Uprawniony z patentu: British Steel Corporation, Londyn (Wielka Bry¬ tania), British Railways Board, Londyn (Wielka Brytamia) Stal stopowa, zwlaszcza do wytwarzania szyn kolejowych Przedmiotem wynalazku jest stal stopowa, zwla¬ szcza do wytwarzania szyn kolejowych.Znane stale stopowe do wytwarzania szyn ko¬ lejowych zawieraja przewaznie okolo 0,5% wegla oraz okolo 1% manganu. Przed montazem szyny ze stali walcowanej sa wzmacniane i obrabiane.Typowe rodzaje takich szyn opisane sa miedzy innymii w normach brytyjskich, francusko/eh i amerykanskich. Zgodnie z warunkami tam poda¬ nymi, szyny kolejowe (posiadaja odpowiednia wy¬ trzymalosc na rozciaganie (nie mniejsza niz 69 KG/mm2) i odpornosc na zuzycie. Jednakze, struktura tej stali jest struktura gruboziarnista, perlityczna odznaczajaca sie bardzo mala wytrzy¬ maloscia na uderzenia w temperaturze pokojowej (1,39 KGm) wedlug próby Charpy'ego próbki na¬ cietej 2 mm w ksztalcie litery „V". Stal zwykle ma pierwotnie ziarna austenityczne o wielkosci okolo A.S.T.M.3 oraz ferrytyczne o wielkosci okolo A.S.T.M.4.W ciezkich warunkach pracy, wystepowac mo¬ ga w szynie pekniecia wywolane zmeczeniem ma¬ terialu, zwlaszcza przy otworach na sruby lub w srodku szyny, oraz pekniecia spowodowane wada¬ mi materialu.Gelem wynalazku jest opracowanie skladu stali stopowej, zwlaszcza do wytwarzania szyn, która nie ma wad stali znanych ze stanu techniki.Cel wynalazku zostal osiagniety przez to, ze stal zawiera co najmniej jeden z dodatków utwardza¬ lo 15 30 jacych, takich jak mangan w ilosci od 0,5 do 2,5%, krzem od 0 do 1,5%, chrom od 0 do 1,5%, nikiel od 0 do 1,0% i molibden od 0 do 0,6% w ilosci calkowitej nie przekraczajacej 5%, co naj¬ mniej jeden z nastepujacych dodatków rozdrab¬ niajacych, takich jak aluminium od 0,015 do 0,1%, wanad od 0,05 do 0,2% niob od 0,01 do 0,1% ty¬ tan od 0,015 do 0,3%, cyrkon od 0,15 do 0,3% oraz azot w ilosci od 0,003 do 0,030% zasadniczo w stosunku stechiometrycznym do ilosci dodatków rozdrabniajacych oraz zanieczyszczenia. Stal pod¬ dawana jest albo normalizowaniu albo kontrolo¬ wanemu walcowaniu.Zgodnie z wynalazkiem stal stopowa do wytwa¬ rzania szyn kolejowych zawiera dodatki rozdrab¬ niajace oraz dodatki utwardzajace, przy czym stal ta poddawana jest zarówno normalizowaniu lub walcowaniu kontrolowanemu dla uzyskania struk¬ tury drobnoziarnistej o czasteczkach ferrytu mniej¬ szych niz A.S.T.M.8, a korzystnie mniejszej niz A.S.T.M.9.Uzyty powyzej termin normalizowania stanowi proces obróbki cieplnej, w którym stal jest pod¬ grzewania do temperatury powyzej jej górnego punktu krytycznego, a nastepnie jest ochladzana.Górny punkt krytyczny tej stali wynosi okolo 850°C. Termin kontrolowany odnosi sie do walco¬ wania stali przeprowadzonego w temperaturze 700°C do 900°C, zamiast w temperaturze okolo 1000°C normalnego walcowania koncowego. 831393 83139 4 Dodatkami rozdrabniajacymi sa jeden lub kilka z podanych skladników, takich jak aluminium, niob, wanad, tyttan i cyrkon, korzystnie w propor¬ cji wagowej (odnoszacej sie od ogólnego ciezaru stali) 0,015% — 0,1% aluminium, 0,01, — 0,1% niobu lub 0,05% — 0,2% wanadu.Dodatkami Utwardzajacymi sa: krzem, mangan, chrom, iniMel i/lub molibden. Zawartosc krzemu wynosi w stosunku do calkowitego ciezaru stali okolo 0,05% — 1,5%, chromu od 0,25% do 1,5% oraz manganu od 0,5% do 1,5%.Zawartosc azotu wynosi zwykle okolo 0,003 do 0,030% korzystnie maksymalnie 0,025% wagowo w stosunku* d^cfclafu* oaB^owitego stali.Stal ma szyny kolejowe pa zwykle strukture