JPH08170120A - 異形圧延材を熱処理するための方法及び装置 - Google Patents
異形圧延材を熱処理するための方法及び装置Info
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Abstract
を熱処理するための方法及び装置を提供する。 【構成】 圧延材は最高1100℃、しかし少なくとも
750℃の温度で、塑性加工時に真つすぐに整列させら
れ、第1冷却工程のとき局所的に同じ冷却強度で、特に
合金のAr3温度より5〜120℃高い温度で冷却さ
れ、次に第2工程のとき長手方向で局所的に同じ強度、
横断面で見て周方向で異なる強度で圧延材から熱が吸収
され、より大きな冷却強度が高い質量集中を有する範囲
に割り当てられ、この範囲においてマルテンサイトのな
い微細パーライト組織が形成され、次に室温への冷却が
行われる。本発明による装置は、異形圧延材の待機範囲
Aと冷却処理範囲Bと最終冷却範囲Cとを特徴としてい
る。
Description
却するときに形材表面部分からの排熱を強めて異形圧延
材、特に走行用又は鉄道用軌条を熱処理するための方法
であつて、軌条の希望する横断面範囲(単・複)、特に
頭部範囲で強さを高め、特に耐摩耗性を高めまた硬さを
高めた微細パーライト組織への変態が起き、場合によつ
ては室温に冷却するとき、特に組織変態後に強力に冷却
された横断面範囲(単・複)で長手軸線に対して垂直に
圧延材、特に軌条の熱歪みによる変形又は反りが低減さ
れ、好ましくは実質的に防止され、圧延材の剛性及び両
振り曲げ疲れ強さの向上が達成されるようになつたもの
に関する。
鉄道用軌条を熱処理するための装置であつて、実質的に
ローラテーブルの圧延材用の少なくとも1つの待機範囲
と、圧延材位置決め装置と、冷却処理範囲と、圧延材の
表面から高い強度で部分的に排熱する装置と、圧延材を
室温に冷却する最終冷却範囲と、保管・横輸送・保持・
操縦手段とからなるものに関する。
パーライト組織構造を有する軌条頭部と軌条底部と軌条
頭部、軌条底部の間の腹部とからなる異形圧延材、特に
走行用又は鉄道用軌条を扱う。
普通重量%でCを0.4〜1.0、Siを0.1〜1.
2、Mnを0.5〜3.5、場合によつてはCrを1.
5以下含有し、その他の合金元素を1%以下の濃度、残
りは鉄と製造に起因した不純物を含有した鉄系合金から
製造される。例えば重量30〜100kg/mの通常の
寸法とそのことから生じる軌条周面に対する横断面の割
合とに基づいて、例えば冷却床等上の静止空気で加工熱
から圧延材を冷却する場合、冷却が緩慢なためにオース
テナイト構造から場合によつてはフエライト成分を有す
る粗パーライト構造への組織変態が起きる。最初に述べ
られた上記構造を有する材料は硬さが250HB〜35
0HBである。
場合に実際の使用時にその耐久性を向上する要望から、
材料の強さ及び耐摩耗性を高める提案が数多くなされ
た。硬さ400HB以上の好ましい又は改良された材料
特性が熱処理及び/又は合金技術的措置によつて達成す
ることができる。
さ又は多重長さを形成するために、良好に溶接可能でな
ければならず、材料の硬さ又は強さ及び靭性を高めるた
めの合金技術的措置は溶接問題の故に大抵は僅かな範囲
でのみ実施可能であり、鋼の組成に合わせられた熱処理
で目標に到達する(ドイツ連邦共和国特許第34467
94号明細書、欧州特許第187904号明細書、欧州
特許第186373号明細書)。経済的理由からもこの
ような方法は大きな規模では実証されなかつた。
てつ器部品の使用特性を高めるために、当業者が承知し
ているように、焼入れ熱処理によつて微細パーライト材
料構造を調整することが可能である。オーステナイト化
温度から冷却するときに適切な冷却条件又は冷却率を調
整することが大切である。このために例えば欧州特許第
293002号明細書では、当初高い冷却強度の後に約
530℃で材料の事実上等温組織変態を実施することが
提案される。更にドイツ連邦共和国特許出願公開第28
20784号明細書により、沸騰水のなかで特定組成の
軌条の焼入れを実施し、添加剤と運動措置とによつて微
細パーライト組織状態を調整するための希望する冷却強
度を達成することが公知である。
により、選択された合金において特定の冷却パラメータ
を適用し、例えば10〜20℃/秒の冷却速度で最高5
50℃の温度にまで冷却することによつて、均質な微細
パーライト構造を有する軌条を製造することが既に示唆
された。しかし上記措置に共通する欠点として、表面の
同じ冷却強度が圧延形材の質量集中に応じて、表面近傍
帯域でさまざまな冷却速度及び組織構成を生じることが
あり、殊に曲げ荷重を受ける軌条部分で望ましくない局
所的組織構成又は材料特性、特に過剰な硬さ及び脆性を
防止するためにしばしば支出を要する予防措置を講じな
ければならない。
もしかもその都度の荷重に応じて適切に調整すること
も、さまざまに提案された。ドイツ連邦共和国特許第3
006695号明細書により、例えば圧延熱から軌条を
冷却することによつて横断面全体で変態を引き起こし、
次に軌条の頭部を、特に誘導加熱によつて再オーステナ
イト化し、引き続き焼入れする方法が公知である。更に
国際特許出願公開第94/02652号明細書により、
軌条頭部を450〜550℃の表面温度に至るまで、特
別に調整された冷却強度で冷却剤内で冷却し、これによ
り軌条頭部内に微細パーライト組織を引き起こすことが
提案された。このような処理には、ドイツ連邦共和国特
許第4003363号明細書に記載された軌条を懸垂焼
入れするための装置が適している。
な冷却は、室温時に直線性からの湾曲又は偏差を生じる
ことがある。この欠点を防止するために軌条を懸垂し
て、好ましくは頭部を下にして冷却床上を搬送し又は冷
却することが提案されたが(ドイツ連邦共和国特許出願
公開第4237991号明細書)、しかし横断面にわた
つて不均質な組織構造を適切に構成することがほとんど
不可能である。
る欠点として、それらは異形圧延材を製造するときに限
定的地域で、又は個々の工程に関係して充分に目標に到
達する解決策を記載してはいるが、しかし特別の品質特
性を有する高品質の長尺軌条を経済的に製造するときの
問題全体の充分な解決策を示すことはできない。
策を提供せんとするものであり、公知の製造方式の欠点
を取り除いて、特に有利な使用特性を有する異形圧延材
を製造することのできる新規な方法を明示することを目
的とする。本発明の課題は、更に特にこの方法を実施す
るための装置を提供し、きわめて厳しい荷重のための圧
延材、特に軌条を構成することである。
る方法において、圧延材特に軌条が最高1100℃、好
ましくは量高900℃、しかし少なくとも750℃の平
均温度でその長手方向で塑性加工時に真つすぐ整列させ
られ、整列状態で横方向に向けられて保持され、圧延材
又は軌条の第1冷却工程のとき圧延材又は軌条が860
℃以下、好ましくは約820℃、特に合金のAr3温度
より5〜120℃高い温度で、同じ局所的冷却強度で、
好ましくは実質的に静止空気の放射によつて補償的に冷
却され、次に第2冷却工程のとき長手方向で局所的に実
質的に同じ強度、横断面で見て周方向で異なる強度で圧
延材から熱が吸収され、異形圧延材の周面の少なくとも
1帯域で冷却強度が強められ、周面に対して横断面の割
合が大きく又は表面積に対する体積の割合が高く又は質
量集中が高い範囲(単・複)に、及び/又は圧延材、特
に軌条の局所的に高い温度を有する範囲により大きな冷
却強度(単・複)が割り当てられ、冷却条件においてマ
ルテンサイトのない微細パーライト組織が形成されるよ
うに高められた冷却速度で範囲(単・複)が変態温度に
され、次に後続の工程のとき同じ局所的冷却強度で、例
えば静止空気で室温までの冷却が行われることによつて
達成される。塑性加工のとき圧延材の直線状整列が行わ
れ、これが750℃〜1100℃の温度範囲で行われる
点が大切である。750℃より低い温度は直線状整列か
らの偏差を有して部分弾性曲げを生じ、その結果軌条の
平均温度で冷却強度が不均一となる。1100℃を超え
る圧延材温度は普通オーステナイト粒子の成長又は粗粒
形成を引き起こし、これにより結局材料特性が不利な影
響を受けることがある。直線的に整列した圧延材から出
発して、長手方向で均一に調整された微細パーライト横
断面範囲を構成するために、圧延材が保持されて第1冷
却工程のとき860℃以下の温度にまで同じ局所的冷却
強度で補償的に冷却されることが大切であることが判明
した。一方で場合によつて横輸送装置に偏在載置される
ことによつて長手方向で温度分布の局所的不均一が引き
起こされるが、この不均一を補償することができる。他
方で異形圧延材の横断面に軸線対称な又は中心対称な温
度分布が調整され、これによりその直線性が安定する。
横断面の諸部分で組織を微細パーライト構造態様に部分
的に変態するための好ましい条件を提供するために、合
金のAr3温度より5℃〜120℃高い温度へのこの補
償的冷却を行うのが特に有利である。Ar3温度とは、
冷却速度3℃/分のときに合金のγ格子からα格子への
変態が始まる温度である。長手方向で実質的に同じ強
度、横断面で見て周面側で異なる熱吸収強度で圧延材を
冷却すること自体は公知である。しかし表面の冷却強度
を強められた範囲を圧延材の質量集中に応じて割り当て
ることが大切である。直線状整列、補償的冷却、対称的
温度分布の調整及び冷却範囲の割り当てと合わせて、横
断面範囲にわたつて異なる冷却速度は圧延材の長手方向
で実質的に同一に保つことができる。圧延材の所定の範
囲を変態温度とする冷却速度の値をそれ自体公知の措置
によつて調整することが大切である。特定組成の合金の
温度−時間変態曲線が図3に示されており当業者には周
知であるが、この曲線からわかるように、Ar3温度か
らの冷却率が高い場合(曲線c,d)例えば組織中にマ
ルテンサイト分が形成され、これにより材料は硬さが増
すのではあるが、しかし本質的に弾性を失い、破壊のお
それが強まり、予定された使用が不可能となる。低い冷
却率、例えば曲線hは粗パーライト軟質組織構造を引き
起こす。従つて変態時にマルテンサイトの形成がいずれ
にしても防止され、ただし冷却強度を高めた範囲では微
細パーライト組織が生じるように局所的冷却率を高く調
整することが大切である。完全な組織変態後に圧延材の
反りを減らし又は実質的に防止するために、圧延材は同
じ局所的冷却強度で室温にされる。
〜8%、好ましくは2〜5%の変形度で、少なくとも7
50℃、最高1050℃の温度において熱間加工熱から
熱処理が行われると、特に有利である。1.8〜8%の
変形度又は横断面積低減で最終変形すると、770℃〜
1050℃の温度範囲で変形が行われるとき、好ましい
オーステナイト粒の微細化が生じる。1.8未満の低い
変形度は、図示されたように特に強い粗粒又は粒成長を
所々で引き起こし、他方で8%を超える大きな変形は、
明らかに遊離する変形エネルギーに基づいて中心範囲又
は内部範囲で強い温度上昇を引き起こし、これにより局
所的組織不均質が生じて品質上の不利がもたらされるこ
とがある。室温に冷却後にほとんど直線状に又は同一軸
線で並べられた圧延材を得る点に関して、また特に高い
剛性及び両振り曲げ疲れ強さを有する軌条に関して、第
2冷却工程のときに異形圧延材の周面の2つ以上の帯域
で冷却強度が強められると、きわめて有利である。これ
により横断面の複数の表面近傍範囲で、組織の微細パー
ライト構造によつて材料の高い硬さと高い強さを達成す
ることができる。圧延材が曲げ荷重を受けて自然繊維又
は零線から最も遠く離れた横断面帯域が最大の応力を有
するとき、これらの周辺帯域の少なくとも2つの帯域の
強さを高めて構成することが可能となる。軌条の場合、
発見されたように底部範囲で材料の亀裂破壊靭性も高め
ることができる。
ば軌条頭部は好ましくは浸漬法で又は冷却液に浸漬して
冷却され、同時に強力冷却用に予定された質量集中の低
い別の圧延材部分(単・複)、例えば軌条の底部から、
冷却強度の低い媒質、例えば強制空気又は空気・水噴霧
によつて熱が吸収される。このような処理方式でもつ
て、高い内部応力状態と圧延材の熱歪みとに対処するこ
とができる。
マルテンサイト形成を防止して、組織の微細パーライト
構造を達成するために、800℃〜450℃の温度範囲
で表面近傍域の冷却、特に浸漬部分の冷却が実質的に
1.6〜2.4℃/秒、好ましくは約2.0℃/秒で達
成されるように、冷却強度の値、特に浸漬冷却用冷却液
の組成が調整されると有利である。圧延製品の望ましい
品質を達成するときに第2工程のとき短い冷却時間が必
要であり、従つて高い処理量が達成可能であるので、こ
の冷却速度は経済上の理由からも好ましい。
条の底部に生じるようなT形横断面範囲を有する異形圧
延材の場合に、腹部に対向した帯域又は面が強度を強め
て、好ましくは強制空気又は空気・水混合物によつて冷
却されると有利であることが判明した。長期間特性を向
上する意味で、腹部に対向した表面帯域が冷却強度を強
めて、実質的に腹部軸線に対して対称に構成されて横方
向で限定されると、特に好ましいことが判明した。
は腹部接合部を基準に遠位の範囲の冷却強度上昇が防止
され、及び/又はこれらの範囲が熱吸収の増加から保護
され又は少なくとも短時間加熱されるとき、同じ又は僅
かな材料強さを有する組織を圧延材の縁で調整すること
が可能である。意外なことに、これによつて特に圧延材
料が衝撃的及び/又は交番的不変荷重を受けるときに破
壊のおそれが低下する。
面に対して実質的に平行対称に及び/又は平行に、好ま
しくは重心線又は横断面の重心に対して同軸に構成され
るように、異形圧延材、特に軌条の表面の冷却強度が調
整されるとき、特別の形状安定性を達成することができ
る。長手方向で実質的に完全に同じ局所的冷却強度を達
成しまた冷却媒質の熱移行を安定保持するために、本発
明によれば横断面を基準にその一部が浸漬槽内の冷却液
に浸漬される圧延材が、冷却液内で冷却される間、長手
軸線で冷却液容器又は浸漬槽に対して相対的に移動さ
れ、及び/又は少なくとも圧延材の一部が冷却液に浸漬
されている時間に、冷却液が振動で負荷され又は振動さ
せられるようにすることができる。これらの措置は、発
見されたように達成される品質の均質性を決定的に向上
する。
際の諸問題を統一的に解決するための最初に述べられた
種類の装置は、本発明によれば待機範囲のローラテーブ
ルがそれ自体公知の圧延材位置決め装置と、異形圧延材
の塑性加工のときに圧延材を直線状に又は同一軸線で整
列させるための手段と、圧延材を直線状に又は同一軸線
で並べてその軸線に対して実質的に垂直に待機範囲から
冷却処理範囲へと運ぶための横輸送装置とを有し、この
範囲に保持・操縦装置で圧延材、特に軌条頭部を浸漬槽
内の冷却液によつて焼入れするためのそれ自体公知の装
置と、圧延材、特に軌条底部の少なくとも広い範囲を強
力に冷却するための制御可能な補助冷却装置が設けられ
ており、最終冷却範囲が圧延材を室温に冷却するための
圧延材用保管部を有することを特徴としている。
異形圧延材の焼入れを行うとき直線状又は同一軸線で並
べて整列させることが大切であることが認められた。前
長にわたつて又はその部分範囲に存在する湾曲を防止す
ることによつて、圧延材の所定の冷却条件又は冷却強度
は軸線方向に見て同一に保つことができ、形材の母線に
沿つて強さ差又は硬さ差が排除されている。調査から判
明したように、冷却剤容器の壁及び/又は噴霧冷却軸線
とのさまざまな距離が硬さ値及び強さ値の過比例的偏差
を引き起こすことがある。
に弾性復帰するのを防止するために、適切な装置によつ
て圧延材に塑性加工を施すことが整列時に大切である。
直線状横輸送によつて異形圧延材を同一軸線に並べて移
送することは矯正装置を避けるうえできわめて重要であ
る。これを補足して冷却範囲内に操縦装置が設けられて
おり、この操縦装置によつて圧延材の部分範囲を引き取
つて保持し、冷却液槽に浸漬し又は焼入れすることがで
きる。その他の横断面範囲を強力に冷却するために少な
くとも1つの補助冷却装置を設けておくことができる。
延材に調整可能であり、またその冷却強度が制御可能で
あり、従つて別の局所的排熱が本方法に合わせて調整す
ることができると有利である。
方向で実質的に中断されることなく横方向で限定された
局所的冷却剤流を構成するための部分を有し、場合によ
つては冷却された面に隣接した面(単・複)からの強力
な熱吸収を防止するための手段を有する実施態様も有利
である。これにより明確に限定された冷却帯域を構成
し、その横に強力吸熱範囲を続け、又はこれらの範囲に
低い材料硬さを構成することが可能となる。その際別の
実施態様によれば、補助冷却装置が強制空気冷却装置又
は噴務冷却装置として構成されている。
に対して相対的に及び/又は補助冷却装置に対して相対
的に移動可能であるとき、及び/又は浸漬槽に、及び/
又は冷却液自体のなかに、冷却液を乱流で運動させ及び
/又は振動させることのできる装置が設けられていると
き、異形圧延材の長手方向で硬さ及び強さ値の均一性を
更に高めることができる。冷却媒質と加工品との間の相
対運動が、振動運動又は圧力波も、局所的冷却強度を均
一化し、有利な焼入れ条件を創り出すことが発見され
た。
装置内で製造された本発明による軌条は、軌条の横断面
で見て軌条が頭部の上側範囲に高材料硬さを有し、材料
硬さの値が腹部内の下側頭部範囲及び底部の周辺部分で
低下しており、中心範囲では底部底面で材料の硬さ値が
高いことを特徴としている。横断面形材の主軸線に対し
て対称に又は軌条横断面の垂直軸線に対して対称に、実
質的に同じ材料硬さ値が調整されているとき、特に均一
な品質特徴が達成される。このような軌条は高軸重及び
/又は高い利用頻度及び/又は線区の小さな曲線半径等
の厳しい応力のときにも、向上した使用特性を有する。
本発明を詳しく説明する。
ーラテーブル21に軌条等の異形圧延材が、例えば進入
可能な緩衝器等(図示せず)によつて位置決めされる。
矯正手段22,23によつてその上で軌条1が直線状に
同一軸線で整列させられる。垂直湾曲をも修正する矯正
手段の調心形状が有利である。圧延材1の整列後、保管
部2を介して冷却範囲B内に横輸送が行われ、保持手段
24によつて操縦装置内で受容が行われる。長手軸線を
横切つて反りが起きないように、反り部に支えが設けら
れている。それ自体公知の仕方で圧延材又は軌条1は保
持手段24によつて浸漬槽38内にある冷却液37に部
分的に入れられる。軌条1の表面と浸漬槽の壁との距離
が全長にわたつて両側で同じ大きさであることが大切で
あり、圧延材表面の冷却強度を強化しまた特に均一化す
るためにも有利には圧延材1が浸漬槽38内又は冷却媒
質37内で長手方向に例えば0.5〜5m程度移動可能
とすることができる。冷却媒質37内で又は浸漬槽に取
付けて振動発生器(図示せず)も挿入しておくことがで
き、これらの振動発生器は冷却媒質を例えば振動数10
0〜800/分で振動させて、冷却強度を有利な形で調
節する。
1の底部13に、補助冷却装置3を装着し又は組込むこ
とができる。このような補助冷却装置は給水部32の給
気部33とを有し、圧延材の表面部分又は軌条の底部の
方を向いた噴霧流31を形成することができる。圧延材
又は軌条底部面の周辺部分132では小さな冷却強度を
調整し、中心範囲131でのみ高材料硬さの帯域を構成
するために、例えば吸引装置によつて冷却剤の排出を行
うのが有利な場合がある。
漬されて特にこれに対向して噴霧流31で負荷される部
分が、微細パーライト組織を引き起こす強度で材料の変
態温度以下に、例えば図3によれば曲線fに相当する冷
却率で約500℃に冷却された後、軌条は最終冷却範囲
Cで室温に冷却するための保管部25に運ぶことができ
る。
1は組織構造又は硬さの異なる3つの範囲を有し、移行
部は連続的に構成されている。軌条頭部11には硬さ値
が340〜390HB、場合によつては425HB以下
の微細パーライト帯域111があり、この帯域は下方で
硬さの低い例えば300〜340HBの帯域112に移
行する。それに続く腹部12は実際の使用時に高い靭性
を有していなければならず、それに応じて280〜32
0HBの硬さ値が調整されている。軌条底部13では周
辺範囲132に腹部12と同様に、粗構造又は薄板構成
と280〜320HBの硬さとを有するパーライト組織
がある。この組織構成と低い硬さ値という材料特性とに
よつて亀裂又は破壊の開始がほとんど防止される。それ
に対して底部13の底側の中心には、高材料強さと30
0〜350HB以上の硬さ値とを有する範囲131が形
成されている。軌条の横断面にわたつて機械的材料特性
をこのように本発明により分布させると、発見されたよ
うに、特に困難な条件の場合に高い安定性と有利な長期
間挙動が得られる。
Claims (19)
- 【請求項1】 鉄系材料をγ域から冷却するときに形材
表面部分からの排熱を強めて異形圧延材、特に走行用又
は鉄道用軌条を熱処理するための方法であつて、軌条の
希望する横断面範囲(単・複)、特に頭部範囲で強さを
高め、特に耐摩耗性を高めまた硬さを高めた微細パーラ
イト組織への変態が起き、場合によつては室温に冷却す
るとき、特に組織変態後に強力に冷却された横断面範囲
(単・複)で長手軸線に対して垂直に圧延材、特に軌条
の熱歪みによる変形又は反りが低減され、好ましくは実
質的に防止され、圧延材の剛性及び両振り曲げ疲れ強さ
の向上が達成されるようになつたものにおいて、圧延
材、特に軌条が最高1100℃、好ましくは最高900
℃、しかし少なくとも750℃の平均温度で、その長手
方向で塑性加工時に真つすぐに整列させられ、整列状態
で横方向に向けられて保持され、圧延材又は軌条の第1
冷却工程のとき圧延材又は軌条が860℃以下、好まし
くは約820℃、特に合金Ar3温度より5〜120℃
以上の温度で同じ局所的冷却強度で、好ましくは実質的
に静止空気の放射によつて補償的に冷却され、次に第2
冷却工程のとき長手方向で局所的に実質的に同じ強度、
横断面で見て周方向で異なる強度で圧延材から熱が吸収
され、異形圧延材の周面の少なくとも1帯域で冷却強度
が強められ、周面に対して横断面の割合が大きく又は表
面積に対する体積の割合が高く又は質量集中が高い範囲
(単・複)に、及び/又は圧延材、特に軌条の局所的に
高い温度を有する範囲(単・複)に、より大きな冷却強
度(単・複)が割り当てられ、冷却条件においてマルテ
ンサイトのない微細パーライト組織が形成されるように
高められた冷却速度で範囲(単・複)が変態温度にさ
れ、次に後続の工程のとき同じ局所的冷却強度で、例え
ば静止空気で室温までの冷却が行われることを特徴とす
る、方法。 - 【請求項2】 圧延材の熱間加工後に最終穴型内で1.
8〜8%、好ましくは2〜5%の変形度で、少なくとも
770℃、最高1050℃の温度において熱間加工熱か
ら熱処理が行われることを特徴とする、請求項1に記載
の方法。 - 【請求項3】 第2冷却工程のときに異形圧延材の周面
の2つ以上の帯域で冷却強度が強められることを特徴と
する、請求項1又は2に記載の方法。 - 【請求項4】 最大の質量集中を有する異形圧延材部
分、例えば軌条の頭部が浸漬法で又は冷却液に浸漬して
冷却され、同時に強力冷却用に予定された質量集中の低
い別の圧延材部分(単・複)、例えば軌条の底部から冷
却強度の低い媒質、例えば強制空気又は空気・水噴霧に
よつて熱が吸収されることを特徴とする、請求項1ない
し3の1つに記載の方法。 - 【請求項5】 800℃〜450℃の温度範囲で表面近
傍帯域の冷却、特に浸漬部分の冷却が実質的に1.6〜
2.4℃/秒、好ましくは約2.0℃/秒で達成される
ように、冷却強度の値、特に浸漬冷却用冷却液の組成が
調整されることを特徴とする、請求項1ないし4の1つ
に記載の方法。 - 【請求項6】 例えば鉄道用軌条の底部に生じるような
T形横断面範囲を有する異形圧延材の場合に、腹部に対
向した帯域又は面が強度を強めて、好ましくは強制空気
又は空気・水混合物によつて冷却されることを特徴とす
る、請求項1ないし5の1つに記載の方法。 - 【請求項7】 腹部に対向した表面帯域が冷却強度を強
めて、実質的に腹部軸線に対して対称に構成されて横方
向で限定されることを特徴とする、請求項1ないし6の
1つに記載の方法。 - 【請求項8】 異形圧延材の横断面のうち質量集中又は
腹部接合部を基準に遠位の範囲の冷却強度の上昇が防止
され及び/又はこれらの範囲が熱吸収の増加から保護さ
れ又は少なくとも短時間加熱されることを特徴とする、
請求項1ないし7の1つ、特に請求項7に記載の方法。 - 【請求項9】 冷却時にγ組織の変態が起きる帯域に中
立面に対して実質的に平行対称に及び/又は平行に、好
ましくは重心線又は横断面の重心に対して同軸に構成さ
れるように異形圧延材、特に軌条の表面の冷却強度が調
整されることを特徴とする、請求項1ないし8の1つに
記載の方法。 - 【請求項10】 横断面を基準にその一部が浸漬槽内の
冷却液に浸漬される圧延材が、冷却液内で冷却される
間、長手方向で冷却液容器又は浸漬槽に対して相対的に
移動されることを特徴とする、請求項1ないし9の1つ
に記載の方法。 - 【請求項11】 少なくとも圧延材の一部が冷却液に浸
漬されている時間に、冷却液が振動で負荷され又は振動
させられることを特徴とする、請求項1ないし10の1
つに記載の方法。 - 【請求項12】 鉄系材料をγ域から冷却するときに形
材表面部分からの排熱を強めて異形圧延材、特に走行用
又は鉄道用軌条を熱処理するための、特に請求項1ない
し11の1つに記載された方法を実施するための装置で
あつて、実質的にローラテーブル(21)の圧延材用の
少なくとも1つの待機範囲(A)と、圧延材位置決め装
置と、冷却処理範囲(B)と、圧延材の表面から高い強
度で部分的に排熱する装置と、圧延材(1)を室温に冷
却する最終冷却範囲(C)と、横輸送・保持・操縦手段
とからなるものにおいて、待機範囲(A)のローラテー
ブル(21)がそれ自体公知の圧延材位置決め装置と、
異形圧延材(1)の塑性加工のときに圧延材を直線状に
又は同一軸線で整列させるための手段(22,23)
と、圧延材(1)を直線状に又は同一軸線で並べてその
軸線に対して実質的に垂直に待機範囲(A)から冷却処
理範囲(B)へと運ぶための横輸送装置とを有し、この
範囲(B)に保持・操縦装置(24)で圧延材、特に軌
条頭部を浸漬槽(38)内の冷却液(37)によつて焼
入れするためのそれ自体公知の装置と、圧延材特に軌条
底部の少なくとも広い範囲を強力に冷却するための制御
可能な補助冷却装置(3)が設けられており、最終冷却
範囲(C)が圧延材(1)を室温に冷却するための圧延
材用保管部(25)を有することを特徴とする、装置。 - 【請求項13】 補助冷却装置(3)が圧延材(1)に
調整可能であり、またその冷却強度が制御可能であるこ
とを特徴とする、請求項12に記載の装置。 - 【請求項14】 補助冷却装置(3)が圧延材の長手方
向又は軸線方向で実質的に中断されることなく横方向で
限定された局所的冷却剤流(31)を構成するための部
分を有し、場合によつては冷却された面に隣接した面
(単・複)からの強力な熱吸収を防止するための手段
(34)を有することを特徴とする、請求項12又は1
3に記載の装置。 - 【請求項15】 補助冷却装置が強制空気冷却装置又は
噴霧冷却装置として構成されていることを特徴とする、
請求項12ないし14の1つに記載の装置。 - 【請求項16】 圧延材(1)が冷却液(37)内で長
手軸線方向で浸漬槽(38)に対して相対的に及び/又
は補助冷却装置(3)に対して相対的に移動可能である
ことを特徴とする、請求項12ないし15の1つに記載
の装置。 - 【請求項17】 浸漬槽(38)に及び/又は冷却液
(37)自体のなかに、冷却液(37)を乱流で運動さ
せ及び/又は振動させることのできる装置が設けられて
いることを特徴とする、請求項12ないし16の1つに
記載の方法。 - 【請求項18】 少なくとも部分的に微細パーライト組
織構造(111)を有する軌条頭部(21)と軌条底部
(13)と軌条頭部(11)、軌条底部(13)の間の
腹部(12)とからなる、特に請求項1ないし11の1
つに記載された方法に従つて、好ましくは請求項12な
いし17の1つに記載された装置内で製造された異形圧
延材、特に走行用又は鉄道用軌条(1)において、軌条
(1)の横断面で見て軌条が頭部(11)の上側範囲
(111)に高材料硬さを有し、材料硬さの値が下側頭
部範囲(112)、腹部(12)及び底部(13)の周
辺部分(132)で低下しており、底部底面の中心範囲
(131)では材料の硬さ値が高くなつていることを特
徴とする、異形圧延材。 - 【請求項19】 横断面形材の主軸線に対して対称に又
は軌条横断面の垂直軸線に対して対称に、実質的に同じ
材料硬さ値が調整されていることを特徴とする、請求項
18に記載の異形圧延材。
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