JPS62120429A - レ−ルの熱処理方法 - Google Patents
レ−ルの熱処理方法Info
- Publication number
- JPS62120429A JPS62120429A JP25839785A JP25839785A JPS62120429A JP S62120429 A JPS62120429 A JP S62120429A JP 25839785 A JP25839785 A JP 25839785A JP 25839785 A JP25839785 A JP 25839785A JP S62120429 A JPS62120429 A JP S62120429A
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- Japan
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- rail
- cooling
- temp
- temperature
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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、レール頭部断面が均質な微細パーライト組m
t*する高強度レールを製造する熱処理方法に関する。
t*する高強度レールを製造する熱処理方法に関する。
(従来の技術)
近年、鉄道輸送は高軸荷重化、筒速化を指向し、それに
ともなってレール頭部の摩耗や疲労が激しく、レールに
要求される特性も−I畑厳しさを増し、耐摩耗性や耐損
傷性などのよシ優れた高強度レベルのレールが要求され
るようになってきた。
ともなってレール頭部の摩耗や疲労が激しく、レールに
要求される特性も−I畑厳しさを増し、耐摩耗性や耐損
傷性などのよシ優れた高強度レベルのレールが要求され
るようになってきた。
このような要求を満足し得るレールは、これまでの報告
から、微細な・ぐ−ライト組織を有する鋼レールであっ
て、かかるレールは耐摩耗性や耐損傷性などの点でも優
れた特性を示すことが知られている。
から、微細な・ぐ−ライト組織を有する鋼レールであっ
て、かかるレールは耐摩耗性や耐損傷性などの点でも優
れた特性を示すことが知られている。
このような−レールには、(1)特開昭50−1403
16号公報に開示されているような、炭素鍋にSi +
Mn+Nl 、Cr 、MOITlなどの元素を添加し
た成分系の圧延ままの合金鋼レール、(2)特開昭59
−74227号公報に開示される特殊の合金成分を添加
することなく、オーステナイト温度域からめる温度域ま
で噴霧水冷却と自然冷却のくり返し冷却により製造した
熱処理レール、(3)特開昭58−221229号公報
に開示される合成冷却剤添加量、冷却液の温度と炭素お
よびマンガン含量を制御して製造した熱処理レールなど
がある。
16号公報に開示されているような、炭素鍋にSi +
Mn+Nl 、Cr 、MOITlなどの元素を添加し
た成分系の圧延ままの合金鋼レール、(2)特開昭59
−74227号公報に開示される特殊の合金成分を添加
することなく、オーステナイト温度域からめる温度域ま
で噴霧水冷却と自然冷却のくり返し冷却により製造した
熱処理レール、(3)特開昭58−221229号公報
に開示される合成冷却剤添加量、冷却液の温度と炭素お
よびマンガン含量を制御して製造した熱処理レールなど
がある。
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、上記した従来の倒れのレールも以下に述
べる如き問題がある。
べる如き問題がある。
即ち、(1)の合金元素を添加し、成分基金制御した圧
延ままのレールは、高価な合金元素全多量に使用するた
め、コスト高となる。
延ままのレールは、高価な合金元素全多量に使用するた
め、コスト高となる。
(2)のレールの場合は、パーライト変態時においても
冷却速度を上げることは過冷却になシやすくベイナイト
組織を生成する。また、パーライト変態時での冷却停止
は変態発熱による復熱のため変態温度の上昇が生じるな
ど強度を低下する不都合がある。
冷却速度を上げることは過冷却になシやすくベイナイト
組織を生成する。また、パーライト変態時での冷却停止
は変態発熱による復熱のため変態温度の上昇が生じるな
ど強度を低下する不都合がある。
(3)のレールの場合は冷却浴の温度管理、合成剤添加
量と炭素およびマンfン含量の制御など各要因の適正管
理が必要とされる。特に生産現場において浴温度と合成
剤添加量の可変制御が敏速に対応できないため各徨強度
のレール製造には不都合である。
量と炭素およびマンfン含量の制御など各要因の適正管
理が必要とされる。特に生産現場において浴温度と合成
