は増加され、レール底部の冷
却速度を高め、曲りを最小圧する、頭部と底部の伸びの
長さをほぼ等しくできる温度差に制御する。
と変態伸びにより第１図の）で示すようなマイナス曲り
が現われはじめ、マイナス曲りが検出されると直ちに下
部ノズルヘッタ−３の風量は増加され、レール底部の冷
却速度を高め、曲りを最小圧する、頭部と底部の伸びの
長さをほぼ等しくできる温度差に制御する。
さらに温度が降下すると、底部の変態は終了し逆に頭部
の温度が変態温度域になり、上記と同様に変態伸びによ
ってプラス曲りが現われはじめ、それが検出されろと直
ちに下記の風量を減少し、曲りが最小になるように風量
を制御する。
の温度が変態温度域になり、上記と同様に変態伸びによ
ってプラス曲りが現われはじめ、それが検出されろと直
ちに下記の風量を減少し、曲りが最小になるように風量
を制御する。
上記のような本発明はレールに！求される耐摩耗性など
各性質を損うことなく、形状のすぐれたレールを製造す
る。
各性質を損うことなく、形状のすぐれたレールを製造す
る。
（実施例）
次に本発明の実施例について説明する。
表１に示される化学成分を有した１３２ポンシトドの圧
延熱を有した圧延レールを本発明の方法により矯正冷却
を行なった。
延熱を有した圧延レールを本発明の方法により矯正冷却
を行なった。
表 １
第４図はレール全長を冷却装ｆｆ１Ｋ装入したのち、連
続冷却に用いた風量の変化を示す。
続冷却に用いた風量の変化を示す。
上部ノズルからは目標材質強度Ｈｖ：３５０（頭頂〜５
ｍ位りを得る風量レール長１ｍ自り約４０ ＮＪ／ｍｉ
ｎ−ｍ一定を与え連続冷却を行なう。
ｍ位りを得る風量レール長１ｍ自り約４０ ＮＪ／ｍｉ
ｎ−ｍ一定を与え連続冷却を行なう。
下部ノズルからの風量は、曲りを検出しなが制御した風
量変化である。
量変化である。
第５図は、その場合の連続冷却中のレールの曲り盆（レ
ール長６ｍ”Ａす）の変化を示したものである。
ール長６ｍ”Ａす）の変化を示したものである。
頭部温度約８００℃の圧延熱を保有したレールが冷却装
置内圧装入された時は、約１０鳩のプラス曲りでめろが
、上部ノズルへツタ−からの冷却により急速にマイナス
曲りの方向に変化をはじめる。曲り測定機がマイナス曲
りを検知すると直ちに下部ノズルから空気が噴射されは
じめ、プラス曲りＫなるよう最大のに量（上部風量比約
０．３）’で冷却される。下部からの冷却が約１分も継
続されるとレールはプラス曲りを示しはじめ、下部から
の風量は減少し、約４分で冷却は終了する。この間、上
部ノズルヘラＪ−〇ｉｉは約４０ Ｎｍ”／ｒｎ：ｒｒ
ｍが一定で連続冷却な行なっており、レールの曲り量は
６ｍ当りで約３ｍ以内に制御される。
置内圧装入された時は、約１０鳩のプラス曲りでめろが
、上部ノズルへツタ−からの冷却により急速にマイナス
曲りの方向に変化をはじめる。曲り測定機がマイナス曲
りを検知すると直ちに下部ノズルから空気が噴射されは
じめ、プラス曲りＫなるよう最大のに量（上部風量比約
０．３）’で冷却される。下部からの冷却が約１分も継
続されるとレールはプラス曲りを示しはじめ、下部から
の風量は減少し、約４分で冷却は終了する。この間、上
部ノズルヘラＪ−〇ｉｉは約４０ Ｎｍ”／ｒｎ：ｒｒ
ｍが一定で連続冷却な行なっており、レールの曲り量は
６ｍ当りで約３ｍ以内に制御される。
こうして得られたレール頭部断面内の硬度分布は第６図
に示すように、頭表面１０頭以上に互ってＨｖキ３５０
であり、頭部断面円中央部に向けて高い強度が確保でき
ろ。また、材質組織は全断面一様に、％に頭部表層部近
傍は微細なパーライトが得られ、ベーナイトやマルテン
サイトの有害な組織は認められない。
に示すように、頭表面１０頭以上に互ってＨｖキ３５０
であり、頭部断面円中央部に向けて高い強度が確保でき
ろ。また、材質組織は全断面一様に、％に頭部表層部近
傍は微細なパーライトが得られ、ベーナイトやマルテン
サイトの有害な組織は認められない。
第１図（２）、■）は冷却中のレール曲り状況を定義す
る図、第２図はこの発明の実施例に係ろ冷却装置の側面
図、第３図は第２図に示す冷却装置の一部を拡大して示
す断面図、第４図は実施例における冷却中の上部および
下部の風量変化を示す図、第５図は実施例における冷却
中のレールの曲りの変化を示す図、第６図は実施例にお
けるレール頭部断面硬度測定結果を示す図である。 ｌ・・・高温度レール ２・・・上部ノズルヘッジー３
・・・下部ノズルへツタ− ４・・ルール頭部冷却用冷媒供給バイづ５・・・冷媒供
給量ｙ４整弁 ６・・ルール床面冷却用冷媒供給パイプ７・・・冷媒供
給量調整弁 ８・・・曲り検出器 ９・・・曲り量測定装置ｌＯ
・・・調整弁制御装置 １１・・・搬送Ｏ−ラー １２・・ルールガイド第１図 （Ａ） 第３図 第４図 第５図 漕却嬶間（介） 第６図 ＨＣ： ・亜Ｉ合ｐ＋央 ｇ七 ： ２）ケージコーナー
る図、第２図はこの発明の実施例に係ろ冷却装置の側面
図、第３図は第２図に示す冷却装置の一部を拡大して示
