JPH02267244A - マンガン鋼部品を炭素鋼部品に接続する為に用いられるインサート、同インサートを用いた接続方法及びこの方法により得られる組立体 - Google Patents

マンガン鋼部品を炭素鋼部品に接続する為に用いられるインサート、同インサートを用いた接続方法及びこの方法により得られる組立体

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JPH02267244A JP1177855A JP17785589A JPH02267244A JP H02267244 A JPH02267244 A JP H02267244A JP 1177855 A JP1177855 A JP 1177855A JP 17785589 A JP17785589 A JP 17785589A JP H02267244 A JPH02267244 A JP H02267244A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は主として一般の踏切りに使用される鉄道線路等
のマンガン鋼部品を、鉄道のレール等の炭素鋼から成る
他の1つあるいは2つ以上の部品に接続する為に用いら
れるインサートに係わるものである。
更に、本発明は2つあるいはそれ以上の部品を上述のイ
ン世−トを用いて接続する方法、及びこの方法により得
られる組立体に関する。
(従来の技術) 溶接・焼入れもしくは冷却を繰り返し行なうことにより
引きおこされる熱衝撃によって線路の機械的特性が変化
してしまうことから、重量で12〜14俤のマンガンを
含む鋼から成る線路に直接レールを溶接することは不可
能であることが知られている。
従って、この問題を解決する為に中間要素としての接続
鋼もしくは適切なグレードのインサートを媒介として鋼
製のレールとマンガン鋼の線路とを接続する方法が提案
されている。但し、インサートに高い弾性率及び高い弾
性限度をもたらし、かつインサー トの摩滅面が線路及
びレールの摩滅面とつねにすぐれた連続性を保つ様イン
サートに使用時の表面硬化性をもたらすような特定の合
金を接続用インサートの製造に使用する方法は未だ提案
されていない。
(発明が解決しようとする問題点) よって、本発明の目的は、このギャップを埋めることに
ある。
C問題を解決する手段) 本発明は重量にして12〜14q6のマンガンを含有す
る鋼製の部品を炭素鋼から成る少なくとも1つの部品に
接続する為、以下の組成を持つオーステナイトとフェラ
イトとの合金から成るインサートを使用することを特徴
としている:(重量パーセント) 炭       素   0.025〜0.035qb
マ  ン  ガ  ン      6〜 11  %け
   い   素    0.5 〜1.5  係ニ 
 ッ  ケ  ル      5〜8   %り   
 ロ    ム    17.5 〜 20  %モリ
ブデン   <0.5% 窒       素   0.12〜0.20%リン及
びイオウ      ≦0.030係なお、デルタフェ
ライトの含有量は計算上5〜15チである。
更K、本発明のインサートは1030℃〜1100℃の
温度下に約2時間放置されたのち水によってこの状態を
停止させることから成る過急冷もしく等の炭素鋼から成
る少なくとも1つの部品に前記の通りの特徴を有するイ
ンサートを使用して接続する方法に関するものであり、
更に、この方法は成形によって得られた前記インサート
をマンガン鋼部に溶接する前にまず炭素鋼部に溶接して
サブ組立体を作り、このサブ組立体に約900℃から周
囲温度又は室温への調節した冷却を含む熱処理を施すと
いう特徴を有している。
このプロセスによるとインサートとマンガン鋼との溶接
には周囲温度への冷却以外の何らの熱処理をも必要とし
ない。
なお、添付の図面には以下の組成から成るインサートの
一例の顕微鏡写真が示されている;炭    素   
   0.03% マンガン   6.2% けい素  0.8係 ニッケル   Z5  チ り  ロ  ム モリブデン 窒    素 リ      ン 計算上のゾルタフエラ ある。
1920チ 0.02係 0.16俤 <0.03係 イトの含有量は6.1俤で である。更に詳しくは、本発明による特殊なインサート
を媒介として接続された線路とレールとから成る組立体
に係わるものである。
なお、以下の詳細な記述により本発明及び本発明による
インサート・接続方法及び組立体との目的・特徴・長所
とを更に詳しく説明する。
まずインサートを媒介として接続される鋼部品はあらか
じめあらゆる適切な処理を施したものでなければならな
いことを指摘しておく。
すなわち、重量で12〜14チのマンガンを含有する鋼
から成る部品はハンマーによる打ち延し・プレス成形・
エクスプロージョンなどの適切な方法により過急冷のの
ち表面硬化の処理を施されたものであることとする。
又、炭素鋼部品についてもその硬度を強化する為、あら
かじめふされしい方法によって処理されていることとす
る。本発明によるインサートは前述のとおりの組成から
成っており、そのフェライトの含有率が6〜10チであ
るところのオーステナイト−フェライトステンレス鋼を
成形することによって得られる。
特に、炭素・マンガン・けい素・ニッケル・クロム・モ
リブデン及び窒素間のこの特定の重量比によってインサ
ートは高い弾性率と高い弾性限度を有することが可能と
なっており、更に、使用時におけるインサートの表面硬
化もこの特定の比率によって可能となっている。なお、
この表面硬化は後述するとおり、本発明において特に大
きな長所を成すものである。
更に、のぞましいグレードに成形されたインサートは1
030℃〜1100℃の温度下に2時間放置されたのち
、この状態を水によって停止させるという過急冷処理を
施されなければならないこともつげ加えておく。
以下、重量で12〜14チのマンガンを含む鋼から成る
線路等の部品を、上述のインサートを使用することによ
りいかにレール等の炭素鋼から成る1つあるいはそれ以
上の部品に接続するのか、その方法を具体的に記述する
(実施例) まf、インサートは炭素鋼あるいはレールのエツジに溶
接される。ここですでにインサートは溶接される部品に
対し望ましい寸法精度を有する様、細心の注意を払って
加工されているものでなければならない。又、ここでの
溶接は、電極もしくはワイヤーアーク溶接、テルミット
法、フラッシュ溶接、電子による照射、プラズマトーチ
溶接などの適切な溶接方法により行なわれることとする
インサートと炭素鋼部品との溶接が終了し次第、ここで
得られたサブ組立体に時間管理のもとで熱供給による熱
処理を施し温度の急上昇を受けた炭素鋼に特有の金属条
件をみたすようにする。更に詳L <は、この処理は上
記のサブ組立体を約900℃から周囲温度もしくは室温
にまで調節して冷却することから成るものである。この
処理によってレールへの遷移帯域に組立体を脆化させる
硬化成分が生ずることを避けることができる。
この後、レール−インサートサブ組立体を希望のサイズ
に合わせ、一方非破壊試験方法により溶接をコントロー
ルする。これに続きサブ組立体はインサートを介しマン
ガン鋼部品、すなわち線路部分に溶接される。なお、こ
の溶接は前述の適切な溶接方法を用いて行なわれ、ここ
では周囲空気中での単なる冷却以外伺らの熱処理をも必
要としない。
(発明の効果) こうして得られた組立体は期待される限りの機械的強度
及び安全性とを発揮する。
これは特にインサートに使用されている合金の特性がイ
ンサートをレールへ、更に線路へと溶接する過程で発生
する熱亀裂の危険性を取りのぞくものであることに起因
している。更に、このインサートな構成する合金はゝ使
用時に硬化する“という特性をインサートに与える為、
インサートの長さが制限されないだけでなく、インサー
トの摩滅面とレール及び線路の摩滅面との間に完全な連
続性が保たれる。
なお、本発明は既述の方法と技術的に匹敵するあらゆる
方法、及び添付の特許請求の範囲及び本発明の主旨に沿
うものであれば上記の方法同志を互いに組みあわせた方
法とから構成されるものであることをつげ加えておく。
【図面の簡単な説明】
添付図面は、炭素0.03俤、マンガン6.2係、けい
素0.80チ、ニッケルZ5%、クロム1920チ、モ
リブデン0.02係、窒素0.13係、リンく0.03
%、デルタフェライトの計算上の含有量6.1係の分析
値をもつインサートの一例の鋼がもつ顕微鏡組織を示す
写真である。 (外4名)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、以下の組成を持つオーステナイトとフェライトとの
    合金から構成されることを特徴とする、重量で12〜1
    4%のマンガンを含む鋼から成る部品を炭素鋼から成る
    少なくとも1つの部品に接続する為に用いられるインサ
    ート: (重量パーセント) 炭素0.025〜0.035% マンガン6〜11% けい素0.5〜1.5% ニッケル5〜8% クロム17.5〜20% モリブデン<0.5% 窒素0.12〜0.20% リン及びイオウ≦0.030% なお、計算上デルタフェライトの含有量は5%〜15%
    である。 2、1030℃〜1100℃の温度下に約2時間放置し
    たのちこの状態を水によって停止させることから成る過
    急冷を経ることを特徴とする請求項1項記載のインサー
    ト。 3、以下の組成を持つことを特徴とする請求項1項記載
    のインサート: 炭素0.03% マンガン6.2% けい素0.80% ニッケル7.5% クロム19.20% モリブデン0.02% 窒素0.13% リン<0.03% なお、計算上デルタフェライトの含有量は6.1%であ
    る。 4、成形によって得られたインサートは、まず、サブ組
    立体を構成するように炭素鋼部品に溶接され、そのサブ
    組立体は、マンガン鋼部品に溶接される前に約900℃
    から周囲温度への調節した冷却を含む熱処理を施こされ
    ることを特徴とする、請求項1項記載のインサートを媒
    介として鉄道線路の軌道部品等のマンガン鋼部品を炭素
    鋼から成る少なくとも1つの部品に接続する方法。 5、インサートとマンガン鋼部品との溶接に、周囲空気
    による冷却以外何らの熱処理をも行わないことを特徴と
    する請求項4項記載の方法。 6、請求項4項記載の方法により得られる少なくとも2
    つの部品から成る組立体。
JP1177855A 1989-04-05 1989-07-10 マンガン鋼部品を炭素鋼部品に接続する為に用いられるインサート、同インサートを用いた接続方法及びこの方法により得られる組立体 Expired - Lifetime JP2898017B2 (ja)

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