剤添加量の可変制御が敏速に対応できないため各徨強度
のレール製造には不都合である。
本発明は、高強度という特性のみならず、耐摩耗性、耐
損傷性などの緒特性を併せ有する、よシ優れた高強度レ
ール金安定して製造することができる熱処理方法を提供
することを目的としたものでらる。
損傷性などの緒特性を併せ有する、よシ優れた高強度レ
ール金安定して製造することができる熱処理方法を提供
することを目的としたものでらる。
(問題点を解決するだめの手段)
本発明は熱間圧延で終、t6るいは熱処理する目的で加
熱された温度700℃以上の熱を保有する高温度レール
の頭部を、噴霧水冷却法でパーライト変態開始温度近傍
まで冷却し、続いて空気噴射冷却法でパーライト変態発
熱蓋分を奪熱しながらパーライト恒温変態全完了させた
後、任意の冷却速度で低温度まで冷却することを特徴と
するレール熱処理方法を要旨とする。
熱された温度700℃以上の熱を保有する高温度レール
の頭部を、噴霧水冷却法でパーライト変態開始温度近傍
まで冷却し、続いて空気噴射冷却法でパーライト変態発
熱蓋分を奪熱しながらパーライト恒温変態全完了させた
後、任意の冷却速度で低温度まで冷却することを特徴と
するレール熱処理方法を要旨とする。
本発明は、先づ熱間圧延全路え、あるいは熱処理する目
的で加熱された温度700℃以上の熱全保有する高温度
レールを、パーライト変態開始温度(Ars )近傍ま
で噴霧水冷却法で連続または断続で冷却する。この間の
レール頭部噴射水量密度(以下Wと記す)はレールIn
当り 20 t/min、以下が好ましく、またこの間
の噴霧水冷却所用時間(以下τ。と記す)は得ようとす
る目標硬度(以下Hvと記す)(表面下5m位t!りか
ら(1)式よ、6wを定め、測定されたレール頭頂面の
表面温度θ8から(2)式よシ決定される。
的で加熱された温度700℃以上の熱全保有する高温度
レールを、パーライト変態開始温度(Ars )近傍ま
で噴霧水冷却法で連続または断続で冷却する。この間の
レール頭部噴射水量密度(以下Wと記す)はレールIn
当り 20 t/min、以下が好ましく、またこの間
の噴霧水冷却所用時間(以下τ。と記す)は得ようとす
る目標硬度(以下Hvと記す)(表面下5m位t!りか
ら(1)式よ、6wを定め、測定されたレール頭頂面の
表面温度θ8から(2)式よシ決定される。
Hv=C−W” −・−川・(1
)τ。=A+B・θ、 ・・・・回・(2)
A=a +b −W+e −W2 B=a +b −W+e −W2 ここでHv:目標硬度 W:レール頭f551 m当シの冷却水量τC:噴務水
冷却所要時間 θ、:レール頭頂面表面温度 e ln * al t C2* bl + b2 +
61 * C2:噴霧水態様によって定まる係数 ここで冷却開始温度(以下θ1と記す)’i700℃以
上とした理由は、噴霧水冷却の場合、空気噴射冷却に比
較して冷却能力が大きいため、表面と内部の温度差が大
きくなりやすく表面下10w5度までは噴霧水冷却によ
る冷却速度の効果が得られるのに必要な温度である。尚
本発明のような冷却法においては硬度はA r sまで
の冷却速度に比例して向上するが、少なくとも表面下1
0〜15mm程度まで噴霧水冷却効果を得るためには、
θ、と熱処理時Ar、の温度差を70〜80℃以上とす
るとよい。
)τ。=A+B・θ、 ・・・・回・(2)
A=a +b −W+e −W2 B=a +b −W+e −W2 ここでHv:目標硬度 W:レール頭f551 m当シの冷却水量τC:噴務水
冷却所要時間 θ、:レール頭頂面表面温度 e ln * al t C2* bl + b2 +
61 * C2:噴霧水態様によって定まる係数 ここで冷却開始温度(以下θ1と記す)’i700℃以
上とした理由は、噴霧水冷却の場合、空気噴射冷却に比
較して冷却能力が大きいため、表面と内部の温度差が大
きくなりやすく表面下10w5度までは噴霧水冷却によ
る冷却速度の効果が得られるのに必要な温度である。尚
本発明のような冷却法においては硬度はA r sまで
の冷却速度に比例して向上するが、少なくとも表面下1
0〜15mm程度まで噴霧水冷却効果を得るためには、
θ、と熱処理時Ar、の温度差を70〜80℃以上とす
るとよい。
また700℃以下の温度ではレールの表面近傍のみが冷
却されるだけで、レール頭部内部まで高強度化すること
が困難である。
却されるだけで、レール頭部内部まで高強度化すること
が困難である。
またこの間の冷却開始温度金パーライト変態開始温度と
したのはこれよシ低い温度では頭部表面温度が過冷却さ
れ、ベーナイトやマルテンサイト組織を生成して耐久性
が得られない。
したのはこれよシ低い温度では頭部表面温度が過冷却さ
れ、ベーナイトやマルテンサイト組織を生成して耐久性
が得られない。