す断面図、第４図は実施例における冷却中の上部および
下部の風量変化を示す図、第５図は実施例における冷却
中のレールの曲りの変化を示す図、第６図は実施例にお
けるレール頭部断面硬度測定結果を示す図である。 ｌ・・・高温度レール ２・・・上部ノズルヘッジー３
・・・下部ノズルへツタ− ４・・ルール頭部冷却用冷媒供給バイづ５・・・冷媒供
給量ｙ４整弁 ６・・ルール床面冷却用冷媒供給パイプ７・・・冷媒供
給量調整弁 ８・・・曲り検出器 ９・・・曲り量測定装置ｌＯ
・・・調整弁制御装置 １１・・・搬送Ｏ−ラー １２・・ルールガイド第１図 （Ａ） 第３図 第４図 第５図 漕却嬶間（介） 第６図 ＨＣ： ・亜Ｉ合ｐ＋央 ｇ七 ： ２）ケージコーナー
Claims (1)
- 熱間圧延を終えあるいは熱処理する目的で加熱されたオ
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
を冷却するにあたり、レール頭頂面およびその頭側面は
材質上の目標を満足する噴射量で冷媒を噴射しながら冷
却し、またルール床面はレールの彎曲形状を矯正する冷
媒噴射量に調整しながら冷却することを特徴とする高温
レールの形状矯正冷却法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17996084A JPS6160827A (ja) | 1984-08-29 | 1984-08-29 | 高温レ−ルの形状矯正冷却法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17996084A JPS6160827A (ja) | 1984-08-29 | 1984-08-29 | 高温レ−ルの形状矯正冷却法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6160827A true JPS6160827A (ja) | 1986-03-28 |
Family
ID=16074974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17996084A Pending JPS6160827A (ja) | 1984-08-29 | 1984-08-29 | 高温レ−ルの形状矯正冷却法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6160827A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01104720A (ja) * | 1987-10-19 | 1989-04-21 | Nippon Steel Corp | 高温レールの冷却法 |
| JPH01127702A (ja) * | 1987-08-28 | 1989-05-19 | Ajax Magnethermic Corp | レ−ルの熱処理方法および装置 |
| JP2006336043A (ja) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Mine Seisakusho:Kk | 特殊断面レールの連続頭部硬化熱処理方法及び熱処理装置 |
| JP2007519820A (ja) * | 2004-01-09 | 2007-07-19 | 新日本製鐵株式会社 | レールの製造方法 |
| WO2013118235A1 (ja) * | 2012-02-06 | 2013-08-15 | Ｊｆｅスチール株式会社 | レールの冷却方法 |
| JP2013237875A (ja) * | 2012-05-11 | 2013-11-28 | Fuji Electronics Industry Co Ltd | 高周波焼入装置 |
-
1984
- 1984-08-29 JP JP17996084A patent/JPS6160827A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01127702A (ja) * | 1987-08-28 | 1989-05-19 | Ajax Magnethermic Corp | レ−ルの熱処理方法および装置 |
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| WO2013118235A1 (ja) * | 2012-02-06 | 2013-08-15 | Ｊｆｅスチール株式会社 | レールの冷却方法 |
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| JP2013237875A (ja) * | 2012-05-11 | 2013-11-28 | Fuji Electronics Industry Co Ltd | 高周波焼入装置 |
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