本發(fā)明專利技術(shù)提供一種鋼軌，該鋼軌以質(zhì)量%計(jì)含有：C：大于0.85且為1.20%以下、Si：0.05~2.00%、Mn：0.05~0.50%、Cr：0.05~0.60%、P≤0.0150%，其余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，其中，由以頭部拐角部及頭頂部的表面作為起點(diǎn)到深度10mm的范圍構(gòu)成的頭表部的97%以上為珠光體組織；所述珠光體組織的維氏硬度為Hv320~500；所述珠光體組織中的滲碳體相的Mn濃度CMn[at.%]除以鐵素體的Mn濃度FMn[at.%]而算出的值CMn/FMn值為1.0以上且5.0以下。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及貨運(yùn)鐵路上使用的鋼軌，其目的在于同時(shí)提高頭部的耐磨性和韌性。本申請(qǐng)基于2010年06月07日在日本提出申請(qǐng)的特愿2010-130164號(hào)主張的優(yōu)先權(quán)，在此引用其內(nèi)容。
技術(shù)介紹
伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，促進(jìn)了迄今為止尚未開發(fā)的自然環(huán)境嚴(yán)酷的地域內(nèi)煤等天然資源的開采。與此相應(yīng)的是，對(duì)于運(yùn)輸資源的貨運(yùn)鐵路而言，軌道環(huán)境明顯變得嚴(yán)酷，對(duì)軌道而言，要求具有比迄今為止更好的耐磨性和在寒冷地區(qū)的韌性等。在這樣的背景下，要求開發(fā)一種具有現(xiàn)在使用的高強(qiáng)度軌道以上的耐磨性和高韌性的軌道。 為了改善軌道鋼的耐磨性，開發(fā)出如下所示的軌道。這些軌道的主要特征在于，為了提高耐磨性而增加鋼的含碳量、增加珠光體片(979)中滲碳體相的體積比，進(jìn)而控制硬度(例如參照專利文獻(xiàn)1、2)。專利文獻(xiàn)I中公開的技術(shù)，可以提供一種軌道，其使用了過共析鋼(C:大于0.85且為I. 20%以下)，珠光體組織中的片中滲碳體體積比例得以增加，且耐磨性優(yōu)異。另外，專利文獻(xiàn)2中公開的技術(shù)，可以提供一種軌道，其使用了過共析鋼(C:大于O. 85且為I. 20%以下)，珠光體組織中的片中滲碳體體積比例得到增加，同時(shí)控制了硬度、且耐磨性優(yōu)異。對(duì)于專利文獻(xiàn)廣2中公開的技術(shù)而言，通過增加鋼的含碳量、珠光體組織中的滲碳體相的體積比例來謀求提高具有一定水平的耐磨性。但是，這種情況下，珠光體組織本身的韌性顯著下降，存在容易發(fā)生軌道損傷的問題。在這樣的背景下，期望提供一種可以提高珠光體組織的耐磨性，同時(shí)韌性也可以得以提高的耐磨性及韌性優(yōu)異的鋼軌。一般來說，為了提高珠光體鋼的韌性，可以說使珠光體組織細(xì)微化是有效的，具體而言，使珠光體相變前的奧氏體組織細(xì)粒化、以及使珠光體塊(7 Π )大小的細(xì)微化是有效的。為了實(shí)現(xiàn)奧氏體組織的細(xì)粒化，通過降低熱軋時(shí)的軋制溫度、增加壓下量、在軌道軋制后通過低溫再加熱進(jìn)行熱處理。另外，為了謀求珠光體組織的細(xì)微化，進(jìn)行了利用相變核的奧氏體粒子內(nèi)的珠光體相變的促進(jìn)等。但是，在軌道的制造中，從確保熱軋時(shí)的成型性的觀點(diǎn)考慮，降低軋制溫度及增加壓下量是有限的，不能實(shí)現(xiàn)充分的奧氏體粒的細(xì)微化。另外，關(guān)于利用相變核，使奧氏體粒子內(nèi)的珠光體相變，會(huì)有相變核的量的控制困難及由粒子內(nèi)的珠光體相變不穩(wěn)定等問題，從而不能實(shí)現(xiàn)充分的珠光體組織的細(xì)微化。鑒于這些問題，在徹底地改善珠光體組織的軌道的韌性時(shí)，可以使用下述方法在軌道軋制后進(jìn)行低溫再加熱，其后，通過加速冷卻使珠光體相變，將珠光體組織細(xì)微化。但是，近年來，在為了改善耐磨性軌道進(jìn)行高碳化的情況下，在上述的低溫再加熱熱處理時(shí)，奧氏體粒子內(nèi)溶解剩余的粗大的碳化物，會(huì)有所謂的加速冷卻后的珠光體組織的延展性及韌性下降的問題。另外，為了進(jìn)行再加熱，還會(huì)有制造成本高、生產(chǎn)性也低等經(jīng)濟(jì)性問題。因此，要求開發(fā)一種可以確保軋制時(shí)的成型性，將軋制后的珠光體組織進(jìn)行細(xì)微化的高碳鋼軌的制造方法。為了解決該問題，開發(fā)有如下所示的高碳鋼軌制造方法。這些軌道的主要特征在于，為了將珠光體組織細(xì)微化，可以利用所謂的高碳鋼的奧氏體粒在較低溫度下且小的壓下量下容易再結(jié)晶的性質(zhì)。由此，通過小壓下的連續(xù)軋制得到整粒的細(xì)微粒，提高珠光體鋼的延展性及韌性(例如參照專利文獻(xiàn)3、4、5)。專利文獻(xiàn)3公開的技術(shù)是通過在高碳鋼的鋼軌的精軋時(shí)，采用在規(guī)定的軋制道次間的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行連續(xù)3道次以上的軋制，由此來提供高延展性、高韌性的軌道。 另外，對(duì)于專利文獻(xiàn)4公開的技術(shù)而言，其通過在高碳鋼的鋼軌的精軋中，采用在規(guī)定的軋制道次間的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行連續(xù)2道次以上的軋制，再進(jìn)行連續(xù)軋制，軋制后，進(jìn)行加速冷卻，由此得到高耐磨性、高韌性的軌道。另外，對(duì)于專利文獻(xiàn)5公開的技術(shù)而言，其在高碳鋼的鋼軌的精軋中，通過在軋制道次間實(shí)施冷卻，進(jìn)行連續(xù)軋制后，進(jìn)行軋制后的加速冷卻，由此得到高耐磨性、高韌性的軌道。可以認(rèn)為，專利文獻(xiàn):T5公開的技術(shù)，通過連續(xù)熱軋時(shí)的溫度、軋制道次數(shù)及道次間時(shí)間的組合，可以謀求具有一定水平的奧氏體組織的細(xì)微化，獲得若干韌性的提高。但是，對(duì)于起點(diǎn)于鋼中存在的夾雜物的破壞及不起點(diǎn)于夾雜物而起點(diǎn)于珠光體組織的破壞，不能確認(rèn)其效果，不能徹底地提高韌性。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開平8-144016號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開平8-246100號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 :日本特開平7-173530號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 :日本特開2001-234238號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5 :日本特開2002-226915號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
專利技術(shù)要解決的問題本專利技術(shù)正是鑒于上述問題而提出的，目的在于，提供一種在軌道環(huán)境嚴(yán)酷的貨運(yùn)鐵路的軌道上使用所要求的、同時(shí)提高頭部耐磨性和韌性的鋼軌。解決問題的方法為了實(shí)現(xiàn)解決所述問題的目的，本專利技術(shù)采用以下的方法。即(I)本專利技術(shù)一實(shí)施方式涉及的鋼軌，以質(zhì)量％計(jì)，含有C :大于0. 85且為I. 20%以下、Si :0. 05 2. 00%、Mn :0. 05 0. 50%、Cr :0. 05 0. 60%、P 彡 0. 0150%，其余部分由 Fe 及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，將頭部拐角部及頭頂部的表面作為起點(diǎn)到深度10_的范圍構(gòu)成的頭表部的97%以上為珠光體組織；所述珠光體組織的維氏硬度為Hv32(T500 ;所述珠光體組織中的滲碳體相的Mn濃度CMn 除以鐵素體相的Mn濃度FMn 而算出的值CMn/FMn值為1.0以上5.0以下。在此，所謂Hv是指在JIS Z2244中規(guī)定的維氏硬度。另外，at. %表示原子組成百分率。(2)另外，在上述⑴所述的實(shí)施方式涉及的鋼軌中，以質(zhì)量％計(jì)，也可以進(jìn)一步選擇性地含有下述成分中的I種或2種以上Mo 0. 01 O. 50%、V 0. 005 O. 50%、Nb 0. 001 O. 050%、Co 0. 01 I. 00%、B 0. 0001 O. 0050%、Cu 0. 01 I. 00%、Ni 0. 01 I. 00%、Ti 0. 0050 0· 0500%、Ca O. 0005 O. 0200%、Mg 0. 0005 O. 0200%、Zr 0. ΟΟΟΓΟ. 0100%、Al :0· 0040 1· 00%、N O.0060 0· 0200%。(3)本專利技術(shù)一實(shí)施方式涉及的鋼軌的制造方法，其為制造上述(I)或(2)記載的鋼軌的方法，該方法包括將剛熱軋后的Arl點(diǎn)以上溫度的所述鋼軌的頭部或在以熱處理為目的的Acl點(diǎn)+ 30°C以上溫度再進(jìn)行加熱的所述鋼軌的頭部，由750°C以上的溫度區(qū)域以4 15°C /sec的冷卻速度實(shí)施第I加速冷卻；在所述鋼軌頭部的溫度達(dá)到60(T450°C時(shí)刻時(shí)，停止所述第I加速冷卻；將含有相變熱及交換熱的最大溫度上升量，控制在比加速冷卻 停止溫度低50°C以下；其后，以O(shè). 5^2. 0°C /sec的冷卻速度，實(shí)施第2加速冷卻；在所述鋼軌的頭部的溫度達(dá)到400°C以下的時(shí)刻，停止所述第2加速冷卻。專利技術(shù)的效果依照上述(1Γ(3)記載的實(shí)施方式，通過呈現(xiàn)高含碳的珠光體組織的鋼軌頭部的組織及硬度，并且將CMn/FMn值控制在規(guī)定的范圍，可以同時(shí)提高貨運(yùn)鐵路用軌道的耐磨性和韌性。附圖說明圖I是示出含碳量I. 00%的珠光體鋼中的Mn添加量和沖擊值的關(guān)系的曲線圖。圖2是示出含碳量I. 00%的珠光體本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：上田正治，高橋淳，小林玲，棚橋拓也，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：新日鐵住金株式會(huì)社，
類型：
國別省市：
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