つづいて空気噴射冷却法で変態熱の抑制および復熱を防
止しなからノ9−ライト恒温変態を完了させた後、任意
の速度で低温度まで冷却する。
止しなからノ9−ライト恒温変態を完了させた後、任意
の速度で低温度まで冷却する。
この空気噴射冷却は、変態熱と内部からの熱伝導によっ
て生じる復熱分を抜熱することを狙いとしている。これ
全自然冷却に置き換えると大きく復熱し、組織もベーナ
イトやマルテンサイト組織が生成し、耐久性が低下する
問題がある。
て生じる復熱分を抜熱することを狙いとしている。これ
全自然冷却に置き換えると大きく復熱し、組織もベーナ
イトやマルテンサイト組織が生成し、耐久性が低下する
問題がある。
空気噴射冷却によるとレール頭部中心部において若干の
復熱現象はみられるが、頭頂面から約15m程度までは
)4−ライト恒温変悲に近い冷却曲線が得られること、
また水冷却特有の沸騰現象によるθ1が400〜500
℃からの急激な冷却能の上昇がないため安定した熱処理
が可能である。
復熱現象はみられるが、頭頂面から約15m程度までは
)4−ライト恒温変悲に近い冷却曲線が得られること、
また水冷却特有の沸騰現象によるθ1が400〜500
℃からの急激な冷却能の上昇がないため安定した熱処理
が可能である。
(実施例)
次に本発明を実施例に基づいて説明する。
第1表に示す化学成分金含有した132ボンド/ヤード
のレールを本発明に従い温度800℃から・や−ライト
変態開始温度近傍まで水路水冷却し、その後変態完了す
るまで空気噴射冷却し続いて放冷fるレールの熱処理を
施した。
のレールを本発明に従い温度800℃から・や−ライト
変態開始温度近傍まで水路水冷却し、その後変態完了す
るまで空気噴射冷却し続いて放冷fるレールの熱処理を
施した。
得られたレール頭部断面硬度分布例金第1図のAで示す
。熱処理中の冷却曲線例t−第2図のAに示す。
。熱処理中の冷却曲線例t−第2図のAに示す。
本発明の比較として、第1図に同条件で噴霧水冷却後、
自然冷却をした場合のレール頭部断面硬度分布をBで示
すが、BはAに比較して約50の硬度差が生じ、変態時
の抜熱の重要性全示しでいる。
自然冷却をした場合のレール頭部断面硬度分布をBで示
すが、BはAに比較して約50の硬度差が生じ、変態時
の抜熱の重要性全示しでいる。
第2図のBK第1図のBの熱処理中の冷却曲線を示すが
、噴霧水冷却金停止すると急激な復熱と変態熱によって
昇温していることがわかる。
、噴霧水冷却金停止すると急激な復熱と変態熱によって
昇温していることがわかる。
第2因のCは高温度から連続して噴初氷冷却を実施した
場合の冷却曲線を示す。この曲線から明らかなように表
面温度が400〜500℃になると沸騰現象の変化によ
る冷却能力の急上昇のため急激な抜熱が行われ、レール
の表向近傍の温度は急降下する。この結果、ベーナイト
やマルテンサイト組織が生成しやすい。したがって噴霧
冷却のみの熱処理法では高強度レールの製造は著しく制
御が困難であることが判る。
場合の冷却曲線を示す。この曲線から明らかなように表
面温度が400〜500℃になると沸騰現象の変化によ
る冷却能力の急上昇のため急激な抜熱が行われ、レール
の表向近傍の温度は急降下する。この結果、ベーナイト
やマルテンサイト組織が生成しやすい。したがって噴霧
冷却のみの熱処理法では高強度レールの製造は著しく制
御が困難であることが判る。
(発明の効果)
本発明によれば、所望の全断面微細・卆−ライト組織を
有する高強度でかつ耐摩耗性及び耐損傷性に優れたレー
ルが安定して得られるので、産業界に碑益するところが
極めて大である。
有する高強度でかつ耐摩耗性及び耐損傷性に優れたレー
ルが安定して得られるので、産業界に碑益するところが
極めて大である。
なお、本発明はHvが350以上の高強度レールを製造
するのに適している。
するのに適している。
第1図は本発明及び比較法によシ得られたレール頭部断
面硬度分布を示す図、第2図は本発明及び比較法による
レールfIA都熱処理中の冷却曲線を示す図である。 第1図 表 細め゛うの距離 mm
面硬度分布を示す図、第2図は本発明及び比較法による
レールfIA都熱処理中の冷却曲線を示す図である。 第1図 表 細め゛うの距離 mm
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温
度700℃以上の熱を保有する高温度レールの頭部を噴
霧水冷却法でパーライト変態開始温度近傍まで冷却し、
続いて空気噴射冷却法でパーライト変態発熱量分を奪熱
しながらパーライト恒温変態を完了させた後、任意の冷
却速度で低温度まで冷却することを特徴とするレールの
熱処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25839785A JPS62120429A (ja) | 1985-11-18 | 1985-11-18 | レ−ルの熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25839785A JPS62120429A (ja) | 1985-11-18 | 1985-11-18 | レ−ルの熱処理方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62120429A true JPS62120429A (ja) | 1987-06-01 |
Family
ID=17319666
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25839785A Pending JPS62120429A (ja) | 1985-11-18 | 1985-11-18 | レ−ルの熱処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62120429A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63293115A (ja) * | 1987-05-26 | 1988-11-30 | Nkk Corp | レ−ルの熱処理方法 |
JPS63297523A (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-05 | Nkk Corp | レ−ルの熱処理方法 |
JPH01127702A (ja) * | 1987-08-28 | 1989-05-19 | Ajax Magnethermic Corp | レ−ルの熱処理方法および装置 |
JPH0586674U (ja) * | 1992-04-28 | 1993-11-22 | 豊田合成株式会社 | カップホルダー |
WO2014157198A1 (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-02 | Jfeスチール株式会社 | レールの製造方法及び製造装置 |
-
1985
- 1985-11-18 JP JP25839785A patent/JPS62120429A/ja active Pending
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63293115A (ja) * | 1987-05-26 | 1988-11-30 | Nkk Corp | レ−ルの熱処理方法 |
JPH0433853B2 (ja) * | 1987-05-26 | 1992-06-04 | Nippon Kokan Kk | |
JPS63297523A (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-05 | Nkk Corp | レ−ルの熱処理方法 |
JPH0433854B2 (ja) * | 1987-05-29 | 1992-06-04 | Nippon Kokan Kk | |
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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WO2014157198A1 (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-02 | Jfeスチール株式会社 | レールの製造方法及び製造装置 |
JP5686231B1 (ja) * | 2013-03-28 | 2015-03-18 | Jfeスチール株式会社 | レールの製造方法及び製造装置 |
AU2014245505B2 (en) * | 2013-03-28 | 2016-09-15 | Jfe Steel Corporation | Rail manufacturing method and manufacturing equipment |
US10214795B2 (en) | 2013-03-28 | 2019-02-26 | Jfe Steel Corporation | Rail manufacturing method and manufacturing equipment |
US10563278B2 (en) | 2013-03-28 | 2020-02-18 | Jfe Steel Corporation | Rail manufacturing method and manufacturing equipment |
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