au¬ stenityczna o wielkosci zi£rn okolo 3 wedlug skali A.S.TJ^; ^uk^fterfytjKi^na 'o ziarnach okolo 4 we¬ dlug As.t\m, ¦¦'*«¦•¦¦¦; Wedlug wynalazku w procesie walcowania nor¬ malizujacego lub sterowanego wytwarzana jest stal poczatkowo o strukturze austenityczno-ferrytycznej o wielkosci ziarn austenitu mniejszych niz 6 we¬ dlug ASTM, oraz ferrytu miniejsizydh niz 8 wedlug ASTM. Stosowanie dodatków rozdrabniajacych w polaczeniu z cieplna obróbka normalizujaca powo¬ duje rozdrobnienie ziaren ferrytu do wielkosci miniejszej oiz 10 lub nawet 12 wedlug ASTM.Zgodnie z wynalazkiem mozliwe jest uzyskanie ulepszonej stali, która jest bardziej odporna na pekniecia od stali obecnie stosowanej, zwlaszcza w niskich temperaturach, na przyklad ponizej 15°C przy równoczesnej wytrzymalosci na rozciaganie, zwlaszcza przy stosowaniu dodatków utwardzaja¬ cych, oraz przy zachowaniu odpornosci na sciera¬ nie, co jest niezwykle istotne dla stali na szyny kolejowe.Okazalo sie, ze zwiekszona odpornosc na pek¬ niecia, moze byc uzyskana przez zastosowanie do¬ datków rozdrabniajacych strukture stali w pola¬ czeniu z cieplna obróbka normalizujaca jak i kon¬ trolowanym walcowaniem.Wedlug wynalazku stal na szyny kolejowe za¬ wiera wagowo 0,2 — 0,85% wegla, maksimum 0,06% siarki, maksimum 0,06% fosforu i co naj¬ mniej jeden z ponizej podanych dodatków utwar¬ dzajacych, takich jak mangan w ilosci 0,5 — 2,5%, krzem 0 — 1,5%, chrom 0 — 1,5%, nikiel 0 — 1,0% i molibden 0 — 0,6%, przy czym calkowita ilosc dodatków utwardzajacych nie moze przekra¬ czac 5%, oraz co najmniej jeden z nizej wymie¬ nionych dodatków rozdrabniajacych, takich jak a- luminium w ilosci 0,015 — 0,1%, wanad 0,05 — 0,2%, niob 0,01 — 0,1% tytan 0,15 — 0,3% i cyr¬ kon 0,15 — 0,3%, które wraz z azotem w ilosci okolo 0,003 — 0,030% sa w zasadzie w proporcji stechiometrycznej do ilosci dodatków rozdrabnia¬ jacych i pozostaja w równowadze z zelazem i za¬ nieczyszczeniami. Stal na szyny kolejowe podda¬ wana normalizowaniu lub kontrolowanemu walco¬ waniu pozwala na uzyskanie struktury ziarnistej, ferrytycznej o wielkosci ziarna mniejszej od 8 w skali ASTM.Przykladowo, stopowa stal weglowa na szyny kolejowe zawiera wegiel w ilosci od 0,2 do 0,6°'.» oraz dodatki rozdrabniajace aluminium, wanad i/lub niob co pozwala na uzyskanie ferrytycznej struk¬ tury stali o ziarnach mniejszych niz 9 w skali ASTM.Stal wedlug wynalazku do wytwarzania szyn ko¬ lejowych ale zgodna z normami brytyjskimi win¬ na zawierac przykladowo wegiel w ilosci 0,4 — 0,6%, mangan 0,95 — 1,25%, siarke maksimum 0,06%, fosfor maksimum 0,06%, azot 0,003 — 10 0,030%, krzem 0,08 — 0,20% oraz aluminium 0,015 — 0,1% lub wanad 0,05 — 0,2% lub niob 0,01 — 0,1%.Zamiast wanadu, uzyte moze byc aluminium, wraz z niobem w ilosci 0,015 — 0,10% aluminium i 0,01 — 0,10% niobu w przypakdu, gdy stal ta jest poddawana kontrolowanemu walcowaniu.Podane powyzej stale, zawierajace dodatki, roz¬ drabniajace ich strukture, dodawane do stali o skladzie podanym w normie brytyjskiej BS 11.1959 oraz poddawane normalizowaniu lub kontrolowa¬ nemu walcowaniu, posiadaja odpornosc na ude¬ rzenia i pekniecia. Dalsze zwiekszenie odpornosci na uderzenia uzyskac mozna zgodnie z wynalaz¬ kiem przez zmniejszenie zawartosci wegla w stali, przykladowo od 0,28 — 0,39% wagowo. Na przy¬ klad, stal o zmniejszonej zawartosci wegla za¬ wiera wagowo wegiel w ilosci 0,28 — 0,39%, mangan 1,2 — 1,6%, siarke maksimum 0,06% fos¬ for maksimum 0,06%, azot 0,003 — 0,030%, krzem maksimum 0,35% oraz aluminium 0,015 — 0,10% lub wanad 0,05 — 0,20%.Najlepsze wlasnosci 'wykazywala stal o wartosci 0,02 — 0,06% wagowych aluminium, lub 0,10 — _ 0,15% wanadu i 0,010 — 0,15% azotu, która byla 35 poddawana normalizowaniu, lub zawierajaca 0,015 — 0,10% aluminium i dodatkowo 0,01 — 0,1% niobu, poddawana kontrolowanemu walcowaniu.Rozdrabnianie Stoukitury stali jak przedstawiono 40 powyzej izwlaszcza w polaczeniu z niska zawartos¬ cia perlitu, zwieksza odpornosc szyn na peknie¬ cia. Zmniejszanie zawartosci perlitu oraz zwiek¬ szenie zawartosci ferrytu uzyskuje sie dzieki mniej¬ szej zawartosci wegla. Powoduje to, niestety cza- 45 sami, zmniejszenie wytrzymalosci stali na rozcia¬ ganie i scieranie. Jednakze, zgodnie z wynalazkiem, wytrzymalosc na rozciaganie oraz odpornosc na scieranie moze byc zwiekszona przez wzmocnienie struktury fazy ferrytycznej przez utwardzanie roz- tworu stalego, to jest przez dodanie jednego lub kilku dodatków utwardzajacych, jak na przyklad krzemu, manganu, chromu, niklu lub molibdenu.Stal na szyny kolejowe wedlug wynalazku za¬ wiera wegiel w ilosci 0,28 — 0,39% oraz jako do- 55 datek utwardzajacy 1,2 — 2,5% wagowo manga¬ nu i/lub 0,8 — 1,2% wagowo krzemu. W stali znajdowac sie moga równiez inne dodatki utwar¬ dzajace, jak chrom, nikiel i molibden. Dodatkami rozdrabniajacymi strukture stali sa aluminium lub 60 wanad w przypadku, gdy stal ta jest noranaliizo- wana lub aluminium i niob, gdy stal jest walco¬ wana.Ponizej przedstawiono przykladowo procesy tech¬ nologiczne, w wyniku kltórych wytwarzana jest sital 65 na szyny kolejowe.83 139 6 Otrzymana stal zawierajaca przykladowo 0,2 — 0,85% wegla, minimum 0,5% manganu, maksimum 0,06% fosforu, maksimum 0,06% siarki oraz 0,003— 0,025% azotu oraz inne przypadkowe zanieczysz¬ czenia spuszczono do kadzi gdzie wprowadzono do¬ datki rozdrabniajace. Temperatura plynnej stali wynosi okolo 1600°C. Do stali w tym stadium mo¬ ga byc dodane równiez dodatki utwardzajace.Plynna stal odlano do wlewnic, a nastepnie po skrzepnieciu poddano jednemu z dwóch procesów walcowania w celu uksztaltowania pólfabrykatów hutniczych szyn kolejowych. W pierwszym proce¬ sie, wlewek podgrzano do temperatury okolo 1300°C, a nastepnie przewalcowano na zgniataczu do tem¬ peratury 950°C — 1050°C.Ksztaltowanie szyny dokonywane jest bezposre¬ dnio z wlewka bez posredniego podgrzewania, al¬ bo tez przewalcowany wlewek z walcowni — zgniatacza podgrzewany jest do temperatury po¬ wyzej 1300°C. W tym procesie walcowana szyna chlodzona jest do temperatury ponizej 700°C, nor¬ malizowana, to jest powtórnie ogrzewana do tem¬ peratury rzedu 850°C w celu rozdrobnienia ziarna i utworzenia osadów, które ograniczalyby rozrost ziaren, i nastepnie chlodzona w powietrzu.W drugim procesie stalowy wlewek lub kesisko z walcowni — zgniatacza chlodzone jest do co najmniej 700°C, a korzystnie do 500°C i nastepnie podgrzewane do temperatury w zakresie 1050°C do 1250°C, korzystnie do temperatury rzedu 1150°C i walcowane do chwili ostygniecia kesiska do temperatury rzedu 700°C do 900°C. Jest to tak zwane walcowanie sterowane lub kontrolowane.Powtórne podgrzewanie stali, zawierajacej dodatki rozdrabniajace ziarno, podczas walcowania pozwa¬ la na wytworzenie struktury drobnoziarnistej, po¬ dobnej do tej, jaka jest wytwarzana podczas nor¬ malizowania.Powyzsze sposoby moga byc przeprowadzane z pewnymi odmianami. Na przyklad nie dodaje sie dodatków stopowych w kadzi odlewniczej. Dodat¬ ki te wprowadzic mozna do pieca podczas wyta¬ piania stali lub w kilku porcjach do