轨道及其制造方法技术

通过制成含有C：0.70～0.85％、Si：0.1～1.5％、Mn：0.4～1.5％、P：0.035％以下、S：0.010％以下和Cr：0.05～1.50％且剩余部分为Fe和不可避免的杂质的成分组成的同时，相对于至少记载了轨道头部的0.2％耐力的测定结果的轨道的钢材检验证明书中的0.2％耐力，使自该钢材检验证明书的制作日起至少经过90天后的0.2％耐力的提高量为40MPa以上，从而在产品出厂后的轨道中实现对轨道的耐疲劳损伤性的提高有效的高0.2％耐力。

Track and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】轨道及其制造方法
本专利技术涉及轨道尤其是高强度型珠光体系轨道及其制造方法。即，这种轨道例如以货车重量重且急转弯多的矿山铁道为代表，由于在严酷的高轴荷重条件下使用，对此给出了用于提供适于轨道的长寿命化的耐疲劳损伤性优异的高强度型珠光体系轨道的途径。
技术介绍
在以矿石的运输等为主的高轴重铁道中，对货车的车轴施加的负荷远远高于客车，轨道、车轮的使用环境也苛刻。作为这样的高轴重铁道即在列车或货车的装载重量大的铁道中使用的轨道，以往从重视耐疲劳损伤性的观点考虑，主要使用具有珠光体组织的钢。但是，近年来，为了增加对货车的装载重量而提高输送效率，要求进一步提高轨道的耐疲劳损伤性。因此，出于进一步提高耐疲劳损伤性的目的，在进行各种研究。例如，专利文献1中提出了一种对Mn量与Cr量的比和V量与N量的比进行了规定的耐磨损性、耐疲劳损伤性和耐延迟断裂特性优异的轨道。专利文献2中提出了一种耐磨损性和延展性优异的珠光体轨道的制造方法，其中，规定C和Cu量，以450℃～550℃的加热温度实施0.5h～24h的后热处理。专利文献3中提出了一种规定C量和组织且0.2％耐力为600～1200MPa的、耐磨损性和耐表面损伤性优异的珠光体系轨道。专利文献4中提出了一种规定了C、Si、Mn、P、S、Cr量以及C、Si、Mn和Cr含量的合计的、0.2％耐力超过500MPa且小于800MPa的珠光体钢轨道。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利5292875号公报专利文献2：日本专利5493950号公报专利文献3：日本特开2000－219939号公报专利文献4：日本专利5453624号公报专利
技术实现思路
一般，对于经过热轧和加速冷却而得到的轨道，为了消除其弯曲而实施矫正处理。该矫正处理中，因包辛格效应而使0.2％耐力大幅降低。即，为了对轨道赋予直线性，需要进行例如30～70tf的负荷下的矫正。进行这样的高负荷下的矫正处理时，与矫正处理前相比，矫正处理后的0.2％耐力大幅降低。因此，需要预先添加合金元素而使轨道的矫正处理前的0.2％耐力充分上升，但合金元素的大量添加反而会导致珠光体组织以外的异常组织的生成，因此难以添加超出现状的合金元素。因此，需要以合金元素的添加以外的方法来抑制因包辛格效应而降低的0.2％耐力。然而，上述的专利文献1～4中记载的技术全部在对轨道进行矫正处理之前的阶段使0.2％耐力提高，都无法避免矫正处理后的0.2％耐力的降低。即，上述专利文献1所记载的技术中，虽然对Mn量与Cr量之比和V量与N量之比进行了规定，但如上所述，轨道由于在矫正处理中0.2％耐力降低，因此无法仅通过合金元素的比率，在矫正处理后维持足够的0.2％耐力。专利文献2中提出了如下方案：规定C和Cu量，以450℃～550℃的加热温度实施0.5h～24h的后热处理，但其加热温度高，反而因位错的恢复而导致0.2％耐力的降低，因此矫正处理后的0.2％耐力变得更低。专利文献3所记载的技术中，通过使C量超过0.85％而使渗碳体量增加来确保较高的0.2％耐力，然而，由于伸长率的降低而使轨道容易产生龟裂，因此无法确保耐疲劳损伤性。专利文献4中记载的珠光体钢轨道的实际情况是0.2％耐力小于800MPa，较低，难以确保耐疲劳损伤性。本专利技术是鉴于上述实际情况而进行的，目的在于提供对轨道的耐疲劳损伤性的提高有效的、用于在矫正处理后的轨道中实现较高的0.2％耐力的途径。为了解决上述课题而进行了研究，结果得到了以下见解：在使轨道的成分组成优化的基础上适当地进行矫正处理而表达常温时效则对提高珠光体系轨道的0.2％耐力有效。特别是用于矿山的高轴重铁道的轨道，由于从出厂后到国内外的矿山的铺设场所的输送期间长，因此利用该期间而表达常温时效是有利的。基于以上见解而完成了本专利技术。本专利技术是基于上述见解而完成的，其关键构成如下。1.一种轨道，具有如下成分组成：以质量％计含有C：0.70～0.85％、Si：0.1～1.5％、Mn：0.4～1.5％、P：0.035％以下、S：0.010％以下以及Cr：0.05～1.50％，剩余部分为Fe和不可避免的杂质，其具备至少记载了轨道头部的0.2％耐力的测定结果的钢材检验证明书，相对于上述钢材检验证明书中记载的0.2％耐力，自该钢材检验证明书的制作日起至少经过90天后的0.2％耐力的提高量为40MPa以上。2.根据上述1所述的轨道，其中，上述成分组成进一步以质量％计含有选自V：0.30％以下、Cu：1.0％以下、Ni：1.0％以下、Nb：0.05％以下、Mo：0.5％以下、Al：0.07％以下、W：1.0％以下、B：0.005％以下和Ti：0.05％以下中的1种或2种以上。3.一种轨道的制造方法，对具有以质量％计含有C：0.70～0.85％、Si：0.1～1.5％、Mn：0.4～1.5％、P：0.035％以下、S：0.010％以下和Cr：0.05～1.50％且剩余部分为Fe和不可避免的杂质的成分组成的钢坯材，实施热轧而制作轨道，对该轨道以100tf以上的负荷进行矫正后，在480小时以内制作至少包含轨道头部的0.2％耐力的测定结果的钢材检验证明书。4.根据上述3所述的轨道的制造方法，其中，上述成分组成进一步以质量％计含有选自V：0.30％以下、Cu：1.0％以下、Ni：1.0％以下、Nb：0.05％以下、Mo：0.5％以下、Al：0.07％以下、W：1.0％以下、B：0.005％以下和Ti：0.05％以下中的1种或2种以上。根据本专利技术，能够提供一种因时效而获得了优异的0.2％耐力的、可很好地用于高轴重铁道的高强度珠光体系轨道。附