JPH0530883B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0530883B2
JPH0530883B2 JP60263721A JP26372185A JPH0530883B2 JP H0530883 B2 JPH0530883 B2 JP H0530883B2 JP 60263721 A JP60263721 A JP 60263721A JP 26372185 A JP26372185 A JP 26372185A JP H0530883 B2 JPH0530883 B2 JP H0530883B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rolling
temperature
steel
toughness
low
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP60263721A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS62127453A (en
Inventor
Norimi Wada
Kozo Fukuda
Toyofumi Kitada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
Nippon Kokan Ltd
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 Nippon Kokan Ltd filed Critical Nippon Kokan Ltd
Priority to JP26372185A priority Critical patent/JPS62127453A/en
Publication of JPS62127453A publication Critical patent/JPS62127453A/en
Publication of JPH0530883B2 publication Critical patent/JPH0530883B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕 本発明は延性及び靭性(以下、延靭性と称す)
に優れた高性能レールの製造方法に関する。 〔従来の技術〕 従来、レールは耐摩耗、耐転動疲労重視の観点
から高強度化のみが指向されてきた。しかし、近
年、鉄道輸送の高速化、高軸重化に伴いレールの
使用条件はますます厳しいものになつてきてお
り、このような厳しい使用条件の下でも破損の恐
れがない優れた延靭性を有するレールが要求され
るようになつてきた。しかし、レールは耐摩耗性
の観点から0.60〜0.90%程度のCを含有したパー
ライト鋼であることが要求され、このような圧延
ままのパーライト鋼の延靭性を強度の低下なく向
上させることは、技術的に非常に難しい問題であ
る。 一般に、圧延のままの鋼の延靭性を向上させる
方法として、以下の方法が知られている。 C添加量の低下 低温圧延 圧延後の加速冷却 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、これらの方法はレールの製造に適用し
た場合それぞれ次のような問題点がある。 すなわち、の方法では、単純にC量を低下さ
せると強度が低下してしまうという問題があり、
またその強度低下分を合金元素で補つたとしても
耐摩耗性の低下は補いきれない。 またの方法は、低温圧延により組織の微細化
を図る方法である。この方法は、低炭素鋼におい
ては強度、延靭性を向上されるに非常に有効な方
法であるが、レールのような高炭素鋼では、両特
性を同時に向上させることは容易でない。高炭素
鋼では、低温圧延によりオーステナイト粒を微細
化すると焼入性が低下し、ラメラ間隔の広化のた
め強度が低下してしまう。レールにおいては、延
靭性が改善されても強度が低下するのでは製品の
価値が半減してしまい、したがつてこの方法も単
純には適用できない。 の方法は、圧延後加速冷却することで鋼を低
温で変態させ組織の微細化を図る方法である。こ
の方法も低炭素鋼では非常に有効な方法である
が、レールのような高炭素鋼では強度、延性は向
上するものの靭性は普通レール程度である。つま
り、レールの場合この方法を単純に適用しても靭
性は一向に改善されない。 本発明はこのような従来の問題に鑑みなされた
もので、所望の強度を確保しつつ優れた延靭性を
有する高性能レールの製造方法を提供せんとする
ものである。 〔問題を解決するための手段〕 このため本発明は、次のような構成をその特徴
とする。 (1) C:0.60〜0.90wt%、Si:0.4〜1.5wt%、
Mn:0.5〜1.5wt%、Nb:0.01〜0.05wt%、残
部Fe及び不可避的不純物からなる鋼を、800℃
以下での減面率25%以上、仕上げ温度700℃以
上で低温圧延することを特徴とする延性及び靭
性に優れた高性能レールの製造方法。 (2) C:0.60〜0.90wt%、Si:0.4〜1.5wt%、
Mn:0.5〜1.5wt%、Nb:0.01〜0.05wt%、
Cr:0.1〜0.3wt%、残部Fe及び不可避的不純
物からなる鋼を、800℃以下での減面率25%以
上、仕上げ温度700℃以上で低温圧延すること
を特徴とする延性及び靭性に優れた高性能レー
ルの製造方法。 (3) C:0.60〜0.90wt%、Si:0.4〜1.5wt%、
Mn:0.5〜1.5wt%、Nb:0.01〜0.05wt%、
V:0.02〜0.15wt%、残部Fe及び不可避的不純
物からなる鋼を、800℃以下での減面率25%以
上、仕上げ温度700℃以上で低温圧延すること
を特徴とする延性及び靭性に優れた高性能レー
ルの製造方法。 (4) C:0.60〜0.90wt%、Si:0.4〜1.5wt%、
Mn:0.5〜1.5wt%、Nb:0.01〜0.05wt%、
Cr:0.1〜0.3wt%、V:0.02〜0.15wt%、残部
Fe及び不可避的不純物からなる鋼を、800℃以
下での減面率25%以上、仕上げ温度700℃以上
で低温圧延することを特徴とする延性及び靭性
に優れた高性能レールの製造方法。 (5) C:0.60〜0.90wt%、Si:0.4〜1.5wt%、
Mn:0.5〜1.5wt%、Nb:0.01〜0.05wt%、残
部Fe及び不可避的不純物からなる鋼を、800℃
以下での減面率25%以上、仕上げ温度700℃以
上で低温圧延し、該圧延直後レール頭部をパー
ライト変態終了まで加速冷却することを特徴と
する延性及び靭性に優れた高性能レールの製造
方法。 (6) C:0.60〜0.90wt%、Si:0.4〜1.5wt%、
Mn:0.5〜1.5wt%、Nb:0.01〜0.05wt%、
Cr:0.1〜0.3wt%、残部Fe及び不可避的不純
物からなる鋼を、800℃以下での減面率25%以
上、仕上げ温度700℃以上で低温圧延し、該圧
延直後レール頭部をパーライト変態終了まで加
速冷却することを特徴とする延性及び靭性に優
れた高性能レールの製造方法。 (7) C:0.60〜0.90wt%、Si:0.4〜1.5wt%、
Mn:0.5〜1.5wt%、Nb:0.01〜0.05wt%、
V:0.02〜0.15wt%、残部Fe及び不可避的不純
物からなる鋼を、800℃以下での減面率25%以
上、仕上げ温度700℃以上で低温圧延し、該圧
延直後レール頭部をパーライト変態終了まで加
速冷却することを特徴とする延性及び靭性に優
れた高性能レールの製造方法。 (8) C:0.60〜0.90wt%、Si:0.4〜1.5wt%、
Mn:0.5〜1.5wt%、Nb:0.01〜0.05wt%、
Cr:0.1〜0.3wt%、V:0.02〜0.15wt%、残部
Fe及び不可避的不純物からなる鋼を、800℃以
下での減面率25%以上、仕上げ温度700℃以上
で低温圧延し、該圧延直後レール頭部をパーラ
イト変態終了まで加速冷却することを特徴とす
る延性及び靭性に優れた高性能レールの製造方
法。 以下、本発明の成分系の現低理由について説明
する。 Cは、レールの強度、硬さ、耐摩耗性を高める
に有効な成分であり、0.60wt%未満では、耐摩耗
性などの所望の性質が得られない。一方、Cが
0.90wt%超では多量の初析セメンタイトが生成
し、鋼を著しく脆化させてしまう。このため、C
は0.60〜0.90wt%とする。 Siは、本発明の特徴とする主要元素の1つであ
る。レール鋼は耐摩耗性を確保するため、C:
0.60〜0.90wt%としたパーライト鋼であつて、レ
ール使用温度下において破壊試験を行なえば100
%脆性破面を呈する鋼であり、単に組織の微細化
では十分な靭性改善が達成されない。このような
条件下において、Siを添加することで、大きな靭
性改善効果が見出された。すなわち、Siはレール
の靭性を高めるために有効な成分であり、0.4wt
%未満では顕著な靭性改善効果が見られない。一
方、Siが1.5wt%を超えると著しく延性を悪化さ
せ、また脆化しはじめる傾向がある。このような
ことから、Siは0.4〜1.5wt%とする。 Mnは焼入性を高め、レール強度を高めるため
の成分であり、0.5wt%未満では所望の強度が確
保できない。一方、Mnが1.5wt%を超えると、
レール溶接時、偏析部にマルテンサイトが生成し
溶接性を害するという問題を生じる。このため
Mnは0.5〜1.5wt%Mnとする。 Nbは、レールの延性改善を第1の目的として
添加される。またNb添加の第2の目的は、低温
圧延を行う場合の強度低下を防止し、通常圧延と
同等以上の強度を保証させることにある。Nbは、
0.01wt%未満では上述したような目的を達成でき
ず、一方、0.05wt%超では、圧延加熱時に粗大な
Nb炭窒化物が生成し、鋼を著しく脆化させたり、
シエリング損傷などの亀裂の発生起点となつたり
して、レールに悪影響を及ぼす。このためNbは
0.01〜0.05wt%とする。 Cr、Vは、レールの強度を高めるため単独ま
たは複合して添加する。Crは焼入性あげること
により、VはV炭窒化物の析出強化により強度を
上げる。Crが0.1wt%未満、Vが0.02wt%未満で
は、著しい強度上昇が見られない。一方、Crが
0.3wt%超、Vが0.15wt%超では、Si、Nbの延靭
性改善効果が失われてしまう。 以上のようなSi、Nbを含んだ成分系では、800
℃以下での減面率25%以上、仕上げ圧延温度700
℃以上の低温熱間圧延を施すことにより、強度の
低下を伴うことなく延靭性が向上する。 延靭性を向上させるためには組織を細粒化する
ことが有効である。レールのような共析鋼におい
てもオーステナイトの未再結晶域での圧延を施す
ことにより、細粒のパーライト組織が得られ延靭
性が向上する。これは未再結晶の細粒のオーステ
ナイト粒に圧下を加えることによりオーステナイ
ト粒が細粒のまま伸延され、パーライトの優先核
生成サイトとしてのオーステナイト粒界面積が増
加し、パーライトの核生成が増大したことによ
る。 こうした制御圧延によるパーライト組織の細粒
化において、SiとNbの複合添加は強度靭性バラ
ンスの改善に有効である。Nbはオーステナイト
再結晶抑制作用が強く未再結晶温度を上昇する効
果があり、本発明レールの化学成分範囲では800
℃でもオーステナイト粒を再結晶させることなく
圧延伸延粒とすることが可能となる。しかし、
800℃より高い温度での圧延終了では再結晶が進
展しやすい。このため800℃より高温での圧延終
了では、高ひずみを伴つた伸延オーステナイト粒
が得られにくく、パーライトの核生成量が減少す
ることからパーライト組織の細粒化が生ぜず高延
靭性が得られない。以上のような理由から、本発
明では800℃以下で圧延を終了すること、すなわ
ち800℃以下での低温圧延を行うことをその条件
とする。 また、800℃以下での低温圧延による未再結晶
オーステナイト伸延粒化の効果を得るために必要
な最低限の減面率は25%程度であり、これ未満の
減面率では、800℃で低温圧延を実施することに
よる上記効果を十分得ることができない。 また、オーステナイト域での圧延でなければパ
ーライト組織の細粒化の効果は得られないことか
ら、圧延仕上温度の下限を700℃とする。 また、このような低温圧延直後にレール頭部を
パーライト変態終了まで加速冷却することによ
り、レール頭部を一層、高強度、高延性化するこ
とができる。 〔実施例〕 第1表に供試鋼の化学成分を示す。 これらのうち、A〜C、M〜Oは比較鋼であ
り、A鋼種はAREA規格レール鋼、B鋼種およ
びC鋼種は、それぞれ1.0wt%Si、0.02wt%Nb単
独添加鋼である。D〜L鋼種が本発明鋼である。 第2表は圧延条件を示すもので、強度、延靭性
に及ぼす低温圧延の影響を見るために、6水準の
圧延仕上温度をとつている。圧延1(略号:S1)
〜圧延4(S4)がレールの圧延である。 第2表は、圧延条件を示すもので、強度、延靭
性に及ぼす低温圧延の影響を見るために、6水準
の圧延仕上温度をとつている。圧延1(略号:
S1)〜圧延3(S3)がレールの圧延として従来レ
ベルの圧延である。圧延5(S5)〜圧延6(S6)
が本発明法が採用する低温圧延に該当する。 第3表は、圧延直後に行なつた加速冷却条件を
示すものである。 第1図は各鋼種の圧延仕上温度と0.2%耐力、
絞り値の関係を示すもので、これにより、各合金
成分の特性が判る。すなわちA鋼は、1980年の鉄
鋼協会高温変形部会シンポジウムテキストP.113
に定性的に示されているように、低温圧延するに
従い強度の低下があるのに体し、Nb添加鋼(C、
D、E、F鋼)では、低温圧延を行なつても強度
の低下を示さない。 絞り値は、低温圧延するに従つて、全鋼種とも
向上する。しかし、B鋼(1.0Si単独添加鋼)で
は、全圧延水準でA鋼より低い絞り値を示すこと
から、Siは延性を劣化させることが判る。一方、
C鋼(0.02wt%Nb単独添加鋼)はA鋼より良好
な絞り値を示すことから、Nbは延性を向上させ
ることが判る。一方、本発明鋼たるE鋼、F鋼で
は、延性を劣化させるSiが添加されているにもか
かわらずNbが添加されているために、A鋼より
優れた延性を示している。また、S5圧延(800℃
以下で25%の減面率)から更に優れたレベルの絞
り値を示している。 第2図は、各鋼種の圧延仕上温度と0℃におけ
るシヤルピー衝撃吸収エネルギー(vE0)、平面
ひずみ破壊靭性値(k11c)との関係を示すもの
で、これより、Siは靭性を著しく向上させること
が判る。パーライト鋼では、C鋼のように組織の
微細化を図つてもほとんど改善されなかつたvE0
が、B鋼、D鋼、E鋼、F鋼のようにSiを添加す
ることにより、全圧延水準で明らかに向上してい
る。また、E鋼、F鋼では、S5圧延で、更にvE0
が向上している。 第3図に、E鋼、F鋼の圧延後の加速冷却の有
無による強度、延性、靭性の変化について示す。
加速冷却することで、強度、延性は著しく向上し
ており、靭性もK1C>160Kg/mm3/2と高い値を示
している。 以上のように、Si、Nbの複合添加を主体とし
た成分系は所定の条件の低温圧延を行うことによ
り、強度の低下なく更に優れた延靭性が得られ、
さらには、そのような圧延後加速冷却することに
より、高い靭性を維持したまま、強度、延性が著
しく向上するものである。 第4表は、本発明例と比較例の各レールの強
度、延性、靭性について示したものである。
[Industrial Application Field] The present invention relates to ductility and toughness (hereinafter referred to as ductility).
The present invention relates to a method for manufacturing high-performance rails. [Prior Art] Conventionally, rails have only been designed to have high strength from the viewpoint of emphasis on wear resistance and rolling fatigue resistance. However, in recent years, the operating conditions for rails have become increasingly strict as railway transport speeds up and the axle load increases, and rails with excellent ductility and toughness that are free from breakage even under such harsh operating conditions are needed. Increasingly, there is a demand for rails with However, from the viewpoint of wear resistance, the rail is required to be made of pearlite steel containing about 0.60 to 0.90% C, and it is difficult to improve the ductility of such as-rolled pearlite steel without reducing its strength. This is a technically extremely difficult problem. Generally, the following methods are known as methods for improving the ductility of as-rolled steel. Decreasing the amount of C added Low temperature rolling Accelerated cooling after rolling [Problems to be solved by the invention] However, these methods have the following problems when applied to the production of rails. That is, in the method (2), there is a problem that simply reducing the amount of C causes a decrease in strength.
Furthermore, even if the decrease in strength is compensated for by alloying elements, the decrease in wear resistance cannot be compensated for. Another method is to refine the structure by low-temperature rolling. This method is very effective in improving strength and ductility in low carbon steels, but in high carbon steels such as rails, it is not easy to improve both properties at the same time. In high carbon steel, when the austenite grains are refined by low-temperature rolling, the hardenability decreases, and the strength decreases due to the widening of the lamella spacing. For rails, even if ductility is improved, if the strength is reduced, the value of the product will be halved, so this method cannot be simply applied. This method involves accelerating cooling after rolling to transform the steel at a low temperature and refine the structure. This method is also very effective for low carbon steels, but for high carbon steels such as rails, although the strength and ductility are improved, the toughness is comparable to that of ordinary rails. In other words, even if this method is simply applied to rails, the toughness will not be improved at all. The present invention was made in view of these conventional problems, and it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a high-performance rail that has excellent ductility while ensuring desired strength. [Means for Solving the Problem] Therefore, the present invention is characterized by the following configuration. (1) C: 0.60-0.90wt%, Si: 0.4-1.5wt%,
Steel consisting of Mn: 0.5-1.5wt%, Nb: 0.01-0.05wt%, balance Fe and unavoidable impurities was heated to 800℃.
A method for producing high-performance rails with excellent ductility and toughness, characterized by low-temperature rolling at a reduction rate of 25% or more and a finishing temperature of 700°C or more. (2) C: 0.60-0.90wt%, Si: 0.4-1.5wt%,
Mn: 0.5-1.5wt%, Nb: 0.01-0.05wt%,
Excellent ductility and toughness characterized by low temperature rolling of steel consisting of Cr: 0.1 to 0.3 wt%, balance Fe and unavoidable impurities, with an area reduction of 25% or more at 800°C or lower and a finishing temperature of 700°C or higher. A method for manufacturing high-performance rails. (3) C: 0.60-0.90wt%, Si: 0.4-1.5wt%,
Mn: 0.5-1.5wt%, Nb: 0.01-0.05wt%,
V: 0.02 to 0.15wt%, balance Fe and unavoidable impurities, the steel is low-temperature rolled with an area reduction of 25% or more at 800°C or lower and a finishing temperature of 700°C or higher. Excellent ductility and toughness. A method for manufacturing high-performance rails. (4) C: 0.60-0.90wt%, Si: 0.4-1.5wt%,
Mn: 0.5-1.5wt%, Nb: 0.01-0.05wt%,
Cr: 0.1-0.3wt%, V: 0.02-0.15wt%, balance
A method for producing high-performance rails with excellent ductility and toughness, which comprises rolling steel consisting of Fe and inevitable impurities at a low temperature of 25% or more in area reduction at 800°C or lower and at a finishing temperature of 700°C or higher. (5) C: 0.60-0.90wt%, Si: 0.4-1.5wt%,
Steel consisting of Mn: 0.5-1.5wt%, Nb: 0.01-0.05wt%, balance Fe and unavoidable impurities was heated to 800℃.
Production of high-performance rails with excellent ductility and toughness, characterized by low-temperature rolling with an area reduction of 25% or more and a finishing temperature of 700°C or more, and immediately after the rolling, the rail head is acceleratedly cooled until pearlite transformation is completed. Method. (6) C: 0.60-0.90wt%, Si: 0.4-1.5wt%,
Mn: 0.5-1.5wt%, Nb: 0.01-0.05wt%,
Steel consisting of Cr: 0.1 to 0.3wt%, balance Fe and unavoidable impurities is low-temperature rolled at a finishing temperature of 700℃ or higher with an area reduction of 25% or higher at 800℃ or lower, and the rail head undergoes pearlite transformation immediately after the rolling. A method for manufacturing a high-performance rail with excellent ductility and toughness, characterized by accelerated cooling until completion. (7) C: 0.60-0.90wt%, Si: 0.4-1.5wt%,
Mn: 0.5-1.5wt%, Nb: 0.01-0.05wt%,
Steel consisting of V: 0.02 to 0.15 wt%, balance Fe and unavoidable impurities is low-temperature rolled with an area reduction of 25% or more at 800°C or lower and a finishing temperature of 700°C or higher, and the rail head undergoes pearlite transformation immediately after rolling. A method for manufacturing a high-performance rail with excellent ductility and toughness, characterized by accelerated cooling until completion. (8) C: 0.60-0.90wt%, Si: 0.4-1.5wt%,
Mn: 0.5~1.5wt%, Nb: 0.01~0.05wt%,
Cr: 0.1-0.3wt%, V: 0.02-0.15wt%, balance
Steel consisting of Fe and unavoidable impurities is low-temperature rolled with an area reduction of 25% or more at 800°C or lower and a finishing temperature of 700°C or higher, and immediately after the rolling, the rail head is acceleratedly cooled until pearlite transformation is completed. A method for manufacturing high-performance rails with excellent ductility and toughness. The reason for the current decline in the composition of the present invention will be explained below. C is an effective component for increasing the strength, hardness, and wear resistance of the rail, and if it is less than 0.60 wt%, desired properties such as wear resistance cannot be obtained. On the other hand, C
If it exceeds 0.90wt%, a large amount of pro-eutectoid cementite will be produced, which will significantly embrittle the steel. For this reason, C
is 0.60 to 0.90wt%. Si is one of the main elements that characterizes the present invention. To ensure wear resistance of rail steel, C:
Pearlitic steel with a content of 0.60 to 0.90 wt% has 100
% brittle fracture surface, and sufficient improvement in toughness cannot be achieved simply by refining the structure. Under these conditions, the addition of Si was found to have a significant effect on improving toughness. In other words, Si is an effective component to increase the toughness of the rail, and 0.4wt
%, no significant toughness improvement effect is observed. On the other hand, if Si exceeds 1.5wt%, ductility deteriorates significantly and there is a tendency for embrittlement to begin. For this reason, Si is set at 0.4 to 1.5 wt%. Mn is a component to improve hardenability and rail strength, and if it is less than 0.5 wt%, the desired strength cannot be secured. On the other hand, when Mn exceeds 1.5wt%,
During rail welding, a problem arises in that martensite is generated in the segregated areas, impairing weldability. For this reason
Mn should be 0.5 to 1.5wt%Mn. Nb is added primarily to improve the ductility of the rail. The second purpose of adding Nb is to prevent a decrease in strength during low-temperature rolling and to ensure strength equal to or higher than that of normal rolling. Nb is
If it is less than 0.01wt%, the above purpose cannot be achieved, while if it exceeds 0.05wt%, it may cause coarse grains during rolling heating.
Nb carbonitrides are generated, which significantly embrittles the steel.
It can become a starting point for cracks such as shelling damage, which has a negative impact on the rail. For this reason, Nb
The content should be 0.01-0.05wt%. Cr and V are added singly or in combination to increase the strength of the rail. Cr improves hardenability, and V increases strength through precipitation strengthening of V carbonitrides. When Cr is less than 0.1wt% and V is less than 0.02wt%, no significant increase in strength is observed. On the other hand, Cr
When V exceeds 0.3 wt% and V exceeds 0.15 wt%, the ductility improving effect of Si and Nb is lost. In the above-mentioned composition system containing Si and Nb, 800
Area reduction rate of 25% or more at temperatures below ℃, finish rolling temperature 700
By performing low-temperature hot rolling at a temperature of .degree. C. or higher, the ductility is improved without a decrease in strength. In order to improve ductility and toughness, it is effective to refine the structure. Even in eutectoid steel such as rails, by rolling in the non-recrystallized region of austenite, a fine-grained pearlite structure is obtained and the ductility is improved. This is because by applying pressure to unrecrystallized fine austenite grains, the austenite grains are elongated as fine grains, increasing the austenite grain boundary area as a preferential nucleation site for pearlite, and increasing pearlite nucleation. It depends. In refining the pearlite structure through controlled rolling, the combined addition of Si and Nb is effective in improving the strength-toughness balance. Nb has a strong effect of suppressing austenite recrystallization and is effective in increasing the non-recrystallization temperature.
It becomes possible to form rolled and elongated grains without recrystallizing the austenite grains even at temperatures as high as 0.degree. but,
Recrystallization tends to progress when rolling is completed at a temperature higher than 800°C. For this reason, when rolling is completed at a temperature higher than 800℃, it is difficult to obtain elongated austenite grains with high strain, and because the amount of pearlite nucleation decreases, grain refinement of the pearlite structure does not occur and high elongation toughness is obtained. do not have. For the above reasons, the present invention requires that rolling be completed at 800°C or lower, that is, perform low-temperature rolling at 800°C or lower. In addition, the minimum area reduction rate required to obtain the effect of unrecrystallized austenite elongation graining by low-temperature rolling at 800℃ or less is about 25%, and if the area reduction rate is less than this, the The above-mentioned effects obtained by rolling cannot be sufficiently obtained. Furthermore, since the effect of grain refinement of the pearlite structure cannot be obtained unless rolling is performed in the austenite region, the lower limit of the finishing temperature of rolling is set at 700°C. Moreover, by accelerating cooling of the rail head immediately after such low-temperature rolling until the completion of pearlite transformation, the rail head can be made even higher in strength and ductility. [Example] Table 1 shows the chemical composition of the test steel. Among these, A to C and M to O are comparison steels, steel type A is AREA standard rail steel, and steel types B and C are steels with the sole addition of 1.0 wt% Si and 0.02 wt% Nb, respectively. D to L steel types are the steels of the present invention. Table 2 shows rolling conditions, and six levels of finishing temperature are used to examine the effects of low-temperature rolling on strength and rolling toughness. Rolling 1 (abbreviation: S1)
~Rolling 4 (S4) is rail rolling. Table 2 shows the rolling conditions, and in order to see the influence of low temperature rolling on strength and rolling toughness, six levels of finishing temperature are used. Rolling 1 (abbreviation:
S1) to rolling 3 (S3) are the conventional level rolling of rails. Rolling 5 (S5) ~ Rolling 6 (S6)
This corresponds to the low-temperature rolling adopted by the method of the present invention. Table 3 shows the accelerated cooling conditions performed immediately after rolling. Figure 1 shows the rolling finishing temperature and 0.2% proof stress of each steel type.
This shows the relationship between the aperture value and allows you to understand the characteristics of each alloy component. In other words, A steel is the 1980 Iron and Steel Institute High Temperature Deformation Subcommittee Symposium Text P.113
As qualitatively shown in Figure 2, although the strength decreases with low-temperature rolling, Nb-added steel (C,
Steels D, E, and F) do not show any decrease in strength even when subjected to low-temperature rolling. The reduction of area improves for all steel types as they are rolled at lower temperatures. However, since steel B (steel with only 1.0 Si added) shows a lower reduction of area than steel A at all rolling levels, it is clear that Si deteriorates ductility. on the other hand,
Steel C (steel with only 0.02 wt% Nb added) shows a better reduction of area than Steel A, which shows that Nb improves ductility. On the other hand, the steels E and F, which are the steels of the present invention, exhibit better ductility than steel A because of the addition of Nb despite the addition of Si, which degrades ductility. In addition, S5 rolling (800℃
It shows an even better level of aperture value than the 25% area reduction rate shown below. Figure 2 shows the relationship between the rolling finishing temperature of each steel type, the Shapey impact absorption energy (vE 0 ), and the plane strain fracture toughness value (k 1 1c) at 0°C. It can be seen that it can be improved. In pearlite steel, vE 0 was hardly improved even if the structure was refined like C steel.
However, by adding Si, as in B steel, D steel, E steel, and F steel, it is clearly improved at all rolling levels. In addition, for E steel and F steel, vE 0 is further reduced by S5 rolling.
is improving. FIG. 3 shows changes in strength, ductility, and toughness of E steel and F steel depending on the presence or absence of accelerated cooling after rolling.
By accelerated cooling, the strength and ductility were significantly improved, and the toughness also showed a high value of K 1 C > 160 Kg/mm 3/2 . As mentioned above, by performing low-temperature rolling under specified conditions, even more excellent ductility can be obtained with a component system mainly containing composite additions of Si and Nb without a decrease in strength.
Furthermore, by performing accelerated cooling after rolling, strength and ductility are significantly improved while maintaining high toughness. Table 4 shows the strength, ductility, and toughness of each rail of the present invention example and comparative example.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたように本発明によれば、所望の強度
を確保しつつ優れた延靭性を有する高性能レール
を得ることができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a high-performance rail that has excellent ductility while ensuring desired strength.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図a〜dは実施例における各鋼種の圧延仕
上温度と0.2%耐力、絞り値との関係を示すもの
である。第2図は同じく各鋼種の圧延仕上温度と
0℃におけるシヤルピー衝撃吸収エネルギー
(vE0)、平面ひずみ破壊靭性値(K1c)との関係
を示すものである。第3図は実施例におけるE
鋼、F鋼の圧延後の加速冷却の有無による強度、
延性、靭性の変化を示すものである。
Figures 1a to 1d show the relationship between the rolling finishing temperature, 0.2% proof stress, and reduction of area of each steel type in Examples. FIG. 2 similarly shows the relationship between the rolling finishing temperature, the Charpy impact absorption energy (vE 0 ) at 0° C., and the plane strain fracture toughness value (K 1 c) for each steel type. Figure 3 shows E in the example.
Strength of steel and F steel depending on the presence or absence of accelerated cooling after rolling,
This shows changes in ductility and toughness.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 C:0.60〜0.90wt%、Si:0.4〜1.5wt%、
Mn:0.5〜1.5wt%、Nb:0.01〜0.05wt%、残部
Fe及び不可避的不純物からなる鋼を、800℃以下
での減面率25%以上、仕上げ温度700℃以上で低
温圧延することを特徴とする延性及び靭性に優れ
た高性能レールの製造方法。 2 C:0.60〜0.90wt%、Si:0.4〜1.5wt%、
Mn:0.5〜1.5wt%、Nb:0.01〜0.05wt%、Cr:
0.1〜0.3wt%、残部Fe及び不可避的不純物からな
る鋼を、800℃以下での減面率25%以上、仕上げ
温度700℃以上で低温圧延することを特徴とする
延性及び靭性に優れた高性能レールの製造方法。 3 C:0.60〜0.90wt%、Si:0.4〜1.5wt%、
Mn:0.5〜1.5wt%、Nb:0.01〜0.05wt%、V:
0.02〜0.15wt%、残部Fe及び不可避的不純物から
なる鋼を、800℃以下での減面率25%以上、仕上
げ温度700℃以上で低温圧延することを特徴とす
る延性及び靭性に優れた高性能レールの製造方
法。 4 C:0.60〜0.90wt%、Si:0.4〜1.5wt%、
Mn:0.5〜1.5wt%、Nb:0.01〜0.05wt%、Cr:
0.1〜0.3wt%、V:0.02〜0.15wt%、残部Fe及び
不可避的不純物からなる鋼を、800℃以下での減
面率25%以上、仕上げ温度700℃以上で低温圧延
することを特徴とする延性及び靭性に優れた高性
能レールの製造方法。 5 C:0.60〜0.90wt%、Si:0.4〜1.5wt%、
Mn:0.5〜1.5wt%、Nb:0.01〜0.05wt%、残部
Fe及び不可避的不純物からなる鋼を、800℃以下
での減面率25%以上、仕上げ温度700℃以上で低
温圧延し、該圧延直後レール頭部をパーライト変
態終了まで加速冷却することを特徴とする延性及
び靭性に優れた高性能レールの製造方法。 6 C:0.60〜0.90wt%、Si:0.4〜1.5wt%、
Mn:0.5〜1.5wt%、Nb:0.01〜0.05wt%、Cr:
0.1〜0.3wt%、残部Fe及び不可避的不純物からな
る鋼を、800℃以下での減面率25%以上、仕上げ
温度700℃以上で低温圧延し、該圧延直後レール
頭部をパーライト変態終了まで加速冷却すること
を特徴とする延性及び靭性に優れた高性能レール
の製造方法。 7 C:0.60〜0.90wt%、Si:0.4〜1.5wt%、
Mn:0.5〜1.5wt%、Nb:0.01〜0.05wt%、V:
0.02〜0.15wt%、残部Fe及び不可避的不純物から
なる鋼を、800℃以下での減面率25%以上、仕上
げ温度700℃以上で低温圧延し、該圧延直後レー
ル頭部をパーライト変態終了まで加速冷却するこ
とを特徴とする延性及び靭性に優れた高性能レー
ルの製造方法。 8 C:0.60〜0.90wt%、Si:0.4〜1.5wt%、
Mn:0.5〜1.5wt%、Nb:0.01〜0.05wt%、Cr:
0.1〜0.3wt%、V:0.02〜0.15wt%、残部Fe及び
不可避的不純物からなる鋼を、800℃以下での減
面率25%以上、仕上げ温度700℃以上で低温圧延
し、該圧延直後レール頭部をパーライト変態終了
まで加速冷却することを特徴とする延性及び靭性
に優れた高性能レールの製造方法。
[Claims] 1 C: 0.60 to 0.90wt%, Si: 0.4 to 1.5wt%,
Mn: 0.5-1.5wt%, Nb: 0.01-0.05wt%, balance
A method for producing a high-performance rail with excellent ductility and toughness, which comprises rolling steel consisting of Fe and inevitable impurities at a low temperature of 25% or more in area reduction at 800°C or lower and at a finishing temperature of 700°C or higher. 2 C: 0.60-0.90wt%, Si: 0.4-1.5wt%,
Mn: 0.5-1.5wt%, Nb: 0.01-0.05wt%, Cr:
A steel with excellent ductility and toughness is produced by low-temperature rolling a steel consisting of 0.1 to 0.3 wt%, the balance being Fe and unavoidable impurities, with an area reduction of 25% or more at 800°C or less and a finishing temperature of 700°C or more. How to make performance rails. 3 C: 0.60-0.90wt%, Si: 0.4-1.5wt%,
Mn: 0.5-1.5wt%, Nb: 0.01-0.05wt%, V:
A steel with excellent ductility and toughness is produced by low-temperature rolling a steel consisting of 0.02 to 0.15 wt%, the balance being Fe and unavoidable impurities, with an area reduction of 25% or more at 800°C or less and a finishing temperature of 700°C or more. How to make performance rails. 4 C: 0.60-0.90wt%, Si: 0.4-1.5wt%,
Mn: 0.5-1.5wt%, Nb: 0.01-0.05wt%, Cr:
Steel consisting of 0.1 to 0.3 wt%, V: 0.02 to 0.15 wt%, balance Fe and unavoidable impurities is low-temperature rolled with an area reduction of 25% or more at 800°C or less and a finishing temperature of 700°C or more. A method for manufacturing high-performance rails with excellent ductility and toughness. 5 C: 0.60-0.90wt%, Si: 0.4-1.5wt%,
Mn: 0.5-1.5wt%, Nb: 0.01-0.05wt%, balance
Steel consisting of Fe and unavoidable impurities is low-temperature rolled with an area reduction of 25% or more at 800°C or lower and a finishing temperature of 700°C or higher, and immediately after the rolling, the rail head is acceleratedly cooled until pearlite transformation is completed. A method for manufacturing high-performance rails with excellent ductility and toughness. 6 C: 0.60-0.90wt%, Si: 0.4-1.5wt%,
Mn: 0.5-1.5wt%, Nb: 0.01-0.05wt%, Cr:
Steel consisting of 0.1 to 0.3wt%, balance Fe and unavoidable impurities is low-temperature rolled at a finishing temperature of 700℃ or higher with an area reduction of 25% or higher at 800℃ or lower, and the rail head immediately after rolling is rolled until pearlite transformation is completed. A method for manufacturing high-performance rails with excellent ductility and toughness, characterized by accelerated cooling. 7 C: 0.60-0.90wt%, Si: 0.4-1.5wt%,
Mn: 0.5-1.5wt%, Nb: 0.01-0.05wt%, V:
Steel consisting of 0.02 to 0.15 wt%, balance Fe and unavoidable impurities is low-temperature rolled with an area reduction of 25% or more at 800°C or less and a finishing temperature of 700°C or more, and the rail head immediately after rolling is rolled until the end of pearlite transformation. A method for manufacturing high-performance rails with excellent ductility and toughness, characterized by accelerated cooling. 8 C: 0.60-0.90wt%, Si: 0.4-1.5wt%,
Mn: 0.5-1.5wt%, Nb: 0.01-0.05wt%, Cr:
Steel consisting of 0.1 to 0.3 wt%, V: 0.02 to 0.15 wt%, balance Fe and unavoidable impurities is low-temperature rolled at a reduction rate of 25% or more at 800°C or lower and a finishing temperature of 700°C or higher, and immediately after the rolling. A method for manufacturing a high-performance rail with excellent ductility and toughness, characterized by accelerating cooling of the rail head until the end of pearlite transformation.
JP26372185A 1985-11-26 1985-11-26 Method for manufacturing high-performance rails with excellent ductility and toughness Granted JPS62127453A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26372185A JPS62127453A (en) 1985-11-26 1985-11-26 Method for manufacturing high-performance rails with excellent ductility and toughness

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26372185A JPS62127453A (en) 1985-11-26 1985-11-26 Method for manufacturing high-performance rails with excellent ductility and toughness

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62127453A JPS62127453A (en) 1987-06-09
JPH0530883B2 true JPH0530883B2 (en) 1993-05-11

Family

ID=17393384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26372185A Granted JPS62127453A (en) 1985-11-26 1985-11-26 Method for manufacturing high-performance rails with excellent ductility and toughness

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62127453A (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0685566B2 (en) * 1993-12-20 2013-06-05 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Rail of high abrasion resistance and high tenacity having pearlite metallographic structure and method of manufacturing the same
WO1996015282A1 (en) 1994-11-15 1996-05-23 Nippon Steel Corporation Perlite rail of high abrasion resistance and method of manufacturing the same
JP5145795B2 (en) 2006-07-24 2013-02-20 新日鐵住金株式会社 Method for producing pearlitic rails with excellent wear resistance and ductility
JP4846476B2 (en) * 2006-07-24 2011-12-28 新日本製鐵株式会社 Method for producing pearlitic rails with excellent wear resistance and ductility
WO2016047076A1 (en) * 2014-09-22 2016-03-31 Jfeスチール株式会社 Rail manufacturing method and rail manufacturing apparatus

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54148124A (en) * 1978-05-12 1979-11-20 Nippon Steel Corp Manufacture of high strength rall of excellent weldability
JPS5919173B2 (en) * 1979-03-17 1984-05-02 新日本製鐵株式会社 Manufacturing method of weldable low-alloy heat-treated hard-headed rail
JPS613842A (en) * 1984-06-19 1986-01-09 Nippon Steel Corp Manufacture of high strength rail
JPS6256523A (en) * 1985-09-06 1987-03-12 Nippon Steel Corp Manufacture of high strength rail providing weldability
JPS6256524A (en) * 1985-09-06 1987-03-12 Nippon Steel Corp Manufacture of high strength rail providing weldability

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62127453A (en) 1987-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102409897B1 (en) Pressure vessel steel plate having excellent low-temperature impact toughness and method for manufacturing thereof
CN108474089B (en) Thick steel plate having excellent low-temperature toughness and hydrogen-induced cracking resistance and method for manufacturing same
US20180171443A1 (en) Hot rolled steel plate for oil well pipe, steel pipe using the same, and method of manufacturing the same
JP4344073B2 (en) High strength steel excellent in high temperature strength and method for producing the same
JP4134355B2 (en) Manufacturing method of continuous cast tempered high strength steel plate with excellent toughness
JPH10306316A (en) Method for producing low yield ratio high strength steel with excellent low temperature toughness
JPH08176659A (en) Method of manufacturing low yield ratio high strength steel
JPH07278656A (en) Method of manufacturing low yield ratio high strength steel
JPH08277437A (en) Production of high strength and high toughness non-heat treated steel for hot forging and forged product thereof
JP2662409B2 (en) Manufacturing method of ultra-thick tempered high strength steel sheet with excellent low temperature toughness
JPH06128631A (en) Method for producing high manganese ultra high strength steel with excellent low temperature toughness
JPH0248608B2 (en)
JP2009215576A (en) Method for producing rolled non-heat treated steel material
JP3228986B2 (en) Manufacturing method of high strength steel sheet
JPH0530883B2 (en)
JP2001020035A (en) Structural steel excellent in corrosion resistance and corrosion fatigue resistance and its manufacturing method
JPH0159333B2 (en)
JPS6167717A (en) Manufacture of high tension steel plate having superior strength and toughness in its weld heat-affected zone
JPH0718326A (en) Manufacturing method of high strength and toughness rail by online heat treatment
JP2756535B2 (en) Manufacturing method for strong steel bars
JPH0813028A (en) Production of precipitation hardening steel material having high tensile strength and high toughness
JP3327065B2 (en) Method for producing tempered high-strength steel sheet excellent in brittle crack propagation arrestability
JP2919642B2 (en) Manufacturing method of high carbon steel for tempering with excellent toughness and fatigue resistance
JPH026828B2 (en)
JPH1121625A (en) Method of manufacturing thick steel plate with excellent strength and toughness

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees