JPS63119992A - 鉄道転てつ器のフロッグの製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 イ、産業上の利用分野 本発明は、車輪に強打される鉄道転てつ器の区域に置か
れる転てつ器のフロッグ又はレール部品を製造するため
の方法であって、 Ｇ　　　　０．０１から　０．０５％　　Ａ１　０から
０．２χＳ　ｉ　　　０．０Ｉ　ｔｆｉう０．２％　　
　Ｂ　　　　Ｏカら０．１％Ｍｎ　　　０．０１から０
．２％　　　Ｚｒ　　　Ｏから　０．１％Ｇｏ　　　Ｏ
から１５％ Ｍｏ　　　１．５　　から６％ Ｎｉ　　　７　　　から２０％ Ｔｉ０．１　　から　１％ Ｃｒ　　　Ｏから１３％ の組成の時効硬化鋼の、車輪が走行する所の、高耐摩耗
性の表面層が溶接性良好な鋼の基体に着合される如き転
てつ鼎フロッグ製造方法に関する。

口、従来の技術 ＥＰ−Ａ−１０５８６４から、鉄道の交差点又は転てつ
器のフロッグ、特にフロッグの先端部で、この先端部又
は車輪が走行する所のその表面層が上記のような時効硬
化鋼で構成されているようなフロッグは既に知られてい
る。フロッグ先端部に加わる応力は、車輪がウィングレ
ールからフロッグ先端部へと走行していくときに特に高
く、そしてそれも車軸の荷重が大きくなり、又待に走行
速度が高くなると共に著しく高くなり、このためフロッ
グ先端部に大きな変形が生じ、この変形がフロッグの寿
命を著しく短くする。前記ＥＰ−ＡＩＰ−提示されてい
る材料は、そのＥＰ−Ａに従って、肉盛溶接により標準
化されたレール鋼の基体に着合された。そのような高耐
摩耗性鋼による全フロッグの製造は比較的高価になり、
そして、車輪が通る所のｌＩＩ隙の区域あるいは又フロ
ッグ先端部においてそのような対摩耗性層と組合せた複
合材料の使用は、結合区域において基材料や標準レール
鋼を溶接することにより問題なく結合を可能にする。溶
接による基材料の結合は電気火花突合せ溶接器によって
特別な留意を払わずに行うことができる。耐摩耗性材料
の層が従来のフロッグ製造方法において肉盛溶接により
標準レール鋼の基体上に作られていたが、そこには品質
を落すことなく等質の熱結合を得ることができないとい
う欠点があった。耐摩耗性材料の肉盛溶接による着合は
その結果として常に基材料との混合が生じ、従ってその
方法によって作られる明確な不等質区域が多少とも形成
される。そこで従来の肉盛溶接方法によった場合には耐
摩耗性層に使われる材料の長所を十全に生かすことはで
きない。

ハ９発明の適用 そこで本発明の目的は、最初に既述した形式の方法であ
って、走行表面の材料を熱プロセスに従って等質に基体
に結合し、これによってフロッグの品質を向上させるこ
とができるような方法を提供することである。特に、フ
ロッグ部品又はレール部品の異なる材料の間の不等質な
境界の形成が避けられよう。そのことを解決するため本
発明による方法は、車輪が走行する所の表面層が溶接性
良好な鋼の基体、特に＜０．２４％Ｃ１く０．０４％Ｐ
そしてＳ、＜０．６５％３ｉ、及びく１．７％Ｍｎを含
む基体に爆発溶接又は電子ビーム溶接又はミルメッキ（
ｍｉｌｌ　ｐｌａｔｉｎａ）によって着合されることで
構成される。爆発溶接は同等または異なる材料を金層表
面に沿って結合するための周知の技術である。その爆発
溶接において結合は、短時間に高圧を加え、塑性変形に
より金属表面どうしを相互に原子寸法の距離まで接近さ
せることによって行われる。一般的に、その接合の区域
において温度は融点にまでは至らず、従ってまた圧力溶
接方法ともいわれる。爆発溶接方法は、溶融溶接の場合
に脆弱相を形成するような金属も結合できる。耐摩耗性
層に本発明の提示する材料を選択すれば、爆発溶接方法
を用いたとき混合区域が避けられ、そして車輪が通る所
の走行表面に関する利点が確実に得られる。同様な考察
がミルメッキに適用される。

耐摩耗性層として選択される材料は、その他のものとし
て提示される電子ビーム溶接に必要な前提を満たす。炭
素含有率の比較的低い材料だけが電子ビーム溶接による
層として適用でき、そして耐摩耗性層のための前記材料
の使用がその目的に必要な前提を与える。また電子ビー
ム溶接を用いた場合非常に薄い結合層ができるので不等
質は実質的に避けられる。いずれの場合も溶接性良好な
鋼の基体が残り、従って問題なくフロッグを溶接してレ
ールを結合することができる。そのようなフロッグは、
オーステナイトマンガン鋼や上品質の低合金鋼のような
特に高い耐摩耗性をもったフロッグ用の既知の材料とは
対照的に、結合レールに容易に溶接でき、従って現代の
鉄道軌道の確実に溶接される軌道に問題なく使用できる
。それに比較して、レール鋼とのオーステナイトマンガ
ン鋼の溶接、また急冷及び焼鈍された低合金鋼のフロッ
グ先端部の溶接は、そのような鋼の溶接性が限定されて
いることによって特別な留意が必要であり、比較的高い
価格になる。

車輪が走行する所の層に用いられる材料と基部材との間
の熱結合の等質性の一層の改良が、その車輪走行層を着
合した後、特にその層を電子ビーム溶接によって着合し
た後で、３５０から４５０℃、特に４００℃の温度で時
効化することにより得られる。４００℃の温度ではまた
、基材料自体が溶接性良好材料のグループに含まれてい
るという条件で、間隙充填溶接ビードが応力−焼鈍され
るという更に別の利点を得られる。

前記方法によって、１２から２５ｍ５＋、特に１５から
２０ａｍの厚さを有する好適な走行表面を作ることがで
きる。

こうして全体として、車輪が走行して最高の応力が掛か
る所の区域に使用できる複合材料を形成するように、適
切な価格の溶接性良好な基材料が、高い耐摩耗性の材料
で構成され且つ堆積が小さく従ってまた重量の小さい層
と組合わされて成るフロッグそしてまたウィングレール
が提供される。

即ち、それ以上の配慮を必要とせずに強固なレール軌道
を溶接できる高品質のフロッグを適切な価格で製造する
ことができるのである。特に耐摩耗性層そしてまた車輪
が走行する所の表面に爆発溶接方法を適用した場合１５
謔の比較的薄い層厚にすることができ、これに対して電
子ビーム溶接方法に適用される厚さは成る程度のファイ
ヤ損失を見込んで約２０５１１になる。電子ビーム溶接
方法を用いた場合、最初に０．０３％炭素の上限を考え
なければならない。この上限は爆発溶接方法を用いた場
合重要でない。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）車輪に強打される鉄道転てつ器の区域に置かれる
   転てつ器のフロッグ又はレール部品を製造するための方
   法であつて、 Ｃ０．０１から０．０５％Ａｌ０から０．２％Ｓｉ０．
   ０１から０．２％Ｂ０から０．１％Ｍｎ０．０１から０
   ．２％Ｚｒ０から０．１％ＣＯ０から１５％ Ｍｏ１．５から６％ Ｎｉ７から２０％ Ｔｉ０．１から１％ Ｃｒ０から１３％ の組成の時効硬化鋼の、車輪が走行する所の、高耐摩耗
   性の表面層が溶接性良好な鋼の基体に着合される如き転
   てつ器フロッグ製造方法において、車輪が走行する所の
   該表面層が溶接性良好な鋼の基体、特に＜０．２４％Ｃ
   、＜０．０４％ＰそしてＳ、＜０．６５％Ｓｉ、及び＜
   １．７％Ｍｎを含む基体に爆発溶接又は電子ビーム溶接
   又はロールメッキによつて着合されることを特徴とする
   方法。
2. （２）特許請求の範囲第１項の方法において、車輪が走
   行する所の該表面層が着合された後、特に該層が電子ビ
   ーム溶接によつて着合された後、時効化が３５０から４
   ５０℃、特に４００℃の温度で行われることを特徴とす
   る方法。
3. （３）特許請求の範囲第１項又は第２項の方法において
   、車輪が走行する所の該表面層が１２から２５ｍｍ、特
   に１５から２０ｍｍの厚さに着合されることを特徴とす
   る方法。