RU2112051C1 - Рельс из перлитной стали с высокой износостойкостью и способ производства рельса - Google Patents

Рельс из перлитной стали с высокой износостойкостью и способ производства рельса Download PDF

Info

Publication number
RU2112051C1
RU2112051C1 RU96116891A RU96116891A RU2112051C1 RU 2112051 C1 RU2112051 C1 RU 2112051C1 RU 96116891 A RU96116891 A RU 96116891A RU 96116891 A RU96116891 A RU 96116891A RU 2112051 C1 RU2112051 C1 RU 2112051C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rail
steel
hardness
perlite
wear resistance
Prior art date
Application number
RU96116891A
Other languages
English (en)
Other versions
RU96116891A (ru
Inventor
Уеда Масахару
Кагеяма Хидеаки
Утино Коуити
Бабадзоно Кодзи
Кутараги Кен
Original Assignee
Ниппон Стил Корпорейшн
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=27461930&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2112051(C1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from JP06280916A external-priority patent/JP3078461B2/ja
Priority claimed from JP4675495A external-priority patent/JPH08246101A/ja
Priority claimed from JP4675395A external-priority patent/JPH08246100A/ja
Priority claimed from JP07270336A external-priority patent/JP3113184B2/ja
Application filed by Ниппон Стил Корпорейшн filed Critical Ниппон Стил Корпорейшн
Application granted granted Critical
Publication of RU2112051C1 publication Critical patent/RU2112051C1/ru
Publication of RU96116891A publication Critical patent/RU96116891A/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/32—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with boron
    • 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
    • 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
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/84—Controlled slow cooling
    • 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
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • 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
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/009—Pearlite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

Изобретение направлено на улучшение износостойкости и сопротивления разрушению, свойств, предъявляемых к рельсам на резко изогнутых участках тяжелогрузных железных дорог, содержащим от более чем 0,85 до 1,20 % углерода С, от 0,10 до 1,00% кремния Si; от 0,40 до 1,50% марганца и, по необходимости, по крайней мере, один из элементов, выбранных из группы, состоящей из: Cr, Mo, V, Nb, Co, B, и сохранение высокой температуры горячей прокатки или стального рельса, нагретого до высокой температуры для проведения термообработки, настоящее изобретение обеспечивает получение перлитного стального рельса с хорошей износостойкостью и хорошим сопротивлением к разрушению, способ производства такого рельса, в котором головная часть быстро охлаждается со скоростью от 1 до 10oС/с от аустенитной зоны температур до стоп-температуры охлаждения от 700 до 500oС с тем, чтобы твердость головной части была равна, по крайней мере, 320 Hv в диапазоне на глубину 20 мм. 11 с. и 2 з.п.ф-лы, 9 табл., 12 ил.,

Description

Изобретение касается стального перлитного рельса и относится к повышению степени износостойкости и сопротивления к разрушению, свойств, предъявляемых к рельсам на изгибах пути железных дорог тяжелого назначения, значительному увеличению срока службы рельсов и способу их изготовления.
Предпринимались попытки повышения скорости и грузоподъемности поезда, как одного из средств достижения повышенной эффективности железнодорожных перевозок. Подобное повышение эффективности железнодорожных перевозок подразумевает тяжелые условия использования рельсов, поэтому стало необходимым дальнейшее повышение качества материалов рельсов. Более конкретно, значительно повышается износ рельсов, уложенных на изогнутых участках тяжелогрузных железных дорог, в связи с чем возникает проблема с точки зрения более длительного срока службы рельсов.
Тем не менее, был достигнут высокий предел прочности рельсов, изготовленных с использованием эвтектоидных углеродистых сталей, представляющих трооститную структуру, благодаря последним усовершенствованиям в технологии термообработки высокопрочных рельсов, как указано ниже, и срок службы рельсов на изогнутых участках тяжелогрузных железных дорог был заметно увеличен.
1. Термообработанные рельсы для сверхтяжелых нагрузок, имеющие сорбит в трооститной структуре головки рельса [1]. 2. Способ производства низколегированных термообработанных рельсов, повышающий не только износостойкость, но также уменьшающий снижение твердости в зоне сварки путем добавки сплава, например, Cr Nb и т.д. [2].
3. Способ производства высокопрочных рельсов, обладающих прочностью не менее 130 кгс/мм2, достигаемой в результате ускоренного охлаждения в пределах температуры от 850 до 500oC со скоростью от 1 до 4oC/с после завершения прокатки или от аустенитной температуры повторного нагрева.
Отличительная особенность этих рельсов состоит в том, что они являются высокопрочными рельсами, представляющими мелкопластинчатую перлитную структуру эвтектоидной углеродсодержащей стали, и они предназначены для повышения износостойкости.
На современных железнодорожных путях тяжелого назначения повышение осевой нагрузки (увеличение загрузки поезда) значительно обеспечивает дальнейшее повышение эффективности железнодорожных перевозок. В случае сильного изгиба рельсов износостойкость не может быть обеспечена даже тогда, когда используются рельсы, изготовленные вышеуказанным способом, и уменьшение срока службы рельсов вследствие износа стало серьезной проблемой.
Имея ввиду эти предпосылки к изобретению, стало необходимым усовершенствование конструкции рельсов, обладающих повышенной износостойкостью по сравнению с существующей, характерной для эвтектоидных углеродистых сталей.
Контактное состояние между колесом и рельсом сложное. В частности, контактное состояние колес очень отличается на внутреннем рельсе от контактного состояния на наружном рельсе на участке крутого изгиба пути. На наружном рельсе круто изогнутого участка железнодорожного пути тяжелой нагрузки к примеру гребень колеса сильно подталкивается вследствие центробежной силы к угловой части и образует скользящий контакт. С другой стороны, рельс в головной части внутреннего рельса на изгибе пути получает сильный проскальзывающий контакт, поскольку испытывает большое поверхностное давление от колеса. В результате, в случае высокопрочных износостойких рельсов, изготовленных по известному способу, при котором прочность поверхности головки рельса является одинаковой внутри сечения головной части рельса, износу подвергается больше угловая часть, которая получает скользящий контакт наружного рельса, чем головная часть, получающая проскальзывающий контакт внутреннего рельса. С другой стороны, прогресс износа обычно идет медленнее на головной части внутреннего рельса, чем на угловой части, и контактное поверхностное давление от колеса является всегда максимальным. Следовательно, усталостное разрушение образуется на поверхности головки еще до износа.
Контактное состояние с колесами имеет тенденцию к вышеописанному состоянию в высокопрочных износостойких рельсах, имеющих одинаковые характеристики по изностойкости на головной части рельсов в соответствии с известной техникой изготовления, особенно на внутреннем рельсе в зоне изгиба железнодорожного пути. Следовательно, если притирка рельса к колесу не происходит быстро на начальной стадии износа сразу после укладки рельса, то локальное чрезмерное контактное поверхностное давление поэтому действует на рельс и, наверняка, будет иметь место поверхностное разрушение в результате усталости. В дополнении, даже после происшедшей притирки рельса и колеса сильное поверхностное контактное давление обычно действует на головную часть и, следовательно, поверхностное давление, подобное так называемому "головному контролю", обычно имеющему место на угловой части, развивается с пластической деформацией, поскольку износ меньше.
Чтобы справиться с этой проблемой, существует способ, когда поверхностный слой головной части рельса срезается до того, как образован слой прокатной усталости. Поскольку процесс срезания слоя требует длительного времени и затрат, был разработан следующий способ изготовления рельса.
4. Высокопрочный и стойкий к разрушению рельс с трооститной структурой эвтектоидной углеродсодержащей стали, в котором разница твердости обеспечивается таким образом, что твердость угловой части меньше, чем твердость головной части при распределении твердости в сечении рельса, что гарантирует износостойкость рельса, равную износостойкости высокопрочного углового рельса, имеющего одинаковую твердость поверхности головки и угловой части, что содействует снижению максимального поверхностного давления (увеличению контактной поверхности) вследствие уменьшения твердости на головной части и улучшения сопротивления поверхностному разрушению, происходящего по причине износа [3].
Однако повышенная осевая нагрузка (увеличение железнодорожной загрузки) за последние годы сильно возросла, так как с целью получения более высокой эффективности железнодорожных перевозок даже тогда, когда используются рельсы, производимые вышеуказанным способом, достаточная износостойкость не может быть обеспечена на угловых частях наружного рельса, даже если можно препятствовать поверхностному разрушению путем периодической шлифовки головной части внутреннего рельса на круто изогнутых участках пути, поэтому снижение срока службы рельса по причине износа стало серьезной проблемой.
Перлитная структура эвтектоидного углеродистого компонента, используемого в прошлом в виде рельсовой стали, имеет тонкопластинчатую структуру, включающую слой феррита, имеющего низкую твердость, и твердый пластинчатый цементитный слой.
В результате наблюдений за механизмом износа перлитной структуры авторы изобретения подтвердили, что мягкая ферритная структура первая выжимается вследствие повторяющего прохода колес и затем образуется и упрочняется единственно твердый слой цементита непосредственно под поверхностью проката, обеспечивая таким образом износостойкость.
Итак, авторы настоящего изобретения открыли через серию экспериментов, что износостойкость может быть решительно увеличена путем увеличения твердости перлитной структуры с целью получения более высокой износостойкости, одновременно увеличивая содержание углерода с целью увеличения пропорции твердого пластинчатого слоя цементита и увеличивая таким образом плотность цементита непосредственно под поверхностью проката. Авторы изобретения особое внимание обратили на увеличение содержания углерода в химическом составе, непосредственно влияющего на совершенствование свойства износостойкости, и разработали способ термообработки с целью стабильного получения перлитной структуры в гиперэвтектоидной стали. На фиг. 1 дана диаграмма результатов сравнения износостойкости эвтектоидной и гиперэвтектоидной стали на базе экспериментов. Авторы изобретения открыли, что износостойкость может быть резко улучшена в гиперэвтектоидной стали путем повышения содержания углерода при той же прочности. Заслуживающим внимания является тот факт, что данному способу термообработки свойственно то, что при увеличении содержания углерода время перлитного преобразования сокращается гораздо больше, чем в случае с элементами эвтектоидной стали, и больше вероятности осуществиться перлитному преобразованию, как указано на фиг. 2, где изображена диаграмма непрерывного охлаждающего преобразования эвтектоидной стали и гиперэвтектоидной стали.
Другими словами, авторы изобретения открыли, что с целью получения высокого предела прочности при термообработке гиперэвтектоидных стальных рельсов быстрая скорость охлаждения должна быть еще выше, чем с элементами обычной эвтектоидной стали. Чтобы помешать образованию проэвтектоидного цемента, который вызывает хрупкость, являющую другой проблемой гиперэвтектоидной стали, эффективным является увеличение быстрой скорости охлаждения.
В результате автора изобретения нашли, что увеличение износостойкости благодаря повышенному содержанию углерода можно ожидать, препятствуя образованию проэвтектоидного цементита границы аустенитного зерна. Далее авторы изобретения экспериментальным путем подтвердили, что износостойкость угловой части, которая представляет проблему в обычном рельсе из эвтектоидной углеродистой стали с разницей по твердости в профиле головной части, может быть еще больше улучшена путем образования разницы твердости в головной части рельса, имеющей перлитную структуру с увеличенным содержанием углерода согласно вышеуказанному описанию, таким образом, что твердость угловой части становится выше, чем твердость головной части, в то же время можно содействовать притирке между колесами и рельсами при начальном состоянии износа и путем уменьшения давления контактной поверхности и износа головной части, вследствие чего образование слоя, вызванного устройством при прокатке, может быть предотвращено. Эффект, достигнутый путем установления твердости головной части на более низком уровне, чем твердость угловой части, заключается в том, что процесс срезания становится легче, когда шлифовка профиля головки рельса выполняется так, чтобы препятствовать локальному износу угловой части наружного рельса и внутриусталостному разрушению благодаря концентрации напряжения внутри угловой части, что периодически проводилось на железных дорогах тяжелого назначения. Этот эффект можно достигнуть подобным образом при срезании головной части внутреннего рельса.
Настоящее изобретение направлено на повышение износостойкости и сопротивления к разрушению, свойств, предъявляемых к рельсам на круто изогнутых участках тяжелогрузных железных дорог, резкое повышение срока службы рельсов и обеспечение такими рельсами по сниженной цене.
В случае с сопротивлением к стыковой сварке оплавлением, которая завоевала широкое применение в рельсовой сварке, базовый металл, имеющий высокий предел прочности вследствие термообработки, вызывая локальный износ и ухудшение стыка, не только служит источником возникновения шума и вибрации, но и является причиной повреждения полотна дороги и разрушения рельсов.
Настоящее изобретение решает вышеописанные проблемы и суть его заключается в следующем.
1. Перлитный стальной рельс, имеющий хорошую износостойкость, содержащий от более чем 0,85 до 1,20% по массе углерода, в котором стальной рельс имеет перлитную структуру, зона перлитной пластины составляет не более чем 100 нм и отношение толщины цементита к толщине феррита составляет, по крайней мере, 0,15.
2) Перлитный стальной рельс, имеющий хорошую износостойкость, содержащий от более чем 0,85 до 1,20% по массе углерода, в котором: структура в диапазоне на глубину 20 мм от поверхности головной части стального рельса, начала отсчета, является перлитной, зона перлитной пластины в перлите составляет не более чем 100 нм и отношение толщины цементита к толщине феррита в перлите составляет, по крайней мере, 0,15.
3) Перлитный стальной рельс, имеющий хорошую износостойкость, содержащий, мас.%: углерод от более чем 0,85 до 1,20; кремний от 0,10 до 1,00; марганец от 0,40 до 1,50 и остальное, состоящее из железа и неизбежных примесей, в котором структура стального рельса - перлитная, зона перлитной пластины в перлите составит не более чем 100 нм, отношение толщины цементита к толщине феррита составляет, по крайней мере, 0,15.
4) Перлитный стальной рельс, имеющий хорошую износостойкость, содержащий, мас.%: углерод от более чем 0,85 до 1,20; кремний от 0,10 до 1,00; марганец от 0,04 до 1,50 и остальное, состоящее из железа и неизбежных примесей, в котором структура в диапазоне не глубину 20 мм от поверхности головной части стального рельса, начала отсчета, является перлитной, зона перлитной пластины в перлите составляет не более чем 100 нм, а отношение толщины цементита к толщине феррита в перлите составляет, по крайней мере, 0,15.
5) Перлитный стальной рельс, имеющий хорошую износостойкость, содержащий, мас.%: углерод от более чем 0,85 до 1,20; кремний от 0,10 до 1,00; марганец от 0,40 до 1,50 и по крайней мере, один из членов, выбранных из группы, состоящей из хрома от 0,05 до 0,50%; молибдена от 0,01 до 0,20%; ванадия от 0,02 до 0,30%; ниобия от 0,002 до 0,05%; кобальта от 0,10 до 2,00%; бора от 0005 до 0,005% и остальное состоящее из Fe и неизбежных примесей, где структура стального рельса - перлитная, зона перлитной пластины в перлите составляет не более чем 100 нм и отношение толщины цементита к толщине феррита в перлитной структуре составляет, по крайней мера, 1,15.
6) Перлитный стальной рельс, имеющий хорошую износостойкость, содержащий, мас. %: C от более чем 0,85 до 1,20; Si от 0,10 до 1,00; Mn от 0,40 до 1,50% и по крайней мере, один из членов, выбранных из группы, состоящей из Cr от 0,05 до 0,50%; Mo от 0,01 до 0,20%; V от 0,02 до 0,30%; Nb от 0,002 до 0,05%; Co от 0.10 до 2,00%; B от 0,0005 до 0,005% и остальное, состоящее из Fe и неизбежных примесей, в которых структура стального рельса в диапазоне на глубину 20 мм от поверхности головной части стального рельса, начала отсчета, является перлитной, зона перлитной пластины в перлите составляет не более чем 100 нм и отношение толщины цементита к толщине феррита в перлите составляет, по крайней мере, 0,15.
7) Перлитный стальной рельс, имеющий хорошую свариваемость и высокую износостойкость, по п. 1 или 2, где разница между твердостью части сварного стыка и твердостью базового материала составляет не более 30 Hv (твердость по Виккерсу).
8) Перлитный стальной рельс, имеющий хорошую свариваемость и высокую износостойкость по любому из пп. 3 - 6, где химические элементы к тому же соответствуют соотношению: Si + Cr + Mn = от 1,5 до 3,0 мас.%.
9) Способ производства перлитного стального рельса, обладающего высокой износостойкостью, содержащего химические элементы по любому из пп. 1-6, включающий стадии горячей прокатки расплавленной и литой стали, ускоренного охлаждения стального рельса, сохраняющего температуру прокатки сразу после горячей прокатки, или же стального рельса, нагретого для термообработки, со скоростью охлаждения от 1 до 10oC/с от температуры аустенита, прекращения ускоренного охлаждения, когда температура стального рельса достигнет температуры от 700 до 500oC, затем остывания стального рельса, в котором твердость в диапазоне на глубины 20 мм от поверхности головной части стального рельса составляет, по крайней мере, 320 Hv.
10) Способ производства стального рельса, обладающего хорошей износостойкостью, содержащего химические элементы по любому из пп. 1-6, включает стадии: горячей прокатки расплавленной и литой стали, ускоренного охлаждения стального рельса, сохраняющего температуру прокатки после горячей прокатки, или стального рельса, нагретого для термообработки, со скоростью охлаждения в пределах от более чем 10 до 30oC/с от температуры аустенита, прекращения ускоренного охлаждения, когда перлитная трансформация стального рельса произойдет, по крайней мере, на 70%, и затем остывания стального рельса, в котором твердость в диапазоне на глубину 20 мм от поверхности головной части стального рельса составляет, по крайней мере, 320 Hv.
11) Способ производства стального перлитного рельса, обладающего хорошей износостойкостью и хорошим сопротивлением к разрушению, содержащего химические элементы по любому из пп. 1-6, включающий стадии: горячей прокатки расплавленной и литой стали, ускоренного охлаждения стального рельса, сохраняющего температуру прокатки сразу после горячей прокатки, или угловой части стального рельса, нагретого для проведения термообработки, со скоростью охлаждения от 1 до 10oC/с от температуры аустенита, прекращения ускоренного охлаждения, когда температура угловой части стального рельса достигнет температуры от 700 до 500oC, затем остывания стального рельса, в котором твердость угловой части стального рельса составляет, по крайней мере, 360 Hv, а твердость верхней головной части от 250 до 320 Hv.
12) Способ производства перлитного стального рельса, обладающего хорошей износостойкостью и сопротивлением разрушению, содержащего химические элементы по любому из пп. 1-6, включающий стадии горячей прокатки расплавленной и литой стали, ускоренного охлаждения стального рельса, сохраняющего температуру прокатки сразу же после горячей прокатки или угловой части стального рельса, нагретого для термообработки, со скоростью охлаждения от более чем 10 до 30oC/с от температуры аустенита, прекращения ускоренного охлаждения, когда перлитное преобразование угловой части стального рельса произойдет, по крайней мере, на 70%, затем остывания стального рельса, в котором твердость угловой части стального рельса составляет, по крайней мере, 360 Hv, а твердость верхней головной части составляет от 250 до 320 Hv.
13) Способ производства перлитного стального рельса, обладающего хорошей свариваемостью и хорошей износостойкостью по п. 7 или 8, включающий стадии горячей прокатки расплавленной и литой стали, ускоренного охлаждения стального рельса, сохраняющего температуру прокатки сражу после горячей прокатки, или же стального рельса, нагретого для термообработки, со скоростью охлаждения от 1 до 10oC/c от температуры аустенита, прекращения ускоренного охлаждения, когда температура стального рельса достигнет температуры от 700 до 500oC, затем остывания стального рельса, в котором твердость в диапазоне на глубину 20 мм от поверхности головной части стального рельса составляет, по крайней мере, 320 Hv.
На фиг. 1 показана диаграмма проверки данных износа, определяемых с помощью измерителя износа, модели Нишихара, обычного эвтектоидного компонента перлитного рельса и гиперэвтектоидного компонента перлитной рельсовой стали, в соответствии с настоящим изобретением; на фиг. 2 - диаграмма, показывающая превращение при непрерывном охлаждении эвтектоидной рельсовой стали и гиперэвтектоидной рельсовой стали после нагрева на 100oC; на фиг. 3 - диаграмма соотношения между зоной пластины и толщиной цементита/толщиной феррита у сравнительной рельсовой стали и рельсовой стали в соответствии с настоящим изобретением; на фиг. 4 - диаграмма отношения между зоной пластины и количеством износа по мере получения результата проверки износа сравнительной рельсовой стали и рельсовой стали настоящего изобретения; на фиг. 5 - фотография, на которой изображен например расстояния между слоями цементита/феррита в рельсовой стали настоящего изобретения; на фиг. 6 - схематический вид названий положений поверхностей в профиле рельсовой головки; на фиг. 7 - схематический вид измерителя износа Нишихара; на фиг. 8 - диаграмма отношений между твердостью и степенью износа по мере получения результатов проверки износа рельсовой стали настоящего изобретения и сравнительной рельсовой стали; на фиг. 9 - диаграмма, дающая пример распределения твердости в профиле головной части рельса в соответствии с вариантом настоящего изобретения; на фиг. 10 - схематический вид очертаний измерителя усталости при прокатке; на фиг. 11 - диаграмма отношений между твердостью угловой части и степенью износа при испытании на усталость при прокатке; на фиг. 12 - диаграмма, показывающая отношение между положением вблизи сравниваемого участка и распределением твердости рельсовой стали настоящего изобретения и сравнительной рельсовой стали.
Наилучший вариант выполнения изобретения.
Перлитная структура эвтектоидного углеродистого элемента, используемого в качестве рельсовой стали в прошлом, имеет пластинчатую структуру, содержащую ферритный слой с низкой твердостью и пластинчатый твердый цементный слой. Способ повышения износостойкости перлитной структуры обычно заключаются в уменьшении зоны пластины: λ (λ = (толщина феррита: t1) + (толщина цементита: t2), что увеличивает твердость. Согласно фиг. 1 на стр. 1217 "Metal-lurgical Transactions", Vol. 7A (1976) твердость, например, может быть сильно повышена путем утоньшения зоны пластины в трооститной структуре.
В высокопрочных рельсах, представляющих трооститную структуру эвтектоидной углеродистой стали, твердость существующего перлита является верхним пределом. При попытке сделать еще более тонкой зону перлитной пластины путем увеличения скорости охлаждения при термообработке или путем добавления легирующих элементов, в перлитной структуре образуется твердая мартенситная структура, так что падают и ударная вязкость, и износостойкость рельса.
Другой предлагавшийся способ решения проблемы заключается в том, что используется материал, имеющий металлическую структуру, с лучшей износостойкостью по сравнению с износостойкостью перлитной структуры. Однако, касаясь прокатного износа рельса и колес, еще не был найден материал более экономный и имеющий лучшую износостойкость, чем трооститная структура.
Механизм износа перлитной структуры заключается в следующем. В поверхностном слое рельса, с которым вступает в контакт колесо, рабочий слой, получают повторяющийся контакт с колесом, первым подвергается пластической деформации в направлении, противоположном движению поезда, а мягкий ферритный слой между цементитными пластинами выжимается и в то же время цементитные пластины срезаются, получив нагрузку. Кроме того, срезанный цементит превращается в сферы вследствие получаемой повторяющейся нагрузке от колеса, и под поверхностью колеса аккумулируется только твердый цементит. Дополнительно к работе упрочнения, совершаемой колесом, плотность этого цементита играет важную роль в обеспечении износостойкости, и этот факт подтвержден экспериментом. Итак, авторы изобретения утоньшают зону пластины в перлите, чтобы получить предел прочности (твердость), и одновременно увеличивают пропорцию пластинчатой структуры твердого цементита, который обеспечивает износостойкость перлитной структуры вследствие увеличенного содержания углерода. Таким образом, цементит становится более твердым для срезания даже при получении нагрузки и превращения в сферы. Авторами изобретения подтвердили на эксперименте, что износостойкость может быть резко повышена, не ухудшая вязкость и пластичности, путем уплотнения цементита непосредственно под прокатной поверхностью.
Далее изобретение будет изложено более подробно.
Сначала объединяются причины ограничения содержания химических элементов рельсов, указанных выше, в настоящем изобретении.
Углерод - эффективный элемент для образования перлитной структуры и обеспечения износостойкости. Как правило, от 0,60 до 0,85 углерода используется для изготовления рельсовой стали. При содержании углерода не более 0,85% отношение Rc (Rc = t2/t1) толщины цементита t2 к толщине в перлитной структуре t1, обеспечивающее износостойкость, равную, по крайней мере, 0,15, не может быть достигнуто и, кроме того, зона пластины не может быть ниже 100 нм в перлитной структуре, чтобы не снизить способность к упрочнению. Если же содержание углерода C превышает 1,20%, то увеличивается количество проэвтектоидного цементита границы аустенитного зерна и значительно снижаются пластичность и вязкость. Следовательно, содержание углерода C ограничено в пределах от более чем 0,85 до 1,20%.
Далее будет объяснено содержание иных элементов, чем углерод.
Кремний - элемент, улучшающий предел прочности путем затвердевания твердого раствора в фазе феррита в перлитной структуре и, хотя ограничено, он повышает вязкость рельсовой стали. Если содержание кремния Si составляет менее 0,10%, его действие является недостаточным, а когда оно превышает 1,20%, он вызывает хрупкость и ухудшение свариваемости. Следовательно, содержание Si ограничено в пределах от 0,10 до 1,20%.
Марганец - элемент, который подобным же образом снижает температуру трансформации перлита, содействует увеличению предела прочности, повышая способность упрочняться, и ограничивает образование проэвтоктоидного цементита. Если содержание Mn менее 0,40%, его воздействие небольшое, если оно превышает 1,50%, то становится вполне вероятным образование мартенситной структуры при ликвации. Поэтому содержание Mn ограничено в пределах от 0,40 до 1,50%.
Кроме того, добавляется, по крайней мере, один из следующих элементов в случае необходимости к рельсовой стали, производимой на основе вышеуказанного состава элементов, чтобы повысить предел прочности, пластичность и вязкость: Cr от 0,05 до 0,50%; V от 0,02 до 0,30%; Co от 0,10 до 2,00%; Mo от 0,01 до 0,20%; Nb от 0,002 до 0,050%; B от 0,0005 до 0,005%.
Далее излагаются причины использования вышеуказанных элементов.
Хром повышает равновесие точки фазового перехода перлита и содействует повышению предела прочности, делая мелкой структуру перлита. В то же время хром усиливает цементитную фазу в перлитной структуре и улучшает износостойкость. Если содержание Cr менее 0,05%, его воздействие незначительно, но если оно превышает 0,50%, то излишнее количество вызывает образование мартенситной структуры и хрупкость стали. Следовательно, содержание хрома ограничено пределом от 0,05 до 0,50%.
Молибден повышает равновесие точки фазового перехода перлита таким же образом, как и хром, и содействует в конечном итоге повышению предела прочности за счет образования мелкой перлитной структуры. В то же время Mo повышает износостойкость. Если содержание Mo менее 0,01%, его влияние невелико, но если оно более 0,20%, то при излишнем количестве Mo наблюдается снижение скорости преобразования перлита и образование мартенситной структуры, вредной для вязкости. Следовательно, содержание молибдена ограничено пределом от 0,01 до 0,20%.
Ванадий улучшает способность к пластической деформации путем упрочнения дисперсными частицами благодаря карбидам и нитридам ванадия, образованным в процессе охлаждения во время горячей прокатки, ограничивает рост аустенитного зерна при термообработке при высокой температуре, тем самым делая мелкими аустенитные зерна, укрепляет перлитную структуру после охлаждения и улучшает предел прочности и вязкость, качества, необходимые для рельсов. При содержании V менее 0,03% его влияние не ожидается, при содержании V более 0,30% его влияние также не эффективно. Поэтому содержание V ограничено в пределах от 0,03 до 0,30%.
Ниобий образует карбиды и нитриды ниобия тем же путем, как и ванадий, он эффективен для образования мелкозернистого аустенита. Ограничительное влияние ниобия Nb на рост аустенитного зерна происходит при более высокой температуре (около 1200oC), чем влияние ванадия, и ниобий улучшает пластичность и вязкость рельса. Если содержание Nb менее 0,002%, его влияние не ожидается, при содержании Nb более 0,050%, его излишнее количество не увеличивает эффект влияния. Поэтому содержание Nb ограничено в пределе от 0,002 до 0,050%.
Кобальт увеличивает энергию преобразования перлита и повышает предел прочности за счет образования мелкоперлитной структуры. При содержании кобальта менее 0,10% его влияние не ожидается, при повышенном содержании, более 2,00%, его влияние нейтрализуется. Поэтому содержание кобальта ограничено пределом от 0,10 до 2,00%.
Бор обеспечивает эффект ограничения образования проэвтектоидного цементита из первоначальной границы аустенитного зерна и является эффективным элементом для стабильного образования перлитной структуры. Если содержание бора менее 0,0005%, его воздействие слабое, если содержание B превышает 0,005%, то образуются крупнозернистые химические соединения бора и ухудшаются свойства рельса. Следовательно, содержание бора ограничено в пределах от 0,0005 до 0,0050%.
Касаясь улучшения в области сварки, в настоящем изобретении уделяется особое внимание элементам Si, Cr, Mn как компонентам, препятствующим снижению твердости в стыковой части, что случается во время сварки обычной рельсовой стали при стыковой сварке оплавлением и т.п., при распределении твердости в области сварного стыка. Другими словами, снижение твердости в части стыка путем сварки оплавлением и т.п. делает твердость не более 30 Hv для базового металла, а если величина Si + Cr + Mn при этом менее 1,5%, то снижение твердости в области сварного стыка нельзя предотвратить. Если величина Si + Cr + Mn превышает 3,0, то, с другой стороны, мартенситная структура проникает в область сварного стыка и свойства стыковой зоны ухудшаются. Поэтому величина Si + Cr + Mn должна быть в пределе от 1,5 до 3,0 согласно настоящему изобретению.
Рельсовая сталь, имеющая вышеуказанный состав элементов, производится обычно в плавильных печах типа конвертера, электропечи и т.д. и рельс получается в результате изготовления слитков из этой выплавленной стали или методом раската, или методом непрерывной разливки и далее путем горячей прокатки. Затем головная часть рельса, сохраняющая высокую температуру горячей прокатки, или головная часть рельса, нагретая до высокой температуры для термообработки, ускоренно охлаждается и зона пластины перлитной структуры головной части рельса становится мелкой.
Далее диапазон, в котором обеспечивается перлитная структура, предпочтительно устанавливается на глубине не менее 20 мм, начиная от поверхности головной части рельса, по следующей причине. Если глубина менее 20 мм, то диапазон износостойкости головной части рельса небольшой, поэтому нельзя достигнуть достаточно долгого срока службы рельсов. Если диапазон, в котором обеспечена перлитная структура, составляет более 30 мм от поверхности головной части рельса, начала отсчета, то может быть достигнут желаемый, более длительный срок службы рельса.
Между прочим термин "поверхность головной части рельса" означает верхнюю головную часть рельса и боковую головную часть рельса, т.е. часть, где поверхность обода и гребня колеса поезда вступает в соприкосновение с рельсом.
Далее объясняется причина того, почему зона перлитной пластины λ (λ = толщина феррита t1 + толщина цементита t2)и отношение Rc (Rc = t2/t1) толщины цементита t2 к толщине феррита t1 в перлитной структуре ограничены как описано выше.
Сначала объясняется причина ограничения зоны перлитной пластины до величины не более 100 нм.
Когда зона пластины составляет более 100 нм, то становится трудным обеспечить твердость перлитной структуры и даже, когда отношение Rc (Rc = t2/t1) толщины цементита обеспечено в пределе не менее 0,15, невозможно обеспечить износостойкость, требуемую для рельса на крутом изгибе тяжелогрузных железных дорог, при весе колеса 15 т. Поскольку поверхностное разрушение, такое как скрипящая трещина в результате пластической деформации, воздействует на поверхность головной части рельса, поэтому область перлитной пластины ограничена размером не более 100 нм.
Далее причина того, почему отношение Rc (Rc = t2/t1) толщины цементита t2 к толщине феррита t1 в перлитной структуре ограничено величиной, равной, по крайней мере, 0,15, заключается в следующем. Если Rc не более 0,15, становится трудным обеспечить предел прочности цементита (сопротивление отрыву и образованию сфер) непосредственно под поверхностью прокатки, обеспечивающий износостойкость перлитной стали, и повысить плотность цементита, поэтому улучшение износостойкости не может быть признано при сравнении с обычным эвтектоидным рельсом. Следовательно, значение Rc ограничено, по крайней мере, величиной, равной 0,15.
Зона перлитной пластины λ, толщина феррита t1, толщина цементита t2 измеряются следующим образом. Образец сначала протравливается предварительно определенным травильным раствором, типа ниталь или пикраль, в некоторых случаях с поверхности протравленного образца собираются двухэтапные отпечатки. Образец рассматривают в 10 полях сканирующим электронным микроскопом, и в каждом видимом поле замеряются λ, t1, t2. Из полученных величин вычисляется среднее значение.
Хотя для металлической структуры рельса предпочтительна перлитная структура, но в перлитной структуре в зависимости от способа охлаждения рельса или от состояния ликвации сырьевого материала иногда прослеживаются следовые количества проэвтектоидного цементита. Даже когда следовое количество проэвтектоидного цементита образуется в перлитной структуре, это не оказывает большого влияния на износостойкость, предел прочности и вязкость рельса. По этой причине структура перлитного стального рельса, согласно настоящему изобретению, может содержать в своем составе значительное количество проэвтектоидного цементита.
Затем объясняется твердость всех частей рельса согласно настоящему изобретению.
На фиг. 6 указаны названия позиций поверхности в профиле головной части рельса в настоящем изобретении. Головная часть рельса включает верхнюю головную часть 1 и угловые головные участки 2. Частью одного из угловых головных участков является угловая часть (G.C), которая в основном вступает в контакт с гребнем колеса.
Предпочтительная величина твердости перлитной структуры согласно настоящему изобретению составляет, по крайней мере, 320 Hv. Если твердость перлитной структуры менее 320 Hv, становится затруднительным обеспечить износостойкость, требуемую для рельса тяжелогрузной железной дороги, в соответствии с настоящим составом элементов, тогда случается пластическая деформация металла из-за сильного контакта рельса и колеса на угловой части рельса на круто изогнутых участках пути, так что происходит поверхностное разрушение, такое как трещина головной части или сплющивание.
Чтобы еще больше усовершенствовать стойкость к разрушению вышеописанной угловой части, твердость угловой части рельса предпочтительно должна быть, по крайней мере, 380 Hv, при изучении проблемы разрушения угловой части в настоящем изобретении. Если твердость менее 380 Hv, то трудно обеспечить износостойкость, требуемую для угловой части рельса на круто изогнутых участках пути тяжелогрузных железных дорог в соответствии с составом элементов настоящего изобретения. Кроме того, металлическая пластическая деформация случается в результате сильного контакта рельса и колеса на угловой части и происходит поверхностное разрушение, такое как трещина головной части или сплющивание.
Повышение предела прочности угловой части также эффективно для предотвращения разрушения в результате внутренней усталости, которая происходит изнутри угловой части, и повышенная твердость, получаемая вследствие повышения содержания углерода, может препятствовать образованию проэвтектоидного феррита, одного из начальных признаков внутриусталостного разрушения. Исходя из этих двух признаков можно повышать не только износостойкость, но и сопротивление к внутриусталостному разрушению, а также достигнуть увеличения срока службы рельсов.
В этом случае твердость верхней головной части рельса составляет предпочтительно от 250 до 320 Hv. Если твердость ниже 250 Hv, то накопление слоя прокатной усталости, вследствие уменьшения контактного поверхностного давления и ускорения износа, может быть предотвращено, но предел прочности верхней головной части явно недостаточен. Следовательно, разрушение в результате пластической деформации, такое как трещина головной части, происходит явно до того, как удален слой прокатной усталости вследствие износа и, более того, коробоватости прокатки. Поэтому твердость верхней головной части ограничивается, по крайней мере, величиной 250 Hv. Если твердость выше 320 Hv, уменьшение контактного поверхностного давления верхней головной части рельса не содействует достаточно износу, поэтому слой прокатной усталости образуется в зоне верхней головной части.
В настоящем изобретении при рассмотрении проблемы срока службы в зависимости от износа предпочтительно, чтобы твердость угловой части и верхней головной части была заранее определена в пределе глубины не менее 20 мм от поверхности вышеназванных участков, начала отсчета.
Далее подробно излагается причина ограничения вышеуказанного диапазона конечной температуры охлаждения и скорости ускоренного охлаждения.
Во-первых, ускоренное охлаждение от температуры аустенитной зоны ограничено скоростью охлаждения в пределах от 1 до 10oC/с, а стоп-температура остывания ограничена пределом от 700 до 500oC по следующим причинам.
Когда ускоренное охлаждение прекращается при температуре выше 700oC, то немедленно начинается перлитное преобразование после ускоренного охлаждения и образуется грубая перлитная структура, имеющая низкую твердость, так что твердость головной части рельса становится ниже 320 Hv. Следовательно, температура охлаждения ограничена температурой не выше 700oC. Когда ускоренное охлаждение ведется при температуре ниже 500oC, нельзя ждать достаточной рекуперации изнутри рельса после ускоренного охлаждения и образуется мартенситная структура, ухудшающая вязкость и износостойкость рельса в зоне ликвации. Поэтому температура охлаждения ограничена температурой не ниже, чем 500oC. Технический смысл того, что стоп-температура охлаждения должна быть не ниже 500oC, заключается в том, что микроликвационная зона внутри рельса преобразуется в доброкачественную перлитную структуру и, по крайней мере, 90% головной части рельса в целом завершают перлитное преобразование.
При скорости ускоренного охлаждения менее 1oC/с перлитное преобразование начинается во время ускоренного охлаждения. В результате образуется грубая перлитная структура, имеющая низкую твердость и твердость головной части рельса будет менее 320 Hv. Кроме того, образуются большие количества проэвтектоидного цементита, ухудшающие вязкость и пластичность рельса. Поэтому скорость ускоренного охлаждения ограничена значением, по крайней мере, 1oC/с. Скорость охлаждения выше 10oC/с невозможно достичь при использовании воздуха в качестве наиболее экономичной и стабильной среды охлаждения в области термообработки. Поэтому скорость охлаждения ограничивается величиной 10oC/с.
Чтобы изготовить рельс с перлитной структурой, обладающей твердостью не менее 320 Hv и высокой износостойкостью, ускоренное охлаждение должно осуществляться со скоростью от 1 до 10oC/с от температуры аустенитной зоны до стоп-температуры охлаждения в пределах от 700 до 500oC, а перлитная структура, обладающая высокой твердостью, преимущественно образуется в зоне низкой температуры.
Далее, когда используется другая среда охлаждения, не вода, а такая, как туман, распыленная вода и т.п., ускоренное охлаждение задается при скорости от более чем 10 до 30oC/с от зоны аустенитной температуры и прекращается на точке, когда перлитное преобразование свершилось, по крайней мере, на 70% в силу следующих причин.
Прежде всего, из фиг. 2 можно понять, что химсостав, как правило, проходит через пик преобразования перлитной структуры при скорости охлаждения не выше 10oC/с, но только через тот, который имеет ограниченный процент содержания углерода, он проходит при скорости ниже 10oC. В последнем случае переохлаждение становится выше с увеличением скорости охлаждения и если охлаждение продолжается подобным образом, то большие количества мартенситной структуры проникает в перлитную структуру. Если переохлаждение велико, то, с другой стороны, перлитное преобразование головной части рельса может быть в целом завершено вследствие экзотермии перлитной трансформации даже тогда, когда охлаждение прекращено при определенной температуре при условии, что перлитное преобразование достигло заданной степени. Предельное количество состава, проходящее перлитное преобразование, составляет не менее 70% на основании тщательных экспериментов, а пример с 0,95% содержанием углерода на фиг. 2 показывает супер-позицию по диаграмме ССТ. Согласно диаграмме, когда преобразование достигнуто в размере 75%, то проход через зону перлитного преобразования может быть завершен путем рекуперации вследствие прекращения ускоренного охлаждения, вызывающего рекуперацию в самом рельсе, и доведения характеристики охлаждения как можно ближе к кривой охлаждения, показывающей скорость не выше 10oC/с.
Этот пункт будет более подробно изложен ниже.
Первое, причина почему скорость охлаждения ограничена значением от 10 до 30oC/с от температуры аустенитной зоны при использовании воды и т.п. в качестве охлаждающей среды, заключается в следующем. В данном случае продуктивность термообработки намного выше, чем при охлаждении со скоростью от 1 до 10oC/с, и, согласно диаграмме на фиг. 2 преобразования при непрерывном охлаждении, время достижения пика перлитного преобразования сокращается в гиперэвтектоидной рельсовой стали по сравнению с эвтектоидной. Пиковое положение соответствует скорости от более чем 10 до 30oC/с при составе компонентов настоящего изобретения. При непрерывном охлаждении температура перлитного преобразования ограничивается принудительным образом, когда охлаждение, как таковое, ведется при заданной скорости, мартенситная структура проникает, смешиваясь, в перлитную структуру. На практике при термообработке рельсов перлитному преобразованию оказывает достаточное содействие масса рельса как только пик перлитного преобразования достигнут по всему объему головной части рельса. Поскольку регулировка распределения воды при скорости ниже 10oC/с не может постоянно контролировать охлаждение при использовании воды в качестве охлаждающей среды, то нижний предел скорости ограничивается значением 10oC/с. При охлаждении со скоростью, превышающей 30oC/с, состав не достигает пика перлитного преобразования, но большая часть его преобразуется в мартенситную структуру. И даже если состав достигает пика, не происходит преобразования более 70% состава, перлитное преобразование становится недостаточным, и мартенситная структура проникает в состав рельсовой стали после охлаждения.
Причина, почему охлаждение прекращается при трансформации перлита почти на 70%, состоит в том, что если ускоренное охлаждение при скорости от более чем 10 до 30oC/с продолжается при пониженной температуре, то завершение перлитного преобразования рельсовой головной части в целом не может быть завершено даже, если принять во внимание экзотермичности перлитной трансформации вследствие прекращения охлаждения. В результате образуются большие количества мартенсита в головной части рельса, но внутренняя часть головной части рельса, в которой существует микроликвация, охлаждается, не подвергаясь трансформации, так что в составе имеются мартенситные структуры, подобные островам, ухудшающие качество рельса. Поэтому следует прекратить ускоренное охлаждение в момент завершения перлитного преобразования на 70% во время пика перлитного преобразования, чтобы в достаточной степени содействовать процессу перлитного преобразования посредством нагрева головной части рельса. Итак, не менее 70% перлитной трансформации протекает следующим образом, то есть, когда скорость охлаждения замеряется термопарой, прикрепленной к поверхности головной части рельса, происходит экзотермия перлитного преобразования, и точка прекращения преобразования непосредственно до точки повышения температуры соответствует почти 70% количеству перлитного преобразования. Диапазон скорости перлитного преобразования ограничен величиной от 10 до 30o/с, исходя из понятия скорости ускоренного охлаждения и прекращения отсчета ускоренного охлаждения как описано выше, и прекращение ускоренного охлаждения соответствует почти 70% перлитного преобразования. Кстати, средствами для получения более высокой скорости охлаждения от более чем 10 до 30oC/с являются охлаждение туманом, воздушно-водяное охлаждение разбрызгиванием или сочетание их, либо погружение головной части рельса в масло, горячую воду, полимер плюс вода, соляную ванну и т.п.
После прекращения ускоренного охлаждения осуществляется постепенное охлаждение, при этом рельс оставляют в стоячем положении. Скорость охлаждения в это время обычно не выше чем 1oC/с, и мартенситная трансформация практически не происходит даже при низкой температуре.
Кроме того, цель улучшения сварной части согласно настоящему изобретению может быть успешно достигнута путем установки скорости ускоренного охлаждения от 1 до 10oC/с и прекращения ускоренного охлаждения при температуре от 700 до 500oC. Затем улучшение сопротивления к разрушению угловой части может быть достигнуто путем создания условий вышеописанного ускоренного охлаждения.
Настоящее изобретение дополнительно будет подробно разъяснено на основании примеров.
Пример 1. В таблице 1 представлены химические элементы рельсовой стали, имеющей перлитную структуру примера 1 настоящего изобретения, и химические элементы сравнительной рельсовой стали. В таблице 2 показаны зона пластины λ (λ = толщина феррита t1+ толщина цемента t2), отношение RC (RC =t2/t1) и результат измерения степени износа после 500000 - разового повторения в сухих условиях с помощью измерителя Нишихара каждой из указанных сталей.
Затем на фиг. 3 и 4 показано соотношение между зоной пластин ( λ ) и отношение толщины цемента к толщине феррита и отношение между зоной пластины ( λ ) и степенью износа сравнительной рельсовой стали и стали настоящего изобретения. Фиг. 5 показывает 10000 - кратный микроснимок стали настоящего изобретения. Фиг. 5 получена путем травления рельсовой стали изобретения 5%-ным раствором ниталя и рассмотрения ее через сканирующий электронный микроскоп. Белая часть рисунка представляет слой цементита, черная часть - слой феррита.
Структура рельсов такова:
x Рельсы настоящего изобретения (10 сталей от N 1 до N 10).
Термообработанные рельсы с применением ускоренного охлаждения в их головной части и имеющие в составе элементы в вышеописанном диапазоне, зону перлитной пластины λ ( λ = толщина феррита t1 + толщина цементита t2), не более 100 нм и отношение RC (RC = t2/t1) толщины цементита t2 к толщине феррита t1 в перлитной структуре, равное, по крайней мере, 0,15.
x Сравнительные рельсы (6 рельсов N 11 - 16).
Условия проверки износа следующие. На фиг. 7 показан измеритель износа Нишихара. На данном рисунке цифра 3 означает образец для испытания, 4 - соединительный материал, 5 - охлаждающую форсунку.
Прибор для испытаний: измеритель износа Нишихара
Форма образца для испытаний: дискообразный образец (внешний диаметр - 30 мм, толщина - 8 мм)
Нагрузка при испытании: 686N
Коэффициент скольжения: 9%
Материал колеса; мартенситная отпущенная сталь (350Hv)
Среда испытания: воздух
Принудительное охлаждение сжатым воздухом/скорость потока 100 Hv (мин)
Количество повторений: 700000 раз.
Согласно табл. 1 и 2, рельсовая сталь согласно изобретению делает мелкой зону пластины (λ) и в то же время увеличивает отношение RC (RC = t2/t1) толщины цементита t2 к толщине феррита t1, которое гораздо больше, чем в сравнительной стали. Следовательно, сталь согласно изобретению имеет меньшую степень износа при той же зоне пластины, чем сравнительная сталь и резко увеличенную износостойкость.
Пример 2. В таблице 3 приведены химические элементы рельсовой стали настоящего изобретения и условия ускоренного охлаждения, в таблице 4 приведены химические элементы сравнительной рельсовой стали и условия ускоренного охлаждения.
Таблицы 3 и 4 представляют твердость сразу после ускоренного охлаждения и результаты замера степени износа после 700000 разового повторения в условиях принудительного охлаждения сжатым воздухом измерительным прибором Нишихара, изображенным на фиг. 7.
На фиг. 8 представлен график сравнения результатов проверки износа рельсовой стали настоящего изобретения и сравнительной рельсовой стали, показанных на таблицах 1 и 4 в виде отношения твердости и степени износа.
Структура рельса такова.
x Рельсы настоящего изобретения (16 рельсов) N 17 - 32.
Термообработанные рельсы, имеющие в составе элементы согласно вышеуказанному диапазону, представляющие перлитную структуру в пределах глубины не менее 20 мм от поверхности головной части и угловой части, начала отсчета, с применением ускоренного охлаждения в головной части, обладающие твердостью не менее 320 Hv в перлитной структуре вышеуказанного диапазона.
x Сравнительные стали (6 рельсов) N 33 - 38.
Согласно фиг. 8 рельсовая сталь настоящего изобретения имеет увеличенное содержание углерода в сравнении с сравнительной рельсовой сталью и одновременно улучшенную твердость. Итак, рельсовая сталь изобретения имеет меньшую степень износа при той же твердости, но резко улучшенную износостойкость.
Пример 3. В таблице 5 представлены химические элементы, скорость ускоренного охлаждения во время термообработки рельсов и фракции перлитной структуры при прекращении ускоренного охлаждения каждого из рельсов из стали настоящего изобретения и из сравнительной стали. В таблице 6 представлены твердость (Hv) поверхности головной части рельса после термообработки рельса и степень износа по результатам проверки прибором Нишихара каждого рельса из вышеуказанных сталей. Результаты проверки износа материала головной части рельса прибором Нишихара показаны на фиг. 7.
Условия проверки износа следующие:
испытательный прибор: измеритель износа Нишихара;
форма образца: дискообразный образец (наружный диметр - 30 мм, толщина - 8 мм);
нагрузка при проверке: 686 N;
коэффициент скольжения: 20%;
материал колеса: перлитная сталь (390 Hv);
среда: воздух (принудительное охлаждение сжатым воздухом);
количество повторений: 700000 раз.
В сравнении в эвтектоидными перлитными сталями, известными из предшествующего уровня техники, гиперэвтектоидные перлитные рельсы настоящего изобретения имеют более высокую износостойкость при той же твердости, резко улучшенную износостойкость наружного рельса на изогнутом участке пути, имеют высокое сопротивление к внутриусталостному разрушению, поскольку не происходит образование проэвтектоидного феррита, начального признака образования внутриусталостных трещин внутри угловой части наружного рельса, уложенного на круто изогнутом участке пути, резко улучшенные свойства термообработки рельса посредством сочетания ускоренного охлаждения и прекращения охлаждения.
Пример 4. В таблице 7 представлены химические элементы каждой из сталей в соответствии с изобретением и сравнительных рельсовых сталей. В таблице 8 даются скорости ускоренного охлаждения угловой части рельсов и твердость угловой части и верхней головной части рельсов. На фиг. 9 дан пример распространения твердости в профиле головной части рельсов согласно настоящему изобретению (N 46).
В таблице 8 также представлена степень максимального износа угловой части образца рельса, измеренная с помощью прибора определения прокатной усталости посредством водной смазки с использованием дискообразных образцов 6 и 7, уменьшенных до 1/4 полного размера рельса и формы колеса, показанной на фиг. 10, и наличие поверхностных повреждений в верхней головной части. На фиг. 11 дано сравнение максимальной степени износа угловых частей рельсовой стали настоящего изобретения и сравнительных рельсовых сталей.
Структура рельсов следующая.
Рельсы настоящего изобретения (10 рельсов) N 54 - 63.
Термообработанные рельсы с твердостью не менее 360 Hv в верхней в угловной части и 250-320 Hv в верхней головной части, имеющие вышеописанный состав химических элементов, и подвергнутые ускоренному охлаждению в угловой части рельсов.
Сравнительные рельсы (6 рельсов) N 64 - 69.
Сравнительные рельсы из углеродосодержащей эвтектоидной стали.
Условия испытания прокатной усталости следующие.
Прибор для испытания: измеритель прокатной усталости (см. фиг. 10).
Форма образца для испытаний: дискообразный образец (наружный диаметр = 200 мм, профиль испытываемого рельсового материала, уменьшенный до 1/4 образец 136 - фунтового рельса).
Нагрузка при испытании:
радиальная нагрузка: 2,0 т
осевая нагрузка: 0,5 т
Угол закручивания: 0,5o (воспроизведение крутого изгиба пути)
Среда: сухая и водная смазка (60 см3/мин)
Число оборотов: в сухой среде: 100 об/мин, в водной смазке - 300 об/мин
Число повторений: 5000 раз в сухом состоянии, затем испытание повторялось 700000 раз с водной смазкой.
Как указано в таблице 7, рельсовая сталь согласно настоящему изобретению имеет увеличенное содержание углерода в сравнении со сравнительной сталью, она также обеспечивает разницу в твердости при распределении твердости в профиле благодаря термообработке таким образом, что твердость угловой части выше, чем твердость в верхней головной части, как показано на фиг. 9. Cоответственно максимальная степень износа угловой части меньше, чем таковая угловой части сравнительной стали, и сопротивление к поверхностному разрушению в верхней головной части такое же как в сравнительной стали, где твердость угловой части выше твердости верхней головной части.
Пример 5. Этот пример касается улучшения части сварного стыка. В таблице 9 представлены основные химические элементы рельсовой стали настоящего изобретения и сравнительной стали.
Конструкция каждой рельсовой стали следующая:
хРельсовая сталь настоящего изобретения.
Термообработанная рельсовая сталь, имеющая в своем составе вышеуказанные элементы, зону перлитной пластины не более 100 нм. Ускоренному охлаждению подвержена головная часть, в которой отношение цементита к толщине феррита в перлитной структуре равно, по крайней мере, 0,15.
Сравнительная рельсовая сталь.
Сравнительная сталь, полученная из эвтектоидной углеродосодержащей стали.
Условие стыковой сварки оплавлением заключается в следующем:
сварочный агрегат: Модель К-355;
мощность: 150 кВ•А;
ток вторичной обмотки: 20000 амп., максимально;
зажимное усилие: 125 т, максимально;
степень осадки: 10 мм.
На фиг. 12 показаны величины твердости сталей данного примера после сварки в виде отношения между твердостью и расстоянием от линии сплавления. Из данной таблицы видно, что в рельсовой стали настоящего изобретения падение твердости на линии сплавления в результате декарбонизации можно уменьшить, а падение твердости в результате образования сфер в участках, образованных теплом, склонно к снижению. Разница твердости от твердости базового металла составляет не более 30, в выражении Hv, на сварных участках иная по сравнению с теми участками, где происходит чрезмерное снижение твердости.
Промышленное применение.
Рельсовые стали согласно изобретению имеют увеличенное содержание углерода, по сравнению с обычными рельсовыми сталями, в них сужена зона пластины в перлитной структуре, ограничена толщина цементита по отношению к толщине феррита с целью улучшения сопротивления разрушению вследствие механической обработки перлита, и они приобретают высокую износостойкость и высокое сопротивление разрушению путем снижения твердости свариваемого участка. Кроме того, изобретение делает возможным сокращение процесс термообработки и повышение способности к производству.

Claims (12)

1. Рельс из перлитной стали с высокой износостойкостью, имеющий структуру пластинчатого перлита, отличающийся тем, что рельс выполнен из стали с содержанием углерода от более 0,85 до 1,2 мас.%, структура пластинчатого перлита представляет собой зоны размеров не более 100 нм, а отношение толщины пластины цементита к толщине феррита в перлите составляет, по крайней мере 0,15.
2. Рельс из перлитной стали с высокой изностостойкостью, имеющий структуру пластинчатого перлита, отличающийся тем, что рельс выполнен из стали с содержанием углерода от более 0,85 до 1,2 мас.%, структура пластинчатого перлита в диапазоне на глубину 20 мм от поверхности головки рельса представляет собой зоны размером не более 100 нм, а отношение толщины пластины цементита к толщине феррита составляет, по крайней мере 0,15.
3. Рельс из перлитной стали с высокой износостойкостью, содержащей углерод, кремний, марганец, железо, и неизбежные примеси, имеющий структуру пластинчатого перлита, отличающийся тем, что рельс выполнен из стали при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Углерод - От более - 0,85 до 1,20
Кремний - 0,1 - 1,00
Марганец - 0,4 - 1,50
Железо и неизбежные примеси - Остальное
структура пластинчатого перлита представляет собой зоны не более 100 нм, а отношение толщины пластины цементита к толщине феррита в перлите составляет по крайней мере 0,15.
4. Рельс из перлитной стали с высокой износостойкостью, содержащей углерод, кремний, марганец, железо и неизбежные примеси, имеющий структуру пластинчатого перлита, отличающийся тем, что рельс выполнен из стали при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Углерод - От более 0,85 до 1,20
Кремний - 0,1 - 1,00
Марганец - 0,4 - 1,50
Железо и неизбежные примеси - Остальное
структура пластинчатого перлита в диапазоне на глубину 20 мм от поверхности головки рельса представляет собой зоны размером не более 100 нм, а отношение толщины пластины цементита к толщине феррита в перлите составляет по крайней мере 0,15.
5. Рельс из перлитной стали с высокой износостойкостью, содержащей углерод, кремний, марганец, железо и неизбежные примеси, имеющий структуру пластинчатого перлита, отличающийся тем, что рельс выполнен из стали дополнительно содержащей по крайней мере один элемент, выбранный из группы: хром, молибден, ванадий, ниобий, кобальт, бор при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Углерод - От более 0,85 до 1,20
Кремний - 0,1 - 1,00
Марганец - 0,4 - 1,50
по крайней мере один элемент, выбранный из группы:
Хром - 0,5 - 0,50
Молибден - 0,01 - 0,20
Ванадий - 0,002 - 0,30
Ниобий - 0,002 - 0,05
Кобальт - 0,1 - 2,0
Бор - 0,0005 - 0,005
Железо и неизбежные примеси - Остальное
структура пластинчатого перлита представляет собой зоны размером не более 100 нм, а отношение толщины пластины цементита к толщине феррита в перлите составляет по крайней мере 0,15.
6. Рельс из перлитной стали с высокой износостойкостью, содержащей углерод, кремний, марганец, железо и неизбежные примеси, имеющий структуру пластинчатого перлита, отличающийся тем, что рельс выполнен из стали дополнительно содержащей по крайней мере один элемент, выбранный из группы: хром, молибден, ванадий, ниобий, кобальт, бор при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Углерод - От более 0,85 до 1,20
Кремний - 0,1 - 1,0
Марганец - 0,4 - 1,50
по крайней мере один элемент, выбранный из группы:
Хром - 0,05 - 0,50
Молибден - 0,01 - 0,20
Ванадий - 0,02 - 0,30
Ниобий - 0,002 - 0,05
Кобальт - 0,1 - 2,0
Бор - 0,0005 - 0,005
Железо и неизбежные примеси - Остальное
структура пластинчатого перлита в диапазоне на глубину 20 мм от поверхности головки рельса представляет собой зоны размером не более 100 нм, а отношение толщины пластины цементита к толщине феррита в перлите составляет по крайней мере 0,15.
7. Рельс по п.1 или 2, отличающийся тем, что рельс выполнен сварным, в котором разница между твердостью сварного шва и твердостью базового материала составляет не более 30 HV.
8. Рельс по п.5 или 6, отличающийся тем, что рельс для обеспечения хорошей свариваемости выполнен из стали при следующем соотношении компонентов: Si + Cr + Mn = 1,5 - 3,0 мас.%
9. Способ производства рельса из перлитной стали с высокой износостойкостью, включающий получение заготовки, горячую прокатку, аустенитизацию с использованием тепла прокатного нагрева или с дополнительного нагрева рельса после прокатки, ускоренное охлаждение до заданной температуры и окончательное охлаждение, отличающийся тем, что заготовку получают из стали с соотношением компонентов по любому из пп.1 - 6, охлаждение ведут со скоростью 1 - 10 град./с до 700 - 500oС и окончательно охлаждают с получением твердости в диапазоне на глубину 20 мм от поверхности головки рельса по крайней мере 320 HV.
10. Способ производства рельса из перлитной стали с высокой износостойкостью, включающий получение заготовки, горячую прокатку, аустенитизацию с использованием тепла прокатного нагрева или с дополнительного нагрева рельса после прокатки, ускоренное охлаждение и окончательное охлаждение, отличающийся тем, что заготовку получают из стали с соотношением компонентов по любому из пп.1 - 6, охлаждение ведут со скоростью от более чем 10 до 30 град. /с до образования по крайней мере 70% перлита и окончательно охлаждают с получением твердости в диапазоне на глубину 20 мм от поверхности головки рельса по крайней мере 320 Hv.
11. Способ производства рельса из перлитной стали с высокой износостойкостью, включающий получение заготовки, горячую прокатку, аустенитизацию с использованием тепла прокатку, или с дополнительного нагрева рельса после прокатки, ускоренное охлаждение до заданной температуры и окончательное охлаждение с получением заданной твердости поверхности головки рельса и ее угловой части, отличающийся тем, что заготовку получают из стали с соотношением компонентов по любому из пп.1 - 6, охлаждение ведут со скоростью 1 - 10 град. /с до достижения угловой частью головки рельса 700 - 500oС и окончательно охлаждают с обеспечением твердости угловой части, равной по крайней мере 360 Hv и твердости поверхности головки рельса 250 - 320 Hv.
12. Способ производства рельса из перлитной стали с высокой изностостойкостью, включающий получение заготовки, горячую прокатку, аустенитизацию с использованием тепла прокатного нагрева или с дополнительного нагрева рельса после прокатки, ускоренное охлаждение и окончательное охлаждение с получением заданной твердости поверхности головки рельса и ее угловой части, отличающийся тем, что заготовку получают из стали с соотношением компонентов по любому из пп. 1 - 6, охлаждение ведут со скоростью от более чем 10 до 30 град./с до образования в угловой части по крайней мере 70% перлита и окончательно охлаждают с обеcпечением твердости угловой части, равной по крайней мере 360 Hv и твердости поверхности головки рельса 250 - 320 Hv.
13. Способ производства рельса из перлитной стали с высокой износостойкостью, включающий получение заготовки, горячую прокатку, аустенитизацию с использованием тепла прокатного нагрева или с дополнительного нагрева после прокатки, ускоренное охлаждение и окончательное охлаждение, отличающийся тем, что заготовку получают из стали с соотношением компонентов по п.8, обеспечивающей хорошую свариваемость, охлаждение ведут со скоростью 1,0 - 10 град. /с до 700 - 500oС и окончательно охлаждают с получением твердости в диапазоне на глубину 20 мм от поверхности головки рельса по крайней мере 320 Hv.
Приоритет по пунктам:
15.11.94 по пп.1 - 8;
07.03.95 по пп.9 - 11;
18.10.95 по пп.10 и 12;
07.03.95 по п.13.
RU96116891A 1994-11-15 1995-11-13 Рельс из перлитной стали с высокой износостойкостью и способ производства рельса RU2112051C1 (ru)

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6/280916 1994-11-15
JP06280916A JP3078461B2 (ja) 1994-11-15 1994-11-15 高耐摩耗パーライト系レール
JP4675495A JPH08246101A (ja) 1995-03-07 1995-03-07 耐摩耗性・耐損傷性に優れたパーライト系レールおよびその製造法
JP4675395A JPH08246100A (ja) 1995-03-07 1995-03-07 耐摩耗性に優れたパーライト系レールおよびその製造法
JP7/46753 1995-03-07
JP7/46754 1995-03-07
JP7/270336 1995-10-18
JP07270336A JP3113184B2 (ja) 1995-10-18 1995-10-18 耐摩耗性に優れたパーライトレールの製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2112051C1 true RU2112051C1 (ru) 1998-05-27
RU96116891A RU96116891A (ru) 1998-12-10

Family

ID=27461930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96116891A RU2112051C1 (ru) 1994-11-15 1995-11-13 Рельс из перлитной стали с высокой износостойкостью и способ производства рельса

Country Status (9)

Country Link
US (5) US5762723A (ru)
EP (1) EP0754775B1 (ru)
KR (1) KR100202251B1 (ru)
CN (1) CN1044826C (ru)
BR (1) BR9506522A (ru)
CA (1) CA2181058C (ru)
DE (1) DE69523149T2 (ru)
RU (1) RU2112051C1 (ru)
WO (1) WO1996015282A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8361246B2 (en) 2009-08-18 2013-01-29 Nippon Steel Corporation Pearlite rail
RU2519180C1 (ru) * 2010-06-07 2014-06-10 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Стальной рельс и способ его изготовления

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1044826C (zh) 1994-11-15 1999-08-25 新日本制铁株式会社 耐磨性优良的珠光体类钢轨及其制造方法
JP3445619B2 (ja) * 1995-03-14 2003-09-08 新日本製鐵株式会社 耐摩耗性および耐内部損傷性に優れたレールおよびその製造方法
US6783609B2 (en) * 2001-06-28 2004-08-31 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho High-carbon steel wire rod with superior drawability and method for production thereof
EP1493831A4 (en) * 2002-04-05 2006-12-06 Nippon Steel Corp PERLITE-BASED RAIL HAVING EXCELLENT WEAR RESISTANCE AND EXCELLENT DUCTILITY AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME
US7288159B2 (en) 2002-04-10 2007-10-30 Cf&I Steel, L.P. High impact and wear resistant steel
US7217329B2 (en) * 2002-08-26 2007-05-15 Cf&I Steel Carbon-titanium steel rail
US8404178B2 (en) * 2006-03-16 2013-03-26 Jfe Steel Corporation High-strength pearlitic steel rail having excellent delayed fracture properties
JP5145795B2 (ja) * 2006-07-24 2013-02-20 新日鐵住金株式会社 耐摩耗性および延性に優れたパーライト系レールの製造方法
CA2679556C (en) * 2007-03-28 2013-05-28 Jfe Steel Corporation Internal high hardness type pearlitic rail with excellent wear resistance and rolling contact fatigue resistance and method for producing same
US7591909B2 (en) * 2007-08-23 2009-09-22 Transportation Technology Center, Inc. Railroad wheel steels having improved resistance to rolling contact fatigue
ES2550793T3 (es) * 2008-10-31 2015-11-12 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Raíl de perlita que tiene resistencia a la abrasión superior y excelente tenacidad
JP4824141B2 (ja) * 2009-02-18 2011-11-30 新日本製鐵株式会社 耐摩耗性および靭性に優れたパーライト系レール
CN102803536B (zh) * 2009-06-26 2015-01-28 新日铁住金株式会社 延展性优良的珠光体系高碳钢钢轨及其制造方法
IN2012DN03791A (ru) * 2009-10-30 2015-08-28 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp
US8241442B2 (en) 2009-12-14 2012-08-14 Arcelormittal Investigacion Y Desarrollo, S.L. Method of making a hypereutectoid, head-hardened steel rail
US20110189047A1 (en) * 2010-02-02 2011-08-04 Transportation Technology Center, Inc. Railroad rail steels resistant to rolling contact fatigue
CN101921950B (zh) * 2010-09-02 2011-12-14 攀钢集团有限公司 用于高速和准高速铁路的钢轨及其制造方法
KR101342487B1 (ko) 2011-06-29 2013-12-17 포항공과대학교 산학협력단 층상 구조를 구비한 강판의 제조 방법
EP2674504A1 (en) 2012-06-11 2013-12-18 Siemens S.p.A. Method and system for thermal treatments of rails
AU2013275213B2 (en) * 2012-06-14 2015-09-17 Nippon Steel Corporation Rail
CN103898303B (zh) * 2012-12-31 2016-06-08 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种道岔轨的热处理方法和道岔轨
US9670570B2 (en) 2014-04-17 2017-06-06 Evraz Inc. Na Canada High carbon steel rail with enhanced ductility
WO2015157856A1 (en) * 2014-04-17 2015-10-22 Evraz Inc. Na Canada High carbon steel rail with enhanced ductility
CN104032222B (zh) 2014-06-24 2016-04-06 燕山大学 纳米珠光体钢轨的制备方法
CN104060075B (zh) * 2014-07-14 2016-05-04 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 提高钢轨硬化层深度的热处理方法
CA2962031C (en) * 2014-09-22 2019-05-14 Jfe Steel Corporation Rail manufacturing method and rail manufacturing apparatus
CN105018705B (zh) * 2015-08-11 2017-12-15 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种过共析钢轨及其制备方法
CN107520529B (zh) * 2017-08-31 2019-10-11 攀钢集团研究院有限公司 136re+ss热处理钢轨移动闪光焊接的方法
CA3094798C (en) 2018-03-30 2022-07-19 Jfe Steel Corporation Rail and method for manufacturing same
CN111868285B (zh) 2018-03-30 2022-03-18 杰富意钢铁株式会社 轨道及其制造方法
AT521405B1 (de) * 2018-07-10 2021-09-15 Voestalpine Schienen Gmbh Gleisteil aus einem hypereutektoiden Stahl
CN109355481A (zh) * 2018-10-26 2019-02-19 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 槽型钢轨闪光焊接头焊后热处理方法
KR102573456B1 (ko) * 2018-12-20 2023-08-31 아르셀러미탈 고강도 베이스를 갖는 티 레일의 제조 방법
CN111411208A (zh) * 2020-05-28 2020-07-14 内蒙古科技大学 一种减少过共析钢轨网状渗碳体析出的热处理方法
CN112267063A (zh) * 2020-09-09 2021-01-26 邯郸钢铁集团有限责任公司 一种耐磨热轧钢轨及其生产方法
CN112301200A (zh) * 2020-10-13 2021-02-02 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种具有抗延迟断裂性能的钢轨及其制备方法
WO2022106864A1 (en) * 2020-11-17 2022-05-27 Arcelormittal Steel for rails and a method of manufacturing of a rail thereof
CN113210820B (zh) * 2021-04-25 2023-03-21 成都交大焊接科技有限公司 一种闪光焊接方法
CN113817911A (zh) * 2021-09-18 2021-12-21 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种制备具有低脱碳层的钢轨的方法

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2109121A5 (ru) 1970-10-02 1972-05-26 Wendel Sidelor
JPS477606U (ru) 1971-02-18 1972-09-28
US3846183A (en) 1973-05-02 1974-11-05 Bethlehem Steel Corp Method of treating steel rail
DE2439338C2 (de) 1974-08-16 1980-08-28 Fried. Krupp, Huettenwerke Ag, 4630 Bochum Verfahren zur Wärmebehandlung von Schienen aus der Walzhitze
JPS5425490A (en) 1977-07-28 1979-02-26 Hitachi Cable Ltd Expansion joint of conductor
JPS54148124A (en) 1978-05-12 1979-11-20 Nippon Steel Corp Manufacture of high strength rall of excellent weldability
JPS5919173B2 (ja) 1979-03-17 1984-05-02 新日本製鐵株式会社 溶接性低合金熱処理硬頭レ−ルの製造法
JPS57198216A (en) 1981-05-27 1982-12-04 Nippon Kokan Kk <Nkk> Manufacture of high-strength rail
JPS5919173A (ja) 1982-07-23 1984-01-31 Citizen Watch Co Ltd ドツトラインプリンタにおける印字ヘツド
LU84417A1 (fr) 1982-10-11 1984-05-10 Centre Rech Metallurgique Procede perfectionne pour la fabrication de rails et rails obtenus par ce procede
DE3446794C1 (de) * 1984-12-21 1986-01-02 BWG Butzbacher Weichenbau GmbH, 6308 Butzbach Verfahren zur Waermebehandlung perlitischer Schienenstaehle
EP0186373B1 (en) 1984-12-24 1990-09-12 Nippon Steel Corporation Method of and apparatus for heat treating rails
JPS6256524A (ja) 1985-09-06 1987-03-12 Nippon Steel Corp 溶接性を付与した高強度レ−ルの製造法
JPS62127453A (ja) 1985-11-26 1987-06-09 Nippon Kokan Kk <Nkk> 延性及び靭性に優れた高性能レールの製造方法
GB8600533D0 (en) 1986-01-10 1986-02-19 Bekaert Sa Nv Manufacturing pearlitic steel wire
JPS6362846A (ja) 1986-09-03 1988-03-19 Nippon Kokan Kk <Nkk> 溶接部の耐軟化性に優れた低合金高強度レ−ル
JPS6382846A (ja) 1986-09-26 1988-04-13 Nissan Motor Co Ltd ヘツドライニングの固定構造
US4886558A (en) 1987-05-28 1989-12-12 Nkk Corporation Method for heat-treating steel rail head
JPH02186373A (ja) 1989-01-12 1990-07-20 Canon Inc トナー補給装置
AT395122B (de) 1990-07-20 1992-09-25 Voest Alpine Eisenbahnsysteme Verfahren zur verbindung von aus manganhartstahlguss bestehenden weichenteilen bzw. manganstahlschienen mit einer schiene aus kohlenstoffstahl
CA2048097C (en) 1990-07-30 1998-05-05 Gordon O. Besch High-strength, damage-resistant rail
US5209792A (en) 1990-07-30 1993-05-11 Nkk Corporation High-strength, damage-resistant rail
JP2601741B2 (ja) * 1991-12-18 1997-04-16 新日本製鐵株式会社 レ−ルの補修溶接方法
JP2685381B2 (ja) 1991-12-27 1997-12-03 新日本製鐵株式会社 耐表面損傷・高寿命レール
JP3153618B2 (ja) 1992-04-21 2001-04-09 新日本製鐵株式会社 過共析鋼線材の製造方法
JP2544867B2 (ja) 1992-04-21 1996-10-16 新日本製鐵株式会社 過共析鋼線材の製造方法
AT399346B (de) 1992-07-15 1995-04-25 Voest Alpine Schienen Gmbh Verfahren zum w[rmebehandeln von schienen
DE9302314U1 (de) 1993-02-17 1993-04-22 Emhart Inc., Newark, Del. Einstallbare Stoppvorrichtung
JPH06279925A (ja) 1993-03-23 1994-10-04 Nippon Steel Corp 耐ころがり疲労損傷性に優れた高強度レールおよびその製造法
JPH06279928A (ja) 1993-03-29 1994-10-04 Nippon Steel Corp 靭性および延性に優れた高強度レールおよびその製造法
GB9310854D0 (en) * 1993-05-26 1993-07-14 Asw Ltd Steel bars and rods and manufacturing process
JPH0746754A (ja) 1993-07-28 1995-02-14 Fuji Electric Co Ltd 開閉機器の開閉位置検出装置
JP2983803B2 (ja) 1993-07-28 1999-11-29 日本車輌製造株式会社 漏電遮断装置
DE69427189T3 (de) 1993-12-20 2013-08-08 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Hochfeste, abriebsresistente schiene mit perlitstruktur und verfahren zu deren herstellung
JP3081116B2 (ja) 1994-10-07 2000-08-28 新日本製鐵株式会社 パーライト金属組織を呈した高耐摩耗レール
JPH08109440A (ja) 1994-10-07 1996-04-30 Nippon Steel Corp パーライト金属組織を呈した高靭性レール
JPH07270336A (ja) 1994-03-28 1995-10-20 Nippon Seiko Kk 欠陥検査装置
CN1044826C (zh) 1994-11-15 1999-08-25 新日本制铁株式会社 耐磨性优良的珠光体类钢轨及其制造方法
JP3340356B2 (ja) 1997-07-31 2002-11-05 東レエンジニアリング株式会社 バイオリアクターおよび排水処理設備

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8361246B2 (en) 2009-08-18 2013-01-29 Nippon Steel Corporation Pearlite rail
RU2476617C1 (ru) * 2009-08-18 2013-02-27 Ниппон Стил Корпорейшн Перлитные рельсы
RU2519180C1 (ru) * 2010-06-07 2014-06-10 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Стальной рельс и способ его изготовления
US8980019B2 (en) 2010-06-07 2015-03-17 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Steel rail and method of manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
CN1044826C (zh) 1999-08-25
WO1996015282A1 (fr) 1996-05-23
AU687648B2 (en) 1998-02-26
USRE40263E1 (en) 2008-04-29
USRE42360E1 (en) 2011-05-17
US5762723A (en) 1998-06-09
DE69523149D1 (de) 2001-11-15
KR100202251B1 (ko) 1999-06-15
CA2181058C (en) 2000-11-07
CA2181058A1 (en) 1996-05-23
KR970700783A (ko) 1997-02-12
USRE42668E1 (en) 2011-09-06
USRE41033E1 (en) 2009-12-08
CN1140473A (zh) 1997-01-15
EP0754775A4 (en) 1998-11-18
BR9506522A (pt) 1997-09-02
EP0754775B1 (en) 2001-10-10
DE69523149T2 (de) 2002-06-20
AU3856495A (en) 1996-06-06
EP0754775A1 (en) 1997-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2112051C1 (ru) Рельс из перлитной стали с высокой износостойкостью и способ производства рельса
RU2194776C2 (ru) Рельсы из бейнитной стали с высокими сопротивлением усталостному разрушению поверхности и износостойкостью
RU2086671C1 (ru) Способ изготовления высокопрочного рельса (варианты) и высокопрочный рельс
AU2015268447B2 (en) Rail and production method therefor
JP3078461B2 (ja) 高耐摩耗パーライト系レール
JPH09316598A (ja) 耐摩耗性および溶接性に優れたパーライト系レールおよびその製造法
JP3445619B2 (ja) 耐摩耗性および耐内部損傷性に優れたレールおよびその製造方法
JP2003293086A (ja) 耐摩耗性および延性に優れたパーライト系レール
JP2000199041A (ja) 耐ころがり疲労損傷性、耐内部疲労損傷性に優れたベイナイト系レ―ル
JP2002363702A (ja) 耐摩耗性および延性に優れた低偏析性パーライト系レール
JPH08246101A (ja) 耐摩耗性・耐損傷性に優れたパーライト系レールおよびその製造法
JP2002069585A (ja) 耐摩耗性および耐内部疲労損傷性に優れたパーライト系レールおよびその製造法
JP2002363698A (ja) 耐ころがり疲労損傷性および耐摩耗性に優れたレールおよびその製造法
RU2139946C1 (ru) Обладающие превосходной износостойкостью и свариваемостью рельсы из низколегированной термообработанной перлитной стали, а также способ их производства
JP2003129182A (ja) 耐表面損傷性に優れたパーライト系レールおよびその製造法
JP2000008142A (ja) 耐内部疲労損傷性に優れたパーライト系レールおよびその製造法
JP4828109B2 (ja) パーライト系鋼レール
JPH09137228A (ja) 耐摩耗性に優れたパーライト系レールの製造法
JP4336028B2 (ja) 球状化炭化物を含有する耐摩耗性に優れたパーライト系レール
JP2000290752A (ja) 耐摩耗性に優れた焼戻しマルテンサイト系レールおよびその製造法
JP2001181737A (ja) 耐摩耗性と延靭性に優れたパーライト鋼レールの製造方法
JP2001355045A (ja) 耐摩耗性に優れたレール
JPH09137227A (ja) 高耐摩耗パーライトレールの製造法
JPH11152521A (ja) 耐摩耗性に優れた高強度パーライト系レールの製造法
JPH06336614A (ja) 耐表面損傷性に優れたベイナイト鋼レールの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner