JPH044372B2 - - Google Patents
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Description
〔産業上の利用分野〕
この発明は、レールの熱処理方法、特に、不均
一冷却による硬度のばらつきをなくし且つ熱処理
設備中の空気源設備を小形化できるレールの熱処
理方法に関するものである。
〔従来の技術〕
鉄道車両の重量増に伴う高軸荷重化や高速輸送
に伴つて、レールの摩耗が切実な問題となつてお
り、耐摩耗性を備えた高強度レールの供給が要望
されてきている。良く知られているように、レー
ルの摩耗部分は、レールの頭部上面および内側面
である。従つて、少なくともレール頭部の表層部
分の組織を微細パーライト組織とする必要があ
る。
この微細パーライト組織を得る熱処理方法とし
ては、第1図に示すように、主として冷却停止温
度を制御して変態温度に保持する恒温変態熱処理
と、主として冷却速度を制御して冷却を行う連続
冷却変態熱処理とがある。
冷却媒体として、衝風、噴霧水、気水混合物、
沸騰水、蒸気、溶融塩等を使用した熱処理方法
が、特開昭54−148124号公報、特開昭54−147124
号公報、特開昭57−85929号公報、特開昭59−
133322号公報、特開昭61−149436号公報等に開示
されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、これらの熱処理方法は、次のような問
題を有している。
(1) 衝風による熱処理:
衝風冷却によれば均一冷却が行なえるが、そ
の冷却能力は、例えば、噴霧水による場合に比
べて小さい。従つて、耐摩耗性および強度向上
のためには、合金元素を添加する必要がある
が、レールの製造コストが上昇する。そこで、
衝風冷却用ノズルをレール表面に接近させて設
置し、ここから大量の圧縮空気をレール表面に
噴射し、これによつて、所望の冷却能力を確保
する方法があるが、圧延後のオンライン熱処理
では長い冷却域を必要とするので、空気源設備
が大型化し、設備的に不利となる。
(2) 水または気水混合物の噴霧による熱処理:
これらの冷媒の冷却能力は、衝風の場合に比
べて大幅に優れている。水の冷却能力の一例と
して、鋼片を水量密度200〜1000/min・m2
で冷却した場合の、鋼片の表面温度と熱伝達係
数との関係を第2図に示すが、鋼片の表面温度
が低温になるほど熱伝達係数が増し、即ち、冷
却能力が増し、200〜350℃で最大となる。これ
は冷却水が核沸騰することによるものである。
噴霧水によつてレール表面を冷却すると、圧延
時および熱処理時にレール表面に発生したスケ
ールを核として、冷却水が核沸騰に遷移する。
この局所的な核沸騰によりこの部分の温度が急
激に降下し、これによつて、マルテンサイト組
織やベイナイト組織が発生して、レール頭部の
硬度のばらつきをもたらす。冷却能は水の噴霧
量によつて調節されるが、噴霧量の低下ととも
に、冷却の均一性の維持が困難となる。気水混
合物の噴霧の場合には、冷却の不均一性の問題
のみならず、かなりの量の空気が必要で、衝風
冷却に類似した問題点もまた有している。
(3) 沸騰水中にレール頭部を浸漬することによる
熱処理:
レール頭部に蒸気膜を形成し、この蒸気膜を
介して所望の冷却能力を得るものであるが、均
一に蒸気膜を形成し且つ維持していくことが不
可能に近く、現実的な方法ではない。
(4) 蒸気の噴射による熱処理:
衝風冷却に比べて冷却能力は大きいが、微細
パーライト組織を得るには、やはり大量の蒸気
を必要とし、設備的に不利である。
(5) 溶融塩浴中にレール頭部を浸漬することによ
る熱処理:
これは冷却速度の制御、冷却の均一性の点で
問題はないが、熱処理後のレール表面に付着す
る溶融塩の除去装置が必要であり且つレール頭
部への溶融塩量の付着量が多い。従つて、熱処
理設備およびランニングコスト面で不利であ
る。
上記刊行物に開示された熱処理方法の中で、例
えば、特開昭54−147124号公報に開示された熱処
理方法は、前述した2つの熱処理方法のうちの恒
温変態熱処理方法であるが、この方法は、変態終
了を完全にする必要性から、長時間高温に保持さ
れるために、自己焼鈍による軟化現象が起こりや
すく、好ましくない。
従つて、この発明の目的は、熱処理に必要な空
気源設備を小型化でき且つ硬度のばらつきがな
い、レールの頭部組織を微細パーライト組織にす
るための、レールの熱処理方法を提供することに
ある。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明は、レール頭部に連続冷却変態熱処理
を施して、前記レール頭部の組織を微細パーライ
ト組織にするに際して、前記レール頭部を噴霧水
によつて冷却し、続いて、前記レール頭部を熱水
噴流によつて冷却し、この後、前記レール頭部を
空気によつて冷却し、前記噴霧水による冷却から
前記熱水噴流による冷却への切替え温度を530℃
以上とし、そして、前記熱水噴流による冷却から
前記空気による冷却への切替え温度を、前記噴霧
水による冷却から前記熱水噴流による冷却に切り
替える温度未満420℃以上の温度とすることに特
徴を有するものである。ここで熱水噴流とは100
℃以上の高温高圧水をノズルから噴出させて得ら
れる高速気液2相流である。
この発明において、熱処理方法を第1図に示す
連続冷却変態熱処理方法に限定したのは、この熱
処理方法は、変態処理後も速やかにレールを冷却
することができるからである。これに対して、恒
温変態熱処理方法は、前述したように、変態終了
後、自己軟化焼鈍現象が起るので、好ましくな
い。
この発明において、水噴霧冷却から熱水噴流冷
却に切り替える温度を530℃以上とし、熱水噴流
冷却から衝風冷却に切り替える温度を、水噴霧冷
却から熱水噴流冷却に切り替える温度未満420℃
以上の間とした理由について説明する。
第3図に、C:0.77%、Si:0.25%、Mn:0.85
%、P:0.01%、S:0.007%(以上重量%)を
含有するレールを、連続冷却変態熱処理したとき
の、Ac3点からの冷却時間と金属組織および硬度
との関係を示す。
第3図から明らかなように、パーライト組織と
するには、11℃/sec以下の冷却速度でオーステ
ナイト化温度以上から変態点温度以下まで、冷却
する必要がある。
また、熱処理後の自己軟化焼鈍を防止するに
は、第4図に示すように、復熱最高温度が450℃
以下になるように冷却する必要がある。なお、第
4図は、C:0.77%、Si:0.25%、Mn:0.86%、
P:0.017%、S:0.008%(以上重量%)を含有
する公知の鋼からなるレールを、冷却温度4.8
℃/secで冷却したときの、復熱温度と引張強さ
から換算した硬さおよびレール頭部下5mmの強度
との関係を示したグラフである。
そこで、長さ500mmの136ポンド/ヤードレール
の試験片(C:0.75%、Si:0.24%、Mn:0.90
%、P:0.016%、S:0.008%以上重量%)の頭
部上表面から5mmの位置に熱電対を取り付け、こ
の試験片を900℃に加熱し、この後、試験片を往
復移動可能な台車に乗せて、レール温度が800℃
になるまで、レールを大気放冷し、この後、第5
図A,Bに示すように、冷却ゾーン(図中−
間)を、レール1の頭部上方および両側に設けた
水冷用ノズル2からの噴霧水による冷却速度が
2、5、10℃/secとなるように、レール1を乗
せた台車(図示せず)を往復移動させてレール1
を冷却し、そして、この冷却を種々の時間で停止
して、その後のレール1の復熱温度を調べた。こ
のときの冷却条件を第1表に示す。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a rail heat treatment method, and particularly to a rail heat treatment method that can eliminate variations in hardness due to non-uniform cooling and downsize the air source equipment in the heat treatment equipment. [Conventional technology] Rail wear has become an urgent problem as railway vehicles become heavier, with higher axle loads and faster transportation, and there is a demand for the supply of high-strength rails with wear resistance. ing. As is well known, the wear parts of a rail are the top surface and inside surface of the rail. Therefore, it is necessary that at least the surface layer of the rail head has a fine pearlite structure. As shown in Figure 1, heat treatment methods for obtaining this fine pearlite structure include isothermal transformation heat treatment, which mainly controls the cooling stop temperature and maintains the transformation temperature, and continuous cooling transformation, which mainly controls the cooling rate to perform cooling. There is heat treatment. As a cooling medium, blast air, spray water, air-water mixtures,
Heat treatment methods using boiling water, steam, molten salt, etc. are disclosed in JP-A-54-148124 and JP-A-54-147124.
Publication No. 1985-85929, Japanese Patent Publication No. 1987-85929
It is disclosed in JP-A No. 133322, JP-A-61-149436, etc. [Problems to be Solved by the Invention] However, these heat treatment methods have the following problems. (1) Heat treatment using air blast: Uniform cooling can be performed using air blast cooling, but its cooling capacity is smaller than, for example, when using water spray. Therefore, in order to improve wear resistance and strength, it is necessary to add alloying elements, but this increases the manufacturing cost of the rail. Therefore,
There is a method of installing a blast cooling nozzle close to the rail surface and injecting a large amount of compressed air onto the rail surface to ensure the desired cooling capacity, but online heat treatment after rolling is not possible. Since this requires a long cooling area, the air source equipment becomes large, which is disadvantageous in terms of equipment. (2) Heat treatment by spraying water or air-water mixtures: The cooling capacity of these refrigerants is significantly superior to that of blast air. As an example of the cooling capacity of water, a steel billet with a water density of 200 to 1000/min・m 2
Figure 2 shows the relationship between the surface temperature of the steel slab and the heat transfer coefficient when the steel slab is cooled at Maximum at 350℃. This is due to nucleate boiling of the cooling water.
When the rail surface is cooled by spray water, the cooling water transitions to nucleate boiling, with scale generated on the rail surface during rolling and heat treatment as nuclei.
This local nucleate boiling causes the temperature in this part to drop rapidly, thereby generating a martensitic structure or a bainite structure, resulting in variations in the hardness of the rail head. The cooling capacity is adjusted by the amount of water sprayed, but as the amount of sprayed water decreases, it becomes difficult to maintain cooling uniformity. In the case of atomization of air-water mixtures, not only is the problem of non-uniform cooling, but also a considerable amount of air is required and problems similar to blast cooling. (3) Heat treatment by immersing the rail head in boiling water: A steam film is formed on the rail head and the desired cooling capacity is obtained through this steam film, but the steam film is not uniformly formed. Moreover, it is almost impossible to maintain it and is not a realistic method. (4) Heat treatment by steam injection: Although the cooling capacity is greater than blast cooling, it still requires a large amount of steam to obtain a fine pearlite structure, which is disadvantageous in terms of equipment. (5) Heat treatment by immersing the rail head in a molten salt bath: This poses no problem in terms of cooling rate control and cooling uniformity, but it requires a device to remove the molten salt that adheres to the rail surface after heat treatment. This requires a large amount of molten salt to adhere to the rail head. Therefore, it is disadvantageous in terms of heat treatment equipment and running costs. Among the heat treatment methods disclosed in the above-mentioned publications, for example, the heat treatment method disclosed in JP-A-54-147124 is a constant temperature transformation heat treatment method of the two heat treatment methods mentioned above. Because it is necessary to complete the transformation, it is held at a high temperature for a long time, so a softening phenomenon due to self-annealing tends to occur, which is undesirable. Therefore, an object of the present invention is to provide a method for heat treatment of rails, which can reduce the size of the air source equipment necessary for heat treatment, has no variation in hardness, and turns the head structure of the rail into a fine pearlite structure. be. [Means for Solving the Problems] The present invention provides continuous cooling transformation heat treatment to the rail head to transform the structure of the rail head into a fine pearlite structure, by spraying the rail head with spray water. cooling, then cooling the rail head with a hot water jet, then cooling the rail head with air, and switching from cooling with the spray water to cooling with the hot water jet; Temperature 530℃
The above, and the temperature at which the cooling by the hot water jet is switched to the cooling by the air is set to a temperature of 420° C. or more, which is lower than the temperature at which the cooling by the spray water is switched to the cooling by the hot water jet. It is something. What is a hydrothermal jet?100
This is a high-speed gas-liquid two-phase flow obtained by jetting high-temperature, high-pressure water at a temperature of ℃ or higher from a nozzle. In this invention, the heat treatment method is limited to the continuous cooling transformation heat treatment method shown in FIG. 1 because this heat treatment method allows the rail to be quickly cooled even after the transformation treatment. On the other hand, the isothermal transformation heat treatment method is not preferable because, as described above, a self-softening annealing phenomenon occurs after the transformation is completed. In this invention, the temperature for switching from water spray cooling to hot water jet cooling is 530°C or higher, and the temperature for switching from hot water jet cooling to blast cooling is 420°C below the temperature for switching from water spray cooling to hot water jet cooling.
The reason for the above period will be explained. Figure 3 shows C: 0.77%, Si: 0.25%, Mn: 0.85
%, P: 0.01%, S: 0.007% (weight %) is subjected to continuous cooling transformation heat treatment, and shows the relationship between the cooling time from Ac 3 points and the metal structure and hardness. As is clear from FIG. 3, in order to form a pearlite structure, it is necessary to cool from above the austenitization temperature to below the transformation point temperature at a cooling rate of 11° C./sec or less. In addition, in order to prevent self-softening annealing after heat treatment, the maximum recuperation temperature must be 450℃ as shown in Figure 4.
It must be cooled to below. In addition, Fig. 4 shows C: 0.77%, Si: 0.25%, Mn: 0.86%,
A rail made of known steel containing P: 0.017% and S: 0.008% (or more by weight) was cooled at a temperature of 4.8%.
It is a graph showing the relationship between the recuperation temperature, the hardness calculated from the tensile strength, and the strength 5 mm below the rail head when cooling at a rate of °C/sec. Therefore, a test piece of 136 lb/yard rail with a length of 500 mm (C: 0.75%, Si: 0.24%, Mn: 0.90
%, P: 0.016%, S: 0.008% or more by weight), a thermocouple was attached at a position 5 mm from the upper surface of the head, and the test piece was heated to 900°C. After this, the test piece could be moved back and forth. When placed on a trolley, the rail temperature reaches 800℃.
The rail is left to cool in the atmosphere until
As shown in Figures A and B, the cooling zone (-
A trolley (not shown) on which the rail 1 is placed is set so that the cooling rate by spray water from the water cooling nozzle 2 provided above and on both sides of the rail 1 is 2, 5, 10°C/sec. ) to move back and forth to rail 1.
was cooled, and this cooling was stopped at various times to examine the subsequent recuperation temperature of the rail 1. The cooling conditions at this time are shown in Table 1.
【表】
第6図A,B,Cに、冷却時間と冷却停止後の
レール表面の復熱最高温度との関係を示す。
第6図A,B,Cから明らかなように、冷却速
度に応じて、レール表面の復熱最高温度がある温
度から大きくばらつくことがわかる。
次に、第2表に示す冷却条件に従い、即ち、第
1表において、ノズル型式を熱水噴射ノズルに代
え、そして、冷却媒体として、熱水(100℃以上
の高温高圧水)を熱水噴射ノズルに供給して、冷
却速度が2、5、10℃/secとなるようにし、他
の条件は上述した試験と同一にして、冷却時間と
冷却停止後のレール表面の復熱最高温度との関係
を調べた。この結果を第7図A,B,Cに示す。[Table] Figures 6A, B, and C show the relationship between the cooling time and the maximum recuperation temperature on the rail surface after cooling has stopped. As is clear from FIGS. 6A, B, and C, it can be seen that the maximum recuperation temperature on the rail surface varies greatly from a certain temperature depending on the cooling rate. Next, according to the cooling conditions shown in Table 2, that is, in Table 1, the nozzle type is replaced with a hot water injection nozzle, and hot water (high temperature, high pressure water of 100°C or higher) is used as a cooling medium. The cooling rate was set to 2, 5, 10℃/sec, and the other conditions were the same as in the above test. I investigated the relationship. The results are shown in FIGS. 7A, B, and C.
【表】
第7図A,B,Cから明らかなように、第6図
の場合と同様、冷却速度に応じて、レール表面の
復熱最高温度がある温度から大きくばらつくこと
がわかる。
次に、上述した試験条件に従つて、冷却停止時
のレール表面温度とレール復熱最高温度との関係
を、計算機よつて求めた。この結果を第8図に示
す。
第6図、第7図および第8図からわかるよう
に、レール表面の復熱最高温度にばらつきが生じ
るのは、水噴霧冷却の場合、レール表面温度が約
530℃に達したとき、熱水噴流冷却の場合、レー
ル表面温度が約420℃に達したときであることが
わかる。従つて、この発明においては、水噴霧冷
却から熱水噴流冷却に切り替える温度を530℃以
上とし、熱水噴流冷却から衝風冷却に切り替える
温度を、水噴霧冷却から熱水噴流冷却に切り替え
る温度未満420℃以上の間としたのである。
次に、この発明の実施例について説明する。
長さ500mmの136ポンド/ヤードレールの試験片
(C:0.76%、Si:0.25%、Mn:0.91%、P:
0.017%、S:0.007%以上量%)の頭部上表面か
ら5mmの位置に熱電対を取り付け、この試験片を
800℃に加熱し、この後、試験片を往復移動可能
な台車に乗せて、第9図A,B,C,Dに示すよ
うに、水噴霧冷却ゾーン(図中−間)を往復
移動させて、レール1の頭部上方および両側に設
けた水冷用ノズル2からの噴霧水によつて、レー
ル表面温度が550℃になるまで冷却し、引続き、
熱水噴流冷却ゾーン(図中−間)を往復移動
させて、レール1の頭部上方および両側に設けた
熱水噴流冷却用ノズル4からの熱水噴流によつ
て、レール表面温度が420℃になるまで冷却し、
引続き、空気冷却ゾーン(図中−間)を往復
移動させて、レール1の頭部上方および両側に設
けた空冷用ノズル3からの空気によつて、レール
表面温度が200℃になるまで空冷した。このとき
の復熱最高表面温度は、330℃であつた。第3表
に冷却条件を示す。[Table] As is clear from FIGS. 7A, B, and C, as in the case of FIG. 6, it can be seen that the maximum recuperation temperature on the rail surface varies greatly from a certain temperature depending on the cooling rate. Next, according to the test conditions described above, the relationship between the rail surface temperature at the time of cooling stop and the rail recuperation maximum temperature was determined using a computer. The results are shown in FIG. As can be seen from Figures 6, 7, and 8, the reason why the maximum recuperation temperature on the rail surface varies is that in the case of water spray cooling, the rail surface temperature is approximately
It can be seen that when the temperature reaches 530°C, the rail surface temperature reaches approximately 420°C in the case of hot water jet cooling. Therefore, in this invention, the temperature at which water spray cooling is switched to hot water jet cooling is set to 530°C or higher, and the temperature at which hot water jet cooling is switched to blast cooling is set to be lower than the temperature at which water spray cooling is switched to hot water jet cooling. The temperature was set at 420℃ or higher. Next, embodiments of the invention will be described. 136 lb/yard rail specimen with length 500 mm (C: 0.76%, Si: 0.25%, Mn: 0.91%, P:
Attach a thermocouple at a position 5 mm from the upper surface of the head of 0.017%, S: 0.007% or more), and
The specimen was heated to 800°C, and then placed on a reciprocating trolley and moved back and forth through the water spray cooling zone (between the middle and middle of the figure) as shown in Figure 9 A, B, C, and D. Then, the rail 1 was cooled by spray water from water cooling nozzles 2 provided above and on both sides until the rail surface temperature reached 550°C, and then,
By reciprocating the hot water jet cooling zone (between - in the figure), the rail surface temperature is raised to 420°C by the hot water jet from the hot water jet cooling nozzle 4 provided above and on both sides of the rail 1 head. Cool until
Subsequently, the air cooling zone (between the two in the figure) was moved back and forth, and the rail surface temperature was cooled by air from the air cooling nozzles 3 provided above and on both sides of the rail 1 until the rail surface temperature reached 200°C. . The maximum recuperation surface temperature at this time was 330°C. Table 3 shows the cooling conditions.
【表】
そして、この試験片からレール頭部を切り出
し、そのマクロ組織およびビツカース硬度を調べ
た。この結果、マクロ組織は微細パーライト組織
になつており、異常組織は認められなかつた。ま
た、ビツカース硬度分布の結果を第10図に示
す。第10図から明らかなように、レール頭部の
ビツカース硬度は、ばらつきが小さく且つその値
も十分な耐摩耗性を有するものであることがわか
る。
次に、C:0.78%、Si:0.56%、Mn:0.86%、
P:0.002%、S:0.007%、Cr:0.447%、V:
0.054%(以上重量%)を含有する圧延終了直後
の136ポンド/ヤードレールを、第9図Dに示す
ノズルを設けた水冷ゾーン、同C図に示すノズル
を設けた熱水噴流冷却ゾーンおよび同B図に示す
ノズルを設けた空冷ゾーンを、7.2m/minの速
度で移動させ、水噴霧冷却ゾーンにおいて、レー
ル表面温度を550℃まで冷却し、続く熱水噴流冷
却ゾーンにおいて、レール表面温度を450℃まで
冷却し、そして、空冷ゾーンにおいて、レール表
面温度を300℃に冷却した。このときの冷却条件
を第4表に示す。[Table] Then, a rail head was cut out from this test piece, and its macrostructure and Vickers hardness were examined. As a result, the macrostructure was a fine pearlite structure, and no abnormal structure was observed. Further, the results of the Vickers hardness distribution are shown in FIG. As is clear from FIG. 10, it can be seen that the Vickers hardness of the rail head has small variations and has sufficient wear resistance. Next, C: 0.78%, Si: 0.56%, Mn: 0.86%,
P: 0.002%, S: 0.007%, Cr: 0.447%, V:
A 136 pound/yard rail containing 0.054% (or more by weight) immediately after rolling was placed in a water cooling zone equipped with a nozzle shown in Figure 9D, a hot water jet cooling zone equipped with a nozzle shown in Figure 9C, and a hot water jet cooling zone equipped with a nozzle shown in Figure 9C. The air cooling zone equipped with the nozzle shown in Figure B is moved at a speed of 7.2 m/min, and the rail surface temperature is cooled to 550℃ in the water spray cooling zone, and then the rail surface temperature is lowered in the hot water jet cooling zone. It was cooled to 450°C, and then the rail surface temperature was cooled to 300°C in the air cooling zone. The cooling conditions at this time are shown in Table 4.
【表】【table】
以上説明したように、この発明によれば、レー
ル頭部を、例えば噴霧水のみによつて熱処理する
場合に比べて、均一冷却されるので硬度のばらつ
きが小さく、しかも、レール頭部を衝風冷却のみ
によつて熱処理する場合に比べて使用空気量が大
幅に少ないので、空気源設備が小型化できる等
種々の有用な効果がもたらされる。
As explained above, according to the present invention, the rail head is uniformly cooled compared to the case where the rail head is heat-treated using only spray water, so the variation in hardness is small, and the rail head is exposed to blasts. Since the amount of air used is significantly smaller than when heat treatment is performed by cooling only, various useful effects such as the ability to downsize the air source equipment are brought about.
第1図は、恒温変態熱処理および連続冷却変態
熱処理における時間と温度との関係を示すグラ
フ、第2図は、水量密度をパラメーターとしたと
きの熱伝達係数と表面温度との関係を示すグラ
フ、第3図は、連続冷却変態温度の冷却速度と金
属組織および硬度との関係を示すグラフ、第4図
は、引張強さから換算した硬さおよび頭部下5mm
の強度との関係を示すグラフ、第5図Aは、レー
ル試験片の冷却方法を示す正面図、同B図は、第
5図AのA−A視図、第6図A〜Cは、水冷時の
復熱最高温度と冷却時間との関係を示すグラフ、
第7図A〜Cは、熱水噴流冷却時の復熱最高温度
と冷却時間との関係を示すグラフ、第8図は、冷
却速度をパラメーターとしたときの復熱最高温度
と冷却停止時のレール表面温度との関係を示すグ
ラフ、第9図Aは、この発明の冷却方法を示す正
面図、同B図は、第9図AのA−A視図、同C図
は、第9図AのB−B視図、同D図は、第9図A
のC−C視図、第10図は、ビツカース硬度と表
面からの距離との関係を示すグラフ、第11図
は、レール表面下20mmのビツカース硬度とレール
長手方向位置との関係を示すグラフである。図面
において、
1……レール、2……水冷用ノズル、3……空
冷用ノズル、4……熱水噴流冷却用ノズル。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between time and temperature in isothermal transformation heat treatment and continuous cooling transformation heat treatment, and FIG. 2 is a graph showing the relationship between heat transfer coefficient and surface temperature when water volume density is used as a parameter. Figure 3 is a graph showing the relationship between the cooling rate of continuous cooling transformation temperature, metal structure and hardness, and Figure 4 is the hardness calculated from tensile strength and 5mm below the head.
FIG. 5A is a front view showing the cooling method of the rail test piece, FIG. 5B is a view taken along line AA in FIG. 5A, and FIGS. Graph showing the relationship between maximum recuperation temperature and cooling time during water cooling,
Figures 7A to C are graphs showing the relationship between maximum recuperation temperature and cooling time during hot water jet cooling, and Figure 8 is a graph showing the relationship between maximum recuperation temperature and cooling time when cooling rate is used as a parameter. FIG. 9A is a front view showing the cooling method of the present invention, FIG. 9A is a graph showing the relationship with the rail surface temperature, FIG. The BB view of A and the same figure D are Fig. 9A
Figure 10 is a graph showing the relationship between the Vickers hardness and the distance from the surface, and Figure 11 is a graph showing the relationship between the Vickers hardness 20 mm below the rail surface and the position in the longitudinal direction of the rail. be. In the drawings: 1...Rail, 2...Water cooling nozzle, 3...Air cooling nozzle, 4...Hot water jet cooling nozzle.
Claims (1)
前記レール頭部の組織を微細パーライト組織にす
るに際して、前記レール頭部を噴霧水によつて冷
却し、続いて、前記レール頭部を熱水噴流によつ
て冷却し、この後、前記レール頭部を空気によつ
て冷却し、前記噴霧水による冷却から前記熱水噴
流による冷却への切替え温度を530℃以上とし、
そして、前記熱水噴流による冷却から前記空気に
よる冷却への切替え温度を、前記噴霧水による冷
却から前記熱水噴流による冷却に切り替える温度
未満420℃以上の温度とすることを特徴とする、
レールの熱処理方法。1. Apply continuous cooling transformation heat treatment to the rail head,
In converting the structure of the rail head into a fine pearlite structure, the rail head is cooled by spray water, then the rail head is cooled by a hot water jet, and then the rail head is cooled by a hot water jet. cooling the part with air, and setting the switching temperature from cooling by the spray water to cooling by the hot water jet to 530 ° C. or higher,
The temperature at which the cooling by the hot water jet is switched to the cooling by the air is set to a temperature of 420° C. or more below the temperature at which the cooling by the spray water is switched to the cooling by the hot water jet.
Rail heat treatment method.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12988587A JPS63297521A (en) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | Heat treatment method for rail |
| US07/196,317 US4886558A (en) | 1987-05-28 | 1988-05-20 | Method for heat-treating steel rail head |
| EP88108529A EP0293002B1 (en) | 1987-05-28 | 1988-05-27 | Method for heat-treating steel rail head |
| DE8888108529T DE3861261D1 (en) | 1987-05-28 | 1988-05-27 | METHOD FOR THE HEAT TREATMENT OF STEEL RAIL HEADS. |
| CA000567884A CA1303468C (en) | 1987-05-28 | 1988-05-27 | Method for heat-treating steel rail head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12988587A JPS63297521A (en) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | Heat treatment method for rail |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63297521A JPS63297521A (en) | 1988-12-05 |
| JPH044372B2 true JPH044372B2 (en) | 1992-01-28 |
Family
ID=15020746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12988587A Granted JPS63297521A (en) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | Heat treatment method for rail |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63297521A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019081917A (en) * | 2017-10-27 | 2019-05-30 | 東鉄工業株式会社 | Cooling method and mist cooling device for high-temperature rail |
| CN114250349A (en) * | 2021-12-09 | 2022-03-29 | 邯郸钢铁集团有限责任公司 | Method for improving hardness of heat-treated steel rail tread |
-
1987
- 1987-05-28 JP JP12988587A patent/JPS63297521A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63297521A (en) | 1988-12-05 |
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