RU2248408C2 - Steel - Google Patents

Steel Download PDF

Info

Publication number
RU2248408C2
RU2248408C2 RU2001119592/02A RU2001119592A RU2248408C2 RU 2248408 C2 RU2248408 C2 RU 2248408C2 RU 2001119592/02 A RU2001119592/02 A RU 2001119592/02A RU 2001119592 A RU2001119592 A RU 2001119592A RU 2248408 C2 RU2248408 C2 RU 2248408C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
carbon
manganese
phosphorus
sulfur
Prior art date
Application number
RU2001119592/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001119592A (en
Inventor
Йозеф ЗБОРИЛ (CZ)
Йозеф ЗБОРИЛ
Эдуард ХЕСЦКО (CZ)
Эдуард ХЕСЦКО
Original Assignee
"Дт Выхыбкарна А Мостарна, Спол. С.Р.О."
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
Application filed by "Дт Выхыбкарна А Мостарна, Спол. С.Р.О." filed Critical "Дт Выхыбкарна А Мостарна, Спол. С.Р.О."
Publication of RU2001119592A publication Critical patent/RU2001119592A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2248408C2 publication Critical patent/RU2248408C2/en

Links

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
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • 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
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • 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
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
    • 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
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B7/00—Switches; Crossings
    • E01B7/10—Frogs

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy, in particular steel for manufacturing of crossing frog of railroad and tram rails.
SUBSTANCE: claimed steel contains (mass %): carbon 0.07-0.15; manganese 0.50-1.20; silicium at most 0.50; chromium 1.2-2.00; molybdenum 0.40-0.70; nickel 2.50-3.50; vanadium at most 0.13; phosphorus at most 0.015; sulfur at most 0.015; titanium at most 0.05; aluminum at most 0.045; and balance: iron.
EFFECT: rail tracks with increased durability due to improved endurance of crossing frog, including parts bound with carbon steel elements; as well as decreased crack formation under variable loads.
1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к составу стали на основе хром-никель-молибдена, и может быть использовано в железнодорожном и городском транспорте для изготовления элементов железнодорожных и трамвайных путей.The invention relates to the metallurgical industry, in particular to the composition of steel based on chromium-nickel-molybdenum, and can be used in railway and city transport for the manufacture of elements of railway and tram tracks.

Известна сталь для изготовления мест пересечений в железнодорожном и трамвайном транспорте - 13 Мn супер специальная - на основе железа, включающая следующие компоненты, мас.%: 0,60-0,90 углерода, 12,50-16,50 марганца, 1,80-2,20 молибдена, не более 0,60 кремния, не более 0,05 фосфора, не более 0,03 серы. Указанная сталь сложно обрабатывается, плохо сваривается, при восстановлении изношенных частей наплавкой имеет низкое качество поверхности, а также склонна к образованию внутренних дефектов, которые не обнаруживаются ультразвуком.Known steel for the manufacture of intersections in railway and tram transport - 13 Mn super special - based on iron, including the following components, wt.%: 0.60-0.90 carbon, 12.50-16.50 manganese, 1.80 -2.20 molybdenum, not more than 0.60 silicon, not more than 0.05 phosphorus, not more than 0.03 sulfur. The specified steel is difficult to process, does not weld well, when restoring worn parts by surfacing, it has a low surface quality and is also prone to the formation of internal defects that are not detected by ultrasound.

Для аналогичных целей известно применение стали UIC 900А, включающей, помимо железа, мас.%: 0,60-0,80 углерода, 0,10-0,50 марганца, 0,80-1,30 кремния, не более 0,04 фосфора, не более 0,04 серы; стали 75

Figure 00000001
VK, включающей, помимо железа, мас.%: 0,45-0,65 углерода, 0,75-1,45 марганца, 0,10-0,50 кремния, не более 0,05 фосфора, не более 0,05 серы; сталей 85 и 95
Figure 00000002
VK, включающих, помимо железа, 0,60-0,80 углерода, 0,75-1,40 марганца, 0,10-0,50 кремния, не более 0,04 фосфора, не более 0,04 серы. Однако указанные стали обладают низким пределом текучести, недостаточной твердостью, имеют низкое сопротивление ударным и усталостным нагрузкам, что приводит к их быстрому износу и развитию трещин и, как следствие, к недостаточному сроку службы в качестве элементов пути в железнодорожном и трамвайном транспорте.For similar purposes, it is known to use UIC 900A steel, including, in addition to iron, wt.%: 0.60-0.80 carbon, 0.10-0.50 manganese, 0.80-1.30 silicon, not more than 0.04 phosphorus, not more than 0.04 sulfur; steel 75
Figure 00000001
VK, including, in addition to iron, wt.%: 0.45-0.65 carbon, 0.75-1.45 manganese, 0.10-0.50 silicon, not more than 0.05 phosphorus, not more than 0.05 sulfur; steels 85 and 95
Figure 00000002
VK, including, in addition to iron, 0.60-0.80 carbon, 0.75-1.40 manganese, 0.10-0.50 silicon, not more than 0.04 phosphorus, not more than 0.04 sulfur. However, these steels have a low yield strength, insufficient hardness, have low resistance to impact and fatigue loads, which leads to their rapid wear and crack development and, as a result, to insufficient service life as track elements in railway and tram transport.

Наиболее близким техническим решением является сталь, содержащая мас.%: не более 0,20 углерода, 0,40-0,70 марганца, не более 0,80 кремния, 1,50-2,00 хрома, 0,40-0,80 молибдена. 2,75-3,90 никеля, не более 0,80 ванадия, не более 0,02 фосфора, не более 0,02 серы, не более 0,10 вольфрама, не более 0,50 меди (Wegst C.W. “Stahlschlussel” 1986. Издательство “Stahlschlussel Wegst GmbH”, Marbach, DE XP002160857, поз.114). Однако для изготовления элементов пути для железнодорожного и городского транспорта, например места пересечения рельсов (крестовина), указанная сталь не подходит, поскольку не обеспечивает достаточного срока службы изделия из-за склонности к образованию трещин в зоне сварки с рельсом из углеродистой стали при воздействии переменных механических нагрузок.The closest technical solution is steel containing wt.%: Not more than 0.20 carbon, 0.40-0.70 manganese, not more than 0.80 silicon, 1.50-2.00 chromium, 0.40-0, 80 molybdenum. 2.75-3.90 nickels, not more than 0.80 vanadium, not more than 0.02 phosphorus, not more than 0.02 sulfur, not more than 0.10 tungsten, not more than 0.50 copper (Wegst CW “Stahlschlussel” 1986 Publishing house “Stahlschlussel Wegst GmbH", Marbach, DE XP002160857, pos. 114). However, for the manufacture of track elements for railway and urban transport, for example, the place where the rails intersect (cross), this steel is not suitable, since it does not provide a sufficient service life of the product due to the tendency to crack in the weld zone with carbon steel rail when exposed to variable mechanical loads.

Задачей изобретения является увеличение срока эксплуатации изделий из предложенной стали за счет повышения износостойкости мест их соединения с элементами из других сталей, а также уменьшение склонности стали к трещинообразованию при переменных нагрузках в соединении с элементами из углеродистой стали.The objective of the invention is to increase the life of products from the proposed steel by increasing the wear resistance of their joints with elements of other steels, as well as reducing the tendency of steel to crack under variable loads in connection with elements of carbon steel.

Указанный технический результат достигается тем, что сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, молибден, никель, вольфрам, фосфор, серу и железо, согласно предложенному изобретению дополнительно содержит титан и алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%:The specified technical result is achieved in that the steel containing carbon, manganese, silicon, chromium, molybdenum, nickel, tungsten, phosphorus, sulfur and iron, according to the proposed invention additionally contains titanium and aluminum in the following ratio, wt.%:

углерод 0,07-0,15carbon 0.07-0.15

марганец 0,50-1,20Manganese 0.50-1.20

кремний не более 0,50silicon no more than 0.50

хром 1,20-2,00chrome 1.20-2.00

молибден 0,40-0,70molybdenum 0.40-0.70

никель 2,50-3,50nickel 2.50-3.50

ванадий не более 0,13vanadium not more than 0.13

фосфор не более 0,015phosphorus no more than 0.015

сера не более 0,015sulfur not more than 0.015

титан не более 0,05titanium no more than 0.05

алюминий не более 0,045aluminum no more than 0,045

железо остальноеiron rest

Указанная сталь обладает следующими техническими характеристиками: предел прочности - 950-1300 МПа, предел текучести σ0,2 - 750-915 МПа, ударная вязкость при 20°С - не менее 20 Дж/см2, твердость по Бринеллю - 290-420 НВ, пластичность (А5)- не менее 10%.The specified steel has the following technical characteristics: tensile strength - 950-1300 MPa, yield strength σ 0.2 - 750-915 MPa, impact strength at 20 ° C - not less than 20 J / cm 2 , Brinell hardness - 290-420 HB ductility (A5) - not less than 10%.

Изобретение может быть проиллюстрировано следующим примером 1. Из предложенной стали было изготовлено изделие - место пересечения трамвайных рельсов (крестовина), которое было сварено стандартным способом сварки с рельсами из углеродистой стали. Состав стали был выбран следующим, мас.%: углерод - 0,14, марганец - 0,80, кремний - 0,34, хром - 1,76, молибден - 0,471, никель - 2,63, ванадий - 0,087, фосфор - 0,014, сера - 0,009. титан - 0,045, алюминий - 0,042, железо - остальное. Указанная сталь имела следующие служебные характеристики: предел прочности - 1147 МПа, предел текучести σ0,2 - 915 МПа, ударная вязкость при 20°С - 26 Дж/см2, твердость по Бринеллю - 338 НВ, пластичность (А5) 14,8%. После года эксплуатации в натурных условиях место контакта между сталью с составом, указанным выше, и рельсом из углеродистой стали осталось без изменения: отсутствовал износ стали в месте контакта с рельсом и не требовалось проведения ремонта или замены элементов соединения. Исследования ультразвуком показали отсутствие трещин в стали. Сравнительные лабораторные испытания образцов из стали указанного выше состава и стали по наиболее близкому аналогу показали преимущество стали по изобретению. Образцы сварных швов стали по изобретению показали отсутствие износа, в то время как образцы из стали по наиболее близкому аналогу при аналогичных условиях испытаний показали потерю 0,8% массы. Испытания на трещиностойкость при переменной нагрузке показали появление трещин у образцов из стали по ближайшему аналогу через 1,3·104 циклов и отсутствие трещин на образцах стали по изобретению.The invention can be illustrated by the following example 1. From the proposed steel the product was made - the intersection of the tram rails (cross), which was welded in a standard way of welding with carbon steel rails. The composition of the steel was selected as follows, wt.%: Carbon - 0.14, manganese - 0.80, silicon - 0.34, chromium - 1.76, molybdenum - 0.471, nickel - 2.63, vanadium - 0.087, phosphorus - 0.014, sulfur - 0.009. titanium - 0.045, aluminum - 0.042, iron - the rest. The specified steel had the following service characteristics: tensile strength - 1147 MPa, yield strength σ 0.2 - 915 MPa, impact strength at 20 ° C - 26 J / cm 2 , Brinell hardness - 338 HB, ductility (A5) 14.8 % After a year of operation in natural conditions, the contact point between the steel with the composition indicated above and the carbon steel rail remained unchanged: there was no wear of steel at the contact point with the rail and there was no need to repair or replace the joint elements. Ultrasound studies have shown the absence of cracks in steel. Comparative laboratory tests of samples of steel of the above composition and steel according to the closest analogue showed the advantage of the steel according to the invention. Samples of the welds of steel according to the invention showed no wear, while samples of steel according to the closest analogue under similar test conditions showed a loss of 0.8% of the mass. Tests for crack resistance at variable load showed the appearance of cracks in steel samples according to the closest analogue after 1.3 · 10 4 cycles and the absence of cracks on steel samples according to the invention.

Технические характеристики стали различного состава представлены в таблице 1.Technical characteristics of steel of various compositions are presented in table 1.

Таблица 1Table 1 Состав стали (в мас.%) и ее характеристикиThe composition of the steel (in wt.%) And its characteristics Вариант 1Option 1 Вариант 2Option 2 Вариант 3Option 3 углеродcarbon 0,120.12 0,120.12 0,120.12 марганецmanganese 0,700.70 0,670.67 0,730.73 кремнийsilicon 0,400.40 0,410.41 0,270.27 хромchromium 1,831.83 1,791.79 1,811.81 молибденmolybdenum 0,4280.428 0,4430.443 0,430.43 никельnickel 2,702.70 2,762.76 2,742.74 ванадийvanadium 0,0940,094 0,0960,096 0,0840,084 титанtitanium 0,0470,047 0,0310,031 0,0370,037 алюминийaluminum 0,0450,045 0,0400,040 0,0390,039 фосфорphosphorus 0,0130.013 0,0080.008 0,0100.010 сераsulfur 0,0120.012 0,0070.007 0,0070.007 Предел прочности, МПаTensile strength, MPa 10771077 10901090 10791079 Предел текучести σ0,2, МПаYield strength σ 0.2 , MPa 881881 865865 906906 Твердость по Бринеллю, НВBrinell hardness, HB 347347 345345 347347 Пластичность (А5), %Plasticity (A5),% 13,613.6 15,215,2 12.612.6

Изделия, выполненные из предложенной стали, могут с успехом быть использованы для железнодорожных и трамвайных путей и обеспечить увеличение скорости движения транспорта вследствие отсутствия дестабилизирующего влияния износа появления трещин.Products made from the proposed steel can be successfully used for railway and tram tracks and provide an increase in the speed of transport due to the absence of a destabilizing effect of wear on the appearance of cracks.

Claims (1)

Сталь для изготовления крестовин мест пересечения железнодорожных и трамвайных рельсов, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, молибден, никель, ванадий, фосфор, серу, титан и железо, отличающаяся тем, что она содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:Steel for the manufacture of crosses at the intersections of rail and tram rails containing carbon, manganese, silicon, chromium, molybdenum, nickel, vanadium, phosphorus, sulfur, titanium and iron, characterized in that it contains components in the following ratio, wt.%: углерод 0,07-0,15carbon 0.07-0.15 марганец 0,50-1,20Manganese 0.50-1.20 кремний не более 0,50silicon no more than 0.50 хром 1,2-2,00chrome 1.2-2.00 молибден 0,40-0,70molybdenum 0.40-0.70 никель 2,50-3,50nickel 2.50-3.50 ванадий не более 0,13vanadium not more than 0.13 фосфор не более 0,015phosphorus no more than 0.015 сера не более 0,015sulfur not more than 0.015 титан не более 0,05titanium no more than 0.05 алюминий не более 0,045aluminum no more than 0,045 железо - остальное.iron is the rest.
RU2001119592/02A 1999-11-17 2000-11-14 Steel RU2248408C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ1009199U CZ9574U1 (en) 1999-11-17 1999-11-17 Steel for railway crossing points
CZPUV1999-10091 1999-11-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001119592A RU2001119592A (en) 2003-06-20
RU2248408C2 true RU2248408C2 (en) 2005-03-20

Family

ID=5468971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001119592/02A RU2248408C2 (en) 1999-11-17 2000-11-14 Steel

Country Status (11)

Country Link
AU (1) AU1128101A (en)
CA (1) CA2355868A1 (en)
CH (1) CH694464A5 (en)
CZ (1) CZ9574U1 (en)
DE (1) DE20080276U1 (en)
HR (1) HRPK20010494B1 (en)
PL (1) PL193180B1 (en)
RU (1) RU2248408C2 (en)
UA (1) UA70342C2 (en)
WO (1) WO2001036698A1 (en)
YU (1) YU50601A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2459883C2 (en) * 2007-10-30 2012-08-27 Сумитомо Метал Индастриз, Лтд. High-expandability steel tube and method of its production

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2840628B1 (en) * 2002-06-05 2004-08-13 Cogifer RAIL TRACK COMPRISING A TRACK APPARATUS ELEMENT AND A WELDED RAIL SECTION WITHOUT MATERIAL SUPPLY
US11116728B2 (en) 2006-11-30 2021-09-14 Bend Research, Inc. Multiparticulates of spray-coated drug and polymer on a meltable core

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8320622D0 (en) * 1983-07-30 1983-09-01 British Steel Corp Alloy steels
FI84370C (en) * 1988-10-17 1991-11-25 Rauma Repola Oy Steel
GB2297094B (en) * 1995-01-20 1998-09-23 British Steel Plc Improvements in and relating to Carbide-Free Bainitic Steels
DE59609164D1 (en) * 1995-11-23 2002-06-06 Jinpo Pluls A S METHOD FOR WELDING THE RAILS

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2459883C2 (en) * 2007-10-30 2012-08-27 Сумитомо Метал Индастриз, Лтд. High-expandability steel tube and method of its production

Also Published As

Publication number Publication date
HRPK20010494B1 (en) 2003-06-30
YU50601A (en) 2004-03-12
DE20080276U1 (en) 2001-11-29
PL193180B1 (en) 2007-01-31
WO2001036698A1 (en) 2001-05-25
CH694464A5 (en) 2005-01-31
UA70342C2 (en) 2004-10-15
CZ9574U1 (en) 2000-01-31
AU1128101A (en) 2001-05-30
PL349011A1 (en) 2002-06-17
CA2355868A1 (en) 2001-05-25
HRP20010494A2 (en) 2002-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007327087A (en) Thick steel plate excellent in toughness and fatigue crack propagating property of base metal
CA2642764A1 (en) Stainless steel weld overlays with enhanced wear resistance
JP2001001148A (en) GAS SHIELD ARC WELDING OF THICK HIGH TENSILE STRENGTH STEEL PLATE OF AT LEAST 900 MPa CLASS
JPH08232043A (en) Steel for large heat input welding at heat input of 500kj/ cm or more and its production
JP2789918B2 (en) Duplex stainless steel with excellent weather resistance
RU2248408C2 (en) Steel
Sharma et al. Quenched and tempered steel welded with micro-alloyed based ferritic fillers
JPH07195193A (en) Solid wire for thin sheet of high tension steel
US2711959A (en) Welding steel for developing high surface hardness under impact
JP3649872B2 (en) Bainite steel rail with excellent weldability
JP2000263283A (en) Welded metal excellent in low temperature ductility
JPS6144934B2 (en)
ES2022458B3 (en) PROCESS TO CONNECT STEEL TO AUSTENTIC MANGANESE TO CARBON NEEDLE RAILS OR LOW ALLOY OF STEEL RAILS.
CN1333840A (en) Cast steel composition for railway components
PL213115B1 (en) Steel for railway and tram point crossing frog castings
JP4363321B2 (en) Welded joint with excellent fatigue characteristics
US5711914A (en) Rail steel
SE425802B (en) PROCEDURAL KIT FOR MANUFACTURE OF Wear-Resistant Ribbon and Wheel Material
JPS5855553A (en) Tool steel
SU1425013A1 (en) Composition of welding wire
US1974115A (en) Alloy steel railway track member
RU2310550C1 (en) Welding wire composition
RU2250927C2 (en) Special bridge steel
JP2000071092A (en) Magnesium contained welding metal with excellent low temperature toughness
SU1673633A1 (en) Steel

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20071115