pieca, do ka¬ dzi i do wlewka. Stal wedlug wynalazku nie ko¬ niecznie musi byc odlewana w postaci wlewków.Moze byc takze wytwarzana w procesie odlewania ciaglego.W celu dokladniejszego przedstawienia wyna¬ lazku, w tablicach podane sa przyklady skladu 5 chemicznego stali oraz ich wlasnosci mechaniczne.Tablica I podaje sklad chemiczny stali oraz wy¬ miar ziarn a tablica II wlasnosci mechaniczne gotowego produktu.W przykladzie 1 wymieniona jest typowa stal 10 na szyny kolejowe (wedlug brytyjskiej normy BS 11: 1959) wytwarzana obecnie. Przyklad ten umieszczony zostal w tabeli jedynie dla porów¬ nania i nie stanowi ilustracji wynalazku. Nalezy zauwazyc niska udarnosc tej stali w porównaniu 15 z nastepnymi przykladami ilustrujacymi niniejszy wynalazek.Przyklady 2 do 10 opisuja stal na szyny kole¬ jowe wedlug wynalazku. We wszystkich przypad¬ kach zawartosc fosforu i siarki byla mniejsza od 20 0,06%, a wielkosc ziarna ferrytu byla mniejsza miz 8 w skali ASTM.Przyklady 2, 3 i 4 ilustruja typowe wyniki, ja¬ kie uzyskano po dodaniu dodatków rozdrabniaja¬ cych do typowej stali opisanej w normie brytyj- 25 skiej BS 11: 1959), i nastepnie normalizowanej i walcowanej. Przyklady 2A i 2B ilustruja doda¬ nie aluminium, przyklad 3 — wanadu, a przyklad 4 — niobu.Przyklady 5, 6, .7 i 8 ilustruja normalizowana 30 stal o dobrej udarnosci uzyskanej w wyniku mniej¬ szej zawartosci wegla a wyzszej zawartosci manga¬ nu wraz z dodatkami rozdrabniajacymi. W przy¬ kladach 5 i 6 jako dodatek rozdrabniajacy uzyto aluminium, a w przykladach 7 i 8 — wanad, w 35 przykladach 6 i 8 ponadto zwiekszono zawartosc krzemu w celu zwiekszenia odpornosci na sciera¬ nie.Przyklady 9 i 10 ilustruja stosowanie jako do¬ datków rozdrabniajacych aluminium wraz z nio- 40 bem przy czym stal wedlug tych przykladów pod¬ dana byla kontrolowanemu walcowaniu. Podana w przykladzie 9 stal ma sklad chemiczny odpo¬ wiadajacy stali znanej, przy czym dodano do tej stali dodatki rozdrabniajace, a stal podana w 45 przykladzie 10 posiada mniejsza zawartosc wegla przy wyzszej zawartosci manganu.Tablica I Przyklad nr 1 1 A B C 2 A B 3 4 5 6 A B 1 C Sklad chemiczny C% 2 0,45 0,50 0,59 0,46 0,55 0,45 0,45 0,39 0,34 0,36 0,40 Mn% 3 1,15 1,20 1,12 1,20 1,12 1,10 1,18 1,40 1,38 1,32 1,46 Si% 4 0,13 0,12 0,11 0,22 0,13 0,20 0,24 0,21 0,20 0,50 0,98 v% 5 — 0,16 — — — Al% 6 0,005 0,057 0,062 — — 0,045 0,042 0,052 0,038 N% 7 0,016 0,006 0,005 0,017 0,006 0,011 0,016 0,017 0,010 0,01'4 0,013 Nb% 8 — — — 0,048 — — Wielkosc ziaren w skali ASTM austenitu przed obróbka 9 4 3 3 8 7 10 6 10 8 9 7 ferrytu 10 14 12 13 1083139 7 8 A B C 9 10 0,35 0,30 0,33 0,36 0,46 0,36 1,43 1,47 1,31 1,43 1,15 1,47 0,21 1,28 0,90 1,00 0,17 0,33 0,15 0,14 0,10 0,19 — — — — 0,045 0,061 0,009 0,011 0,020 0,022 0,016 0,014 — — 0,048 0,050 10 9 10 9 7 7 14 13 14 12 10 9 Tablica II Przyklad nr 1 A B C 2 A B 3 4 5. 6 A B C 7 8 A B C 9 1 io Poczatkowa wytrzymalosc na rozciaganie kg/mm2 43,2 42,2 46,0 41,3 43,2 47,4 42,1 47,2 47,2 47,2 50,4 49,8 55,1 53,2 59,8 39,4 39,1 Wlasnosci mechaniczne Ostateczna wytrzymalosc na rozciaganie kg/mm2 81,0 78,7 79,1 69,9 81,3 71,7 72,3 71,2 70,9 72,4 80,0 69,3 73,4 73,7 78,7 69,3 65,8 Wydluzenie przy zerwaniu % 21,0 22,0 18,0 27,5 20,0 22,2 23,8 32,0 32,0 28,0 26,0 28,3 31,0 28,0 29,0 26,0 33,0 Zmniejszenie powierzchni ipnzekroju % 30,8 32,0 14,5 59,6 36,8 62,4 43,2 62,8 62,0 57,0 51,2 67,2 57,2 48,4 53,6 52,5 56,7 Próba udarnosci temp. 15°C KGm 0,4 0,4 0,3 1,4 3,0 0,3 3,9 4,7 4,0 2,2 5,0 3,2 3,2 2,8 1,7 3,2 2,76 KGm Temperatura przemiany izotermicznej + 120 + 130 + 120 —5 + 40 —20 + 85 —36 —42 —40 + 6 —60 —28 —30 —15 + 15 -23 | PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PLPatent holder: British Steel Corporation, London (Great Britain), British Railways Board, London (Great Britain) Alloy steel, particularly for the production of railway rails. The invention relates to alloy steel, particularly for the production of railway rails. Known alloy steels for the production of railway rails typically contain about 0.5% carbon and about 1% manganese. Before assembly, rolled steel rails are strengthened and machined. Typical types of such rails are described in, among others, British, French, and American standards. According to the conditions given therein, railway rails (have adequate tensile strength (not less than 69 kg/mm2) and wear resistance. However, the structure of this steel is coarse-grained, pearlitic, and has a very low impact strength at room temperature (1.39 kg/m) according to the Charpy test on a 2 mm V-shaped specimen. The steel usually has initially austenitic grains of about A.S.T.M. 3 and ferritic grains of about A.S.T.M. 4. Under severe operating conditions, cracks caused by material fatigue may occur in the rail, especially at bolt holes or in the middle of the rail, as well as cracks caused by material defects. The invention The aim of the invention is to develop a composition of alloy steel, especially for the production of rails, which does not have the disadvantages of steels known from the prior art. The aim of the invention is achieved by the fact that the steel contains at least one of the following hardening additives: manganese in an amount of 0.5 to 2.5%, silicon from 0 to 1.5%, chromium from 0 to 1.5%, nickel from 0 to 1.0% and molybdenum from 0 to 0.6% in a total amount not exceeding 5%, and at least one of the following refining additives: aluminum from 0.015 to 0.1%, vanadium from 0.05 to 0.2%, niobium from 0.01 to 0.1%, titanium from 0.015 to 0.3%, zirconium from 0.15 to 0.3% and nitrogen in an amount of from 0.003 to 0.030% substantially in stoichiometric proportion to the amount of refining additives and impurities. The steel is either normalized or controlled rolled. According to the invention, an alloy steel for the production of railway rails contains refining additives and hardening additives, the steel being either normalized or controlled rolled to obtain a fine-grained structure with ferrite particles smaller than A.S.T.M. 8, and preferably smaller than A.S.T.M. 9. The term normalizing as used above is a heat treatment process in which the steel is heated to a temperature above its upper critical point and then cooled. The upper critical point of this steel is about 850°C. The term controlled refers to The refining additives are one or more of the following components: aluminum, niobium, vanadium, titanium, and zirconium, preferably in a weight proportion (relative to the total weight of the steel) of 0.015% - 0.1% aluminum, 0.01% - 0.1% niobium, or 0.05% - 0.2% vanadium. The hardening additives are: silicon, manganese, chromium, ini-Metal, and/or molybdenum. The silicon content is approximately 0.05% - 1.5%, and the chromium content is 0.25%, relative to the total weight of the steel. up to 1.5% and manganese from 0.5% to 1.5%. The nitrogen content is usually about 0.003 to 0.030%, preferably a maximum of 0.025% by weight of the total steel mass. The steel has a railway rails usually an austenitic structure with a grain size of about 3 according to the ASTM scale; austenitic with grains of about 4 according to ASTM, ¦¦'*«¦•¦¦¦; According to the invention, in the normalizing or controlled rolling process, a steel is initially produced with an austenitic-ferritic structure with austenite grain size smaller than 6 according to ASTM, and ferrite grain size smaller than 8 according to ASTM. ASTM. The use of refining additives in combination with heat normalizing treatment causes ferrite grain size reduction to less than 10 or even 12 according to ASTM. According to the invention, it is possible to obtain improved steel that is more resistant to cracking than the steel currently used, especially at low temperatures, for example below 15°C, while maintaining tensile strength, especially when using hardening additives, and maintaining abrasion resistance, which is extremely important for steel for railway rails. It has been found that increased resistance to cracking can be achieved by using refining additives in combination with heat normalizing treatment and controlled rolling. According to the invention, steel for rails Railway alloys contain by weight 0.2 - 0.85% of carbon, maximum 0.06% of sulphur, maximum 0.06% of phosphorus and at least one of the following hardening additives, such as manganese in the amount of 0.5 - 2.5%, silicon 0 - 1.5%, chromium 0 - 1.5%, nickel 0 - 1.0% and molybdenum 0 - 0.6%, the total amount of hardening additives not exceeding 5%, and at least one of the following refining additives, such as aluminium in the amount of 0.015 - 0.1%, vanadium 0.05 - 0.2%, niobium 0.01 - 0.1%, titanium 0.15 - 0.3% and Zirconium 0.15 - 0.3%, which together with nitrogen in the amount of about 0.003 - 0.030% are basically in stoichiometric proportion to the amount of refining additives and remain in equilibrium with iron and impurities. Steel for railway rails subjected to normalizing or controlled rolling allows for obtaining a ferritic grain structure with a grain size smaller than 8 on the ASTM scale. For example, alloy carbon steel for railway rails contains carbon in the amount of 0.2 to 0.6°', and refining additives of aluminum, vanadium and/or niobium, which allows for obtaining a ferritic steel structure with grain size smaller than 9 on the ASTM scale. The steel according to the invention for the production of railway rails but complying with British standards should contain for example, carbon in the amount of 0.4 - 0.6%, manganese 0.95 - 1.25%, sulfur maximum 0.06%, phosphorus maximum 0.06%, nitrogen 0.003 - 0.030%, silicon 0.08 - 0.20% and aluminum 0.015 - 0.1% or vanadium 0.05 - 0.2% or niobium 0.01 - 0.1%. Instead of vanadium, aluminum can be used, together with niobium in the amount of 0.015 - 0.10% of aluminum and 0.01 - 0.10% of niobium in the case when the steel is subjected to controlled rolling. The above-mentioned steels, containing additives, refining their structure, added to steel with the composition given in the British standard BS November 1959 and subjected to normalization or controlled rolling, have resistance to impact and cracks. A further increase in impact resistance can be achieved according to the invention by reducing the carbon content in the steel, for example from 0.28 - 0.39% by weight. For example, steel with reduced carbon content contains by weight carbon in an amount of 0.28 - 0.39%, manganese 1.2 - 1.6%, sulfur maximum 0.06%, phosphorus maximum 0.06%, nitrogen 0.003 - 0.030%, silicon maximum 0.35%, and aluminum 0.015 - 0.10% or vanadium 0.05 - 0.20%. The best properties were shown by steel with a value of 0.02 - 0.06% by weight of aluminum, or 0.10 - 0.15% vanadium and 0.010 - 0.15% nitrogen, which has been normalized, or containing 0.015 - 0.10% aluminum and an additional 0.01 - 0.1% niobium, subjected to controlled rolling. Refining the steel structure as described above, especially in combination with a low pearlite content, increases the crack resistance of the rails. Reducing the pearlite content and increasing the ferrite content is achieved by lower carbon content. This, unfortunately, sometimes results in a reduction of the tensile and abrasion strength of the steel. However, according to the invention, the tensile strength Tensile strength and abrasion resistance can be increased by strengthening the ferritic phase structure through solid solution hardening, i.e., by adding one or more hardening additives, such as silicon, manganese, chromium, nickel, or molybdenum. The steel for railway rails according to the invention contains 0.28-0.39% carbon and, as a hardening additive, 1.2-2.5% manganese by weight and/or 0.8-1.2% silicon by weight. Other hardening additives, such as chromium, nickel, and molybdenum, can also be present in the steel. Additives that refine the steel structure are aluminum or vanadium if the steel is annealed, or aluminum and niobium if the steel is rolled. The following are examples of technological processes that produce Sital 65 for railway rails. 83 139 6 The resulting steel, containing, for example, 0.2-0.85% carbon, a minimum of 0.5% manganese, a maximum of 0.06% phosphorus, a maximum of 0.06% sulfur, and 0.003-0.025% nitrogen, as well as other incidental impurities, was drained into a ladle where grinding additives were added. The temperature of the liquid steel is approximately 1600°C. Hardening additives can also be added to the steel at this stage. The liquid steel was cast into ingot molds and then, after solidification, subjected to one of two rolling processes to shape semi-finished metallurgical railway rails. In the first process, the ingot was heated to a temperature of about 1300°C, and then rolled on a forming mill to a temperature of 950°C - 1050°C. The rail is shaped directly from the ingot without direct heating, or the rolled ingot from the rolling mill is heated to a temperature above 1300°C. In this process, the rolled rail is cooled to a temperature below 700°C, normalized, i.e. reheated to a temperature of about 850°C in order to refine the grain and form deposits that would limit grain growth, and then cooled in air. In the second process, the steel ingot or slab from the rolling mill is cooled to at least 700°C, and preferably to 500°C and then heated to a temperature in the range of 1050°C to 1250°C, preferably to a temperature of the order of 1150°C and rolled until the slab cools to a temperature of the order of 700°C to 900°C. This is called controlled rolling. Reheating the steel containing grain-refining additives during rolling produces a fine-grained structure similar to that produced during normalizing. The above methods can be carried out with certain variations. For example, no alloying additives are added in the casting ladle. These additives can be introduced into the furnace during the melting of the steel or in several portions into the furnace, the ladle and the ingot. The steel according to the invention does not necessarily have to be cast in the form of It can also be produced by continuous casting. To further illustrate the invention, examples of the chemical composition of steels and their mechanical properties are given in the tables. Table I gives the chemical composition of the steel and grain size, and Table II gives the mechanical properties of the finished product. Example 1 lists a typical grade 10 railway rail steel (according to British Standard BS 11: 1959) currently being produced. This example is included in the table for comparison purposes only and does not constitute an illustration of the invention. It should be noted that this steel has a low impact strength compared to the following examples illustrating the invention. Examples 2 to 10 describe railway rail steel according to the invention. In all cases, the phosphorus and sulfur content was less than 20 0.06%, and the ferrite grain size was less than 8 on the ASTM scale. Examples 2, 3, and 4 illustrate typical results obtained when refining additives were added to a typical steel described in British Standard BS 11: 1959 and then normalized and rolled. Examples 2A and 2B illustrate the addition of aluminum, Example 3 vanadium, and Example 4 niobium. Examples 5, 6, 7, and 8 illustrate normalized steel with good impact strength obtained by a lower carbon content and a higher manganese content together with refining additives. In Examples 5 and 6, aluminum was used as a refining additive, and in Examples 7 and 8, vanadium; in Examples 6 and 8, the silicon content was additionally increased to increase abrasion resistance. Examples 9 and 10 illustrate the use of aluminum together with niobium as refining additives, the steel in these examples being subjected to controlled rolling. The steel given in Example 9 has a chemical composition corresponding to the known steel, but with the addition of refining additives, while the steel given in Example 10 has a lower carbon content and a higher manganese content. Table I Example No. 1 1 A B C 2 A B 3 4 5 6 A B 1 C Chemical composition C% 2 0.45 0.50 0.59 0.46 0.55 0.45 0.45 0.39 0.34 0.36 0.40 Mn% 3 1.15 1.20 1.12 1.20 1.12 1.10 1.18 1.40 1.38 1.32 1.46 Si% 4 0.13 0.12 0.11 0.22 0.13 0.20 0.24 0.21 0.20 0.50 0.98 v% 5 — 0.16 — — — Al% 6 0.005 0.057 0.062 — — 0.045 0.042 0.052 0.038 N% 7 0.016 0.006 0.005 0.017 0.006 0.011 0.016 0.017 0.010 0.01'4 0.013 Nb% 8 — — — 0.048 — — ASTM grain size of austenite before treatment 9 4 3 3 8 7 10 6 10 8 9 7 ferrite 10 14 12 13 1083139 7 8 A B C 9 10 0.35 0.30 0.33 0.36 0.46 0.36 1.43 1.47 1.31 1.43 1.15 1.47 0.21 1.28 0.90 1.00 0.17 0.33 0.15 0.14 0.10 0.19 — — — — 0.045 0.061 0.009 0.011 0.020 0.022 0.016 0.014 — — 0.048 0.050 10 9 10 9 7 7 14 13 14 12 10 9 Table II Example No. 1 A B C 2 A B 3 4 5. 6 A B C 7 8 A B C 9 1 io Initial tensile strength kg/mm2 43.2 42.2 46.0 41.3 43.2 47.4 42.1 47.2 47.2 47.2 50.4 49.8 55.1 53.2 59.8 39.4 39.1 Mechanical properties Ultimate tensile strength kg/mm2 81.0 78.7 79.1 69.9 81.3 71.7 72.3 71.2 70.9 72.4 80.0 69.3 73.4 73.7 78.7 69.3 65.8 Elongation at break % 21.0 22.0 18.0 27.5 20.0 22.2 23.8 32.0 32.0 28.0 26.0 28.3 31.0 28.0 29.0 26.0 33.0 Reduction of cross-sectional area % 30.8 32.0 14.5 59.6 36.8 62.4 43.2 62.8 62.0 57.0 51.2 67.2 57.2 48.4 53.6 52.5 56.7 Impact test temp. 15°C KGm 0.4 0.4 0.3 1.4 3.0 0.3 3.9 4.7 4.0 2.2 5.0 3.2 3.2 2.8 1.7 3.2 2.76 KGm Isothermal transformation temperature + 120 + 130 + 120 —5 + 40 —20 + 85 —36 —42 —40 + 6 —60 —28 —30 —15 + 15 -23 | PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL