JPH042647B2 - - Google Patents
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Description
「発明の目的」
本発明はレールの熱処理方法に係り、特に重軸
重下、曲線部におけるレール頭部の摩耗や高速運
転時におけるレール頭部のシエリング疵などの疲
労損傷の少いレールを製造するため所要の微細パ
ーライト組織を安定且つ低コストに生産しようと
するものである。
産業上の利用分野
鉄道輸送の重軸重化、高速化に即応したレール
の熱処理方法。
従来の技術
近年における鉄道輸送は重軸重化、高速化が指
向され、レールの使用条件が厳しくなる傾向にな
り、斯様な要請に対してレール頭部の冶金的組織
として微細パーライト組織がレールに求められる
耐摩耗性、耐損傷性について最も優れた特性を示
すことが知られている。
然してこのような冶金的組織を得る方法として
一般的には次の2つの製造方法が知られている。
第1の方法は、炭素鋼レール成分にSi、Cr、
Mo、Vなどの合金元素を単体あるいは組み合わ
せて多量に添加することにより圧延後の自然冷却
条件下で前記微細パーライト組織を得る方法(以
下、合金鋼レール法と称す)である。
第2の方法は、安定してパーライトが得られる
炭素鋼レールを、圧延後あるいは再加熱後、オー
ステナイト域の温度より所定冷却速度で加速冷却
し前記微細パーライト組織を得る方法(以下熱処
理レール法と称す)である。
然してこの熱処理レール法は更に次のの方
法に大別される。
法:圧延後一旦冷却し、オフラインにてガス火
炎加熱あるいは高周波誘導加熱などによりオー
ステナイト域に再加熱後、熱処理する方法。
法:熱間圧延後、オンラインにて引続きオース
テナイト域より所定の冷却速度で加速冷却し熱
処理する方法。
又前記熱処理の強制冷却方法としては、次の3
つの方法が知られている。
○イ 衝風による冷却。
○ロ 水スプレーおよび水ミストによる冷却。
○ハ溶融塩浴等への浸漬冷却。
発明が解決しようとする問題点
しかし、上記のような従来法には夫々に問題点
を有している。
即ち第1の合金鋼レール法は、圧延ままで製造
できるとしても高価な合金元素を多量に必要と
し、製造コストは高くなる。またロングレール化
を溶接の際に溶接後の冷却速度が2℃/sec前後
となり、圧延後の冷却速度より速いため溶接継手
部にマルテンサイト組織を生成する。従つて継手
溶接後、後熱処理を必要とするなど継手溶接の能
率低下が避けられない。
第2の熱処理レール法における法は、一旦冷
却したものを再加熱する手数とコストが嵩み、不
利とならざるを得ない。
この熱処理レール法の法においては、法に
おける前記不利はないとしても、その強制冷却の
ために採用された○イ〜○ハの方法に以下のような不
利がある。
○イ の衝風による冷却は、冷却能が小さく、成分
により決定される必要冷却速度の確保が困難で
ある。オフライン熱処理の場合には、再加熱時
にレール頭部の表面から内部への温度勾配を急
峻にすることによりレール内部への抜熱を利用
して必要冷却能を低減している。また、冷却能
は、被冷却材への衝突速度に依存する為、冷却
能向上として衝風ノズルと被冷却材間隔を小さ
くすること、吐出圧力を高くすることなどが考
えられる。前者の場合、強制冷却過程でのレー
ル曲りに対する衝風ノズルの追従等の制御が必
要であり、熱処理速度が速くなると設備機構が
複雑となる。又後者の場合、衝風の流量が増大
し供給装置の巨大化を招き、設備費、ランニン
グコスト共に不利になる。なお、Cr、Mo等の
合金を添加し焼入性を上げて必要冷却速度を小
さくする方法があるが、合金の添加にり製造コ
ストが高くなる。
○ロ の水スプレーおよび水ミストによる冷却は、
衝風冷却に比較して冷却媒体コストが安価であ
り、冷却能が大きく、流量密度の変更により冷
却能の調整ができる点で有利であるが、水の冷
却特性として被冷却材の表面温度低下にしたが
つて冷却能が増大し、膜沸とうから核沸とうに
移行する点で極大になる水濡れ現象が発生す
る。水ミストの場合にも、気水比により若干異
なるが同じ現象を示し、この現象は、被冷却材
の表面温度および表面性状に大きく依存する。
このような水の冷却特性は、冷却制御を困難と
し、冷却条件のバラツキによる品質の不均一、
水濡れによる局部的な過冷却によるレール特性
上有害なベイナイトやマルテンサイト組織の発
生の原因となる。
○ハ の溶融塩浴等への浸漬冷却は、レール姿勢が
浸漬姿勢に制約され、また冷却能の部位別ある
いは時間の経過に伴なう調整が困難である。し
たがつて設備設計および熱処理条件の制御上不
利である。
「発明の構成」
問題点を解決するための手段
オーステナイト域から750〜500℃に到る冷却速
度を1〜30℃/secとして強制冷却し、レール頭
部を微細パーライト組織とするに当り、直列配置
したノズルから100〜170℃の加圧熱水を噴射して
得られる高温の気液混合スプレー帯を通過させレ
ール頭部を強制冷却することを特徴とするレール
の熱処理方法。
作 用
ノズルから噴出された熱水の液滴により冷却能
変化の少い安定した冷却が得られる。
レール成分による焼入性の変化に対応した冷却
能調整が図られ、又被冷却材に衝突した液滴が瞬
時に蒸気化し水切れが適切に得られる。
実施例
上記したような本発明について更に説明する
と、本発明においては上記した従来のものの問題
点を解消するように検討を重ね、レール頭部を耐
摩耗性、耐損傷性に優れた微細パーライト組織を
得るため、レール頭部をオーステナイト域温度よ
り加速冷却し、レール特性上有害なベイナイトや
マルテンサイト組織を生成せず、また熱処理後の
自己焼鈍による硬度軟化を生ぜしめないで、安
定、安価かつ高能率に熱処理する冷却ないし冷却
制御方法を得ることに成功した。
即ち本発明は、一般的にwt%(以下単に%と
いう)で、C:0.50〜0.85%、Si:0.10〜1.00%、
Mn:0.50〜1.50%、P:0.035%以下、S:0.035
%以下、Al:0.05%以下を含有し、残部がFeと
不可避的不純物を基本組成とし、必要により
Cr:0.05〜1.50%、Mo:0.05〜0.20%、V:0.03
〜0.10%、Ni:0.10〜1.00%、Nb:0.005〜0.050
%の何れか1種または2種以上を添加した化学組
成を有するレールを、その頭部温度がオーステナ
イト域から700〜500℃の間の冷却速度を1〜30
℃/secで加速冷却し、レール頭部を微細パーラ
イト組織に熱処理するに当り、上記強制冷却の全
温度範囲を100〜170℃の加圧熱水をノズルで噴射
し高温の気液混合スプレー(以下熱水スプレーと
いう)をなし、即ちこのような熱水スプレーヘツ
ダーを配置した列に上記レールを通過させ、レー
ル頭部の強制冷却をなすものである。またこの強
制冷却として強制冷却開始から500℃までを上記
熱水スプレー冷却ヘツダーで行い、500℃から強
制冷却停止温度までを衝風冷却ヘツダーを配置し
た列に上記レールを通過させて頭部の強制冷却を
なすものである。
このような本発明において、レール頭部の温度
がオーステナイト域から加速冷却し、該レール頭
部を微細パーライト組織に熱処理する際の冷却媒
体として熱水スプレーあるいは熱水スプレーと衝
風を組み合わせるのは以下のような理由による。
即ちレール頭部に関し微細パーライト組織とする
にはオーステナイト域温度よりレール表面ないし
表層5mmについて700℃〜500℃の間を、レール成
分により特定された冷却速度(たとえばAREA
系成分のものでは3〜9℃/sec)で加速冷却し、
また強制冷却の停止温度は変態した頭部の微細パ
ーライト組織の軟化を防止するためレール腹部等
よりの復熱を考慮しレール表面で450〜270℃にす
る必要がある。
本発明の熱水スプレーは、高温高圧(100〜170
℃、0〜7.0Kgf/cm2G)の熱水をノズルから大
気中に噴射し、この時に生じる液滴により冷却す
るものである。ノズルより噴射された熱水は、そ
の一部が蒸気化し数百倍の体積に急激に膨張し、
この蒸気により熱水が剪断・加速されて微細液滴
化され、気液混合スプレーとなる。熱水スプレー
の冷却能特性は、第6図に示すように被冷却材の
表面温度が高温領域から低温領域まで冷却能の変
化が小さく、これは冷却制御が容易であり、安定
していることを示す。水スプレーの場合には、被
冷却材の表面温度による冷却能の変化、水濡れ現
象による冷却能の急激な増大が生じる。この現象
は、表面温度および表面性状に依存する為、熱間
圧延材の場合には、表面温度が500℃〜550℃で水
濡れ現象が発生する可能性があることを考慮する
必要がある。また熱水スプレーの冷却能は、水ミ
ストと同等以上得られることを示しており、爆発
的に膨張する蒸気により熱水が微粒化され、同一
ノズルで広範囲の流量について安定した粒滴が得
られるため、レール成分による焼入性の変化に対
応した冷却能の調整に対して極めて有利である。
熱水スプレーは、被冷却材に衝突した液滴が瞬
時に蒸気化するため熱水スプレー単独でも極めて
水切れ性が良いが、熱水スプレーノズルの噴射範
囲の前後にパージ装置、例えば衝風によるパージ
を備えることにより更に水切れが完全となり、冷
却条件の安定が図られ得る。
次に、冷却媒体として冷却開始から500℃まで
を熱水スプレー冷却、500℃から強制冷却停止ま
でを衝風冷却とするのは以下の理由による。即
ち、微細パーライトを得るためにはオーステナイ
ト〜パーライト変態は、700℃〜500℃の間の冷却
速度を1〜30℃/secで強制冷却する必要がある
ため、冷却媒体として上記熱水スプレー冷却と
し、変態終了後の強制冷却は微細パーライトの軟
化防止のための復熱抑制冷却であり、冷却能は変
態時の1/2以下でよい。また、水スプレー等にて
顕著に見られる水濡れを現象を避ける為にも、後
半の冷却媒体として衝風冷却とすることは、工業
的実用性があり、品質安定上有効である。
即ち、オーステナイト〜パーライト変態の間の
冷却媒体として本発明の熱水スプレー冷却を使用
することにより、必要冷却速度が十分確保でき、
かつ冷却能が安定しているため、レール頭部にお
いて、レールに有害なベイナイトやマルテンサイ
トを生成することなく安定して微細パーライト組
織を得ることができる。なお上記したような本発
明による強制冷却方法は、熱間圧延終了後、該熱
間圧延に引き続きオンラインにて熱処理する場
合、およびオフラインにおいて再加熱後熱処理す
る場合のどちらにも適用できる。
本発明によるものの具体的実施例を添附図面に
示すものについて説明すると、第1図には本発明
による熱水スプレーノズルの配置例が示され、高
温高圧の熱水がノズル2より噴射され気液混合ス
プレーとなつて被冷却材であるレール1の頭部を
強制冷却する。該レール1の頭部・底部は熱水ス
プレーによる冷却を防止するため、スプレー遮蔽
手段3等が設けられている。また第2図には上記
したような第1図の熱水スプレーノズルに併用さ
れる、衝風冷却ヘツダーの配置例が示され、ヘツ
ダー4は多孔あるいは多スリツトのヘツダーであ
り、高圧空気を噴射してレール1の頭部を強制冷
却するように成つている。
更に第3図には、熱水スプレーノズルおよびパ
ージ用ノズルの配置例が示され、前記した第1図
に示す如く配設された熱水スプレーノズル2のレ
ール1長さ方向における噴射範囲の前後にパージ
用ノズル5を配置することにより、噴射された熱
水の水切れが更に完全となり、水濡れ等による局
所的な不均一に対し有効となる。
又第4図は、熱水スプレー冷却および衝風冷却
を組み合わせた場合の配置例であり熱水スプレー
冷却域6および衝風冷却域7をレールの通過方向
において直接的に配置、し、レール1を通過させ
ることにより強制冷却される。
次に、本発明による熱間圧延終了後、引き続き
熱処理して製造したレールの結果を示すと次の第
1表の如くであり、比較材としては従来方法のオ
フラインにて再加熱後衝風冷却によりフラツクク
ウエンチ処理したレールを併記する。
なお、この第1表には供試材の化学組成および
熱処理の冷却条件を示し、A,B、が本発明材、
C,D、が比較材として従来方法による熱処理レ
ールである。B,D、は成分が基本組成のものに
対し、低合金を添加したレール鋼である。
``Object of the Invention'' The present invention relates to a method for heat treatment of rails, and particularly to produce rails with less fatigue damage such as wear of the rail head on curved sections and shearing defects on the rail head during high-speed operation under heavy axle loads. Therefore, the aim is to produce the required fine pearlite structure stably and at low cost. Industrial application field A heat treatment method for rails that responds quickly to the heavier axle loads and faster speeds of rail transportation. Conventional technology In recent years, rail transport has become more oriented toward heavy axle loads and higher speeds, and the conditions for using rails have become more severe. It is known to exhibit the best properties in terms of wear resistance and damage resistance required for. However, the following two manufacturing methods are generally known as methods for obtaining such a metallurgical structure. The first method uses carbon steel rail components such as Si, Cr,
This is a method (hereinafter referred to as the alloy steel rail method) in which the fine pearlite structure is obtained under natural cooling conditions after rolling by adding a large amount of alloying elements such as Mo and V alone or in combination. The second method is to obtain the fine pearlite structure by accelerating a carbon steel rail from which pearlite is obtained stably after rolling or reheating at a predetermined cooling rate from the austenite region temperature (hereinafter referred to as the heat-treated rail method). ). However, this heat treatment rail method is further divided into the following methods. Method: After rolling, the material is cooled and then reheated offline to the austenite region using gas flame heating or high-frequency induction heating, followed by heat treatment. Method: After hot rolling, the austenite region is then acceleratedly cooled and heat treated at a predetermined cooling rate online. In addition, as the forced cooling method for the heat treatment, the following 3 methods are available:
Two methods are known. ○B Cooling by blast. ○B Cooling by water spray and water mist. ○C Cooling by immersion in a molten salt bath, etc. Problems to be Solved by the Invention However, each of the above conventional methods has its own problems. That is, even if the first alloy steel rail method can be manufactured as rolled, it requires a large amount of expensive alloying elements, resulting in high manufacturing costs. Furthermore, when welding long rails, the cooling rate after welding is around 2°C/sec, which is faster than the cooling rate after rolling, so a martensitic structure is generated in the welded joint. Therefore, after welding the joint, post-heat treatment is required, which inevitably reduces the efficiency of joint welding. The second heat treatment rail method is unavoidably disadvantageous because it increases the time and cost of reheating the material once it has been cooled. Although this heat treatment rail method does not have the disadvantages mentioned above, methods ○A to ○C adopted for forced cooling have the following disadvantages. B) Blast cooling has a small cooling capacity, and it is difficult to secure the required cooling rate determined by the components. In the case of off-line heat treatment, the required cooling capacity is reduced by making the temperature gradient from the surface of the rail head to the inside steeper during reheating, thereby utilizing heat removal into the rail. Furthermore, since the cooling capacity depends on the speed of collision with the material to be cooled, possible ways to improve the cooling performance include reducing the distance between the blast nozzle and the material to be cooled, and increasing the discharge pressure. In the former case, it is necessary to control the blast nozzle to follow the bending of the rail during the forced cooling process, and as the heat treatment speed increases, the equipment mechanism becomes complicated. In the latter case, the flow rate of the blast increases, leading to an increase in the size of the supply device, which is disadvantageous in terms of equipment costs and running costs. Note that there is a method of adding alloys such as Cr, Mo, etc. to increase hardenability and reduce the required cooling rate, but the addition of alloys increases manufacturing costs. ○B Cooling by water spray and water mist,
Compared to blast cooling, the cooling medium cost is low, the cooling capacity is large, and the cooling capacity can be adjusted by changing the flow density. As the cooling capacity increases, a water wetting phenomenon occurs that reaches its maximum at the point where film boiling shifts to nucleate boiling. In the case of water mist, the same phenomenon occurs although it differs slightly depending on the air-water ratio, and this phenomenon largely depends on the surface temperature and surface properties of the material to be cooled.
These cooling characteristics of water make cooling control difficult, resulting in uneven quality due to variations in cooling conditions.
Localized supercooling due to water wetting causes the formation of bainite and martensite structures that are harmful to rail properties. ○C In immersion cooling in a molten salt bath, etc., the rail position is restricted to the immersion position, and it is difficult to adjust the cooling capacity for each part or over time. Therefore, this is disadvantageous in terms of equipment design and control of heat treatment conditions. "Structure of the Invention" Means for Solving the Problems Forced cooling is performed from the austenite region to 750 to 500 degrees Celsius at a cooling rate of 1 to 30 degrees C/sec, and in order to make the rail head a fine pearlite structure, A method for heat treatment of rails, characterized in that the head of the rail is forcibly cooled by passing through a high temperature gas-liquid mixed spray zone obtained by spraying pressurized hot water of 100 to 170°C from arranged nozzles. Function The droplets of hot water ejected from the nozzle provide stable cooling with little change in cooling capacity. Cooling capacity can be adjusted in response to changes in hardenability due to rail components, and droplets that collide with the material to be cooled are instantaneously vaporized, resulting in appropriate drainage. EXAMPLES To further explain the present invention as described above, in the present invention, after repeated studies to solve the problems of the conventional methods described above, the rail head is made of a fine pearlite structure with excellent wear resistance and damage resistance. In order to obtain a stable, inexpensive and We succeeded in obtaining a cooling or cooling control method for highly efficient heat treatment. That is, in the present invention, generally in wt% (hereinafter simply referred to as %), C: 0.50 to 0.85%, Si: 0.10 to 1.00%,
Mn: 0.50-1.50%, P: 0.035% or less, S: 0.035
% or less, Al: 0.05% or less, the balance being Fe and unavoidable impurities, as necessary.
Cr: 0.05~1.50%, Mo: 0.05~0.20%, V: 0.03
~0.10%, Ni: 0.10~1.00%, Nb: 0.005~0.050
A rail having a chemical composition in which one or more of
To heat-treat the rail head to a fine pearlite structure by accelerating cooling at a rate of ℃/sec, pressurized hot water of 100 to 170℃ is injected through a nozzle to cover the entire temperature range of the forced cooling described above. In other words, the rail is passed through a row in which such hot water spray headers are arranged, and the head of the rail is forcibly cooled. In addition, this forced cooling is performed from the start of forced cooling to 500℃ using the hot water spray cooling header, and from 500℃ to the forced cooling stop temperature, the head is forced to pass through the above rail through the row of blast cooling headers. It provides cooling. In the present invention, the temperature of the rail head is accelerated from the austenite region to the temperature of the austenite region, and hot water spray or a combination of hot water spray and blast is used as the cooling medium when heat treating the rail head to a fine pearlite structure. This is due to the following reasons.
In other words, in order to obtain a fine pearlite structure in the rail head, the cooling rate specified by the rail component (for example, AREA
For system components, accelerated cooling is performed at a rate of 3 to 9℃/sec).
In addition, the stop temperature of forced cooling must be set at 450 to 270°C on the rail surface, taking into account heat recovery from the rail abdomen, etc., in order to prevent softening of the fine pearlite structure of the transformed head. The hot water spray of the present invention has high temperature and high pressure (100 to 170
℃, 0 to 7.0 Kgf/cm 2 G) is injected into the atmosphere from a nozzle, and the droplets generated at this time are used to cool the air. A portion of the hot water injected from the nozzle vaporizes and rapidly expands to several hundred times its volume.
The hot water is sheared and accelerated by this steam and becomes fine droplets, forming a gas-liquid mixed spray. As shown in Figure 6, the cooling performance characteristics of hot water spray are that the cooling performance changes little as the surface temperature of the material to be cooled changes from a high temperature range to a low temperature range, which means that cooling control is easy and stable. shows. In the case of water spray, the cooling capacity changes depending on the surface temperature of the material to be cooled, and the cooling capacity rapidly increases due to the water wetting phenomenon. This phenomenon depends on the surface temperature and surface properties, so in the case of hot-rolled materials, it is necessary to take into account that water wetting may occur at a surface temperature of 500°C to 550°C. It has also been shown that the cooling ability of hot water spray is equivalent to or higher than that of water mist, and the explosively expanding steam atomizes the hot water, making it possible to obtain stable droplets over a wide range of flow rates with the same nozzle. Therefore, it is extremely advantageous for adjusting the cooling capacity in response to changes in hardenability due to rail components. With hot water spray, the droplets that collide with the material to be cooled instantly vaporize, so even hot water spray alone has extremely good water removal properties. By providing this, the water can be completely drained and the cooling conditions can be stabilized. Next, the reason why hot water spray cooling is used as the cooling medium from the start of cooling to 500°C, and blast cooling is used from 500°C until forced cooling is stopped, is as follows. That is, in order to obtain fine pearlite, the austenite-pearlite transformation requires forced cooling at a cooling rate of 1 to 30°C/sec between 700°C and 500°C, so the above-mentioned hot water spray cooling is used as the cooling medium. The forced cooling after the transformation is a recuperation-suppressing cooling to prevent the softening of the fine pearlite, and the cooling capacity may be less than half that of the transformation. In addition, in order to avoid the phenomenon of water wetting that is noticeable with water spray, etc., using blast cooling as the cooling medium in the latter half is industrially practical and effective in terms of quality stability. That is, by using the hot water spray cooling of the present invention as a cooling medium during the austenite to pearlite transformation, the required cooling rate can be sufficiently ensured,
In addition, since the cooling capacity is stable, a fine pearlite structure can be stably obtained at the rail head without generating bainite or martensite that is harmful to the rail. Note that the forced cooling method according to the present invention as described above can be applied to both cases where after hot rolling is completed, heat treatment is performed on-line following the hot rolling, and when heat treatment is performed after reheating off-line. To explain a specific embodiment of the present invention as shown in the attached drawings, FIG. The mixed spray forms and forcibly cools the head of the rail 1, which is the material to be cooled. The head and bottom portions of the rail 1 are provided with spray shielding means 3 and the like to prevent cooling by hot water spray. Furthermore, FIG. 2 shows an example of the arrangement of a blast cooling header used in combination with the hot water spray nozzle shown in FIG. The head of the rail 1 is forcibly cooled. Furthermore, FIG. 3 shows an example of the arrangement of the hot water spray nozzle and the purge nozzle. By arranging the purge nozzle 5, the injected hot water can be drained more completely, which is effective against local unevenness caused by water wetting. FIG. 4 is an example of an arrangement in which hot water spray cooling and blast cooling are combined, and the hot water spray cooling area 6 and the blast cooling area 7 are placed directly in the rail passing direction, and the rail 1 is forcedly cooled by passing through it. Next, Table 1 shows the results of the rails manufactured by the present invention by subsequent heat treatment after completion of hot rolling.As a comparison material, the rails manufactured by the conventional method were reheated off-line and then blast cooled. The rail that has been subjected to fracture quenching is also shown. Table 1 shows the chemical composition of the sample materials and the cooling conditions for heat treatment, where A and B are the materials of the present invention,
C and D are rails heat treated by the conventional method as comparison materials. B and D are rail steels in which a low alloy is added to the basic composition.
【表】
また次の第2表にはこれらのものの熱処理後の
レール頭部中央部部分における機械的性質を示
す。本発明材はA,Bとも従来方法の熱処理レー
ルと同等の130Kgf/mm2以上の引張り強さを有し
ている。[Table] Table 2 below shows the mechanical properties of the central portion of the rail head after heat treatment. The materials of the present invention, both A and B, have a tensile strength of 130 Kgf/mm 2 or more, which is equivalent to the conventional heat-treated rail.
【表】
第5図には上記のようにして得られた各レール
頭部の中央部における表面からの深さ(距離)に
よる断面硬度分布関係が示され、比較材の再加熱
後衝風によりスラツククウエンチした比較材C,
Dに比べ、本発明A,Bは熱処理による有効硬化
層深度が深く、内部まで高硬度が確保されてい
る。
また、ミクロ組織もイベイイトやマルテンサイ
ト等の組織がなく良好な結果を示しており、本発
明の冷却方法により安定した品質のレールを安価
に製造し得ることが確認された。
「発明の効果」
以上説明したような本発明によるときは、特に
重軸重下、曲線部におけるレール頭部の摩耗ない
し高速運転時におけるレール頭部のシエリング疵
などの疲労損傷の少いレールを安定且つ低コスト
に生産することができるものであつて、工業的に
その結果の大きい発明である。[Table] Figure 5 shows the cross-sectional hardness distribution relationship depending on the depth (distance) from the surface at the center of each rail head obtained as described above. Slack quenched comparison material C,
Compared to D, present inventions A and B have a deeper effective hardening layer depth due to heat treatment, and high hardness is ensured to the inside. Furthermore, the microstructure showed good results, with no structures such as evaite or martensite, and it was confirmed that rails of stable quality could be manufactured at low cost by the cooling method of the present invention. "Effects of the Invention" According to the present invention as described above, the rail is capable of producing a rail with less fatigue damage such as abrasion of the rail head at curved sections or shearing scratches on the rail head during high-speed operation, especially under heavy axle loads. This invention can be produced stably and at low cost, and has great industrial results.
図面は本発明の技術的内容を示すものであつ
て、第1図は本発明による熱水スプレーのレール
断面方向における配置関係説明図、第2図は衝風
ヘツダーについての第1図と同様なレール断面方
向における配置関係説明図、第3図は熱水スプレ
ーおよびパージ用ノズルのレール長さ方向におけ
る配置関係説明図、第4図は熱水スプレーおよび
衝風の組み合わせによるレール長さ方向の配置関
係説明図、第5図は本発明における製造例とその
比較例についての断面硬度分布測定結果を示した
図表、第6図は熱水スプレー・水ミストおよび水
スプレーの冷却能を要約して示した図表である。
然してこれらの図面において、1はレール、2
は熱水スプレー手段、3はスプレー遮蔽手段、4
は衝風ヘツダー、5はパージ用ノズル、6は熱水
スプレー冷却域、7は衝風冷却域を示し、又第5
図においてA,Bは本発明によるもの、C,Dは
比較例によるものを夫々示している。
The drawings show the technical contents of the present invention, and Fig. 1 is an explanatory diagram of the arrangement relationship in the rail cross-sectional direction of the hot water spray according to the present invention, and Fig. 2 is similar to Fig. 1 regarding the blast header. Figure 3 is an explanatory diagram of the arrangement relationship in the cross-sectional direction of the rail. Figure 3 is an explanatory diagram of the arrangement relationship of hot water spray and purge nozzles in the rail length direction. Figure 4 is the arrangement in the rail length direction by a combination of hot water spray and air blast. 5 is a chart showing cross-sectional hardness distribution measurement results for manufacturing examples of the present invention and comparative examples, and FIG. 6 is a diagram summarizing the cooling performance of hot water spray, water mist, and water spray. This is a diagram. However, in these drawings, 1 is the rail, 2
is a hot water spraying means, 3 is a spray shielding means, and 4 is a spray shielding means.
5 is a blast header, 5 is a purge nozzle, 6 is a hot water spray cooling area, 7 is a blast cooling area, and 5th
In the figure, A and B show the ones according to the present invention, and C and D show the ones according to the comparative example, respectively.
Claims (1)
速度を1〜30℃/secとして強制冷却し、レール
頭部を微細パーライト組織とするに当り、直列配
置したノズルから100〜170℃の加圧熱水を噴射し
て得られる高温の気液混合スプレー帯を通過させ
レール頭部を強制冷却することを特徴とするレー
ルの熱処理方法。1 Forced cooling is performed from the austenite region to 750 to 500 degrees Celsius at a cooling rate of 1 to 30 degrees Celsius/sec, and when the rail head is made into a fine pearlite structure, pressurized heat of 100 to 170 degrees Celsius is applied from nozzles arranged in series. A rail heat treatment method characterized by forcibly cooling the rail head by passing it through a high-temperature gas-liquid mixed spray zone obtained by jetting water.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15870186A JPS6314814A (en) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | Heat treatment of rail |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15870186A JPS6314814A (en) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | Heat treatment of rail |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6314814A JPS6314814A (en) | 1988-01-22 |
| JPH042647B2 true JPH042647B2 (en) | 1992-01-20 |
Family
ID=15677470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15870186A Granted JPS6314814A (en) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | Heat treatment of rail |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6314814A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT504706B1 (en) * | 2006-12-22 | 2012-01-15 | Knorr Technik Gmbh | METHOD AND DEVICE FOR HEAT TREATMENT OF METALLIC LONG PRODUCTS |
-
1986
- 1986-07-08 JP JP15870186A patent/JPS6314814A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6314814A (en) | 1988-01-22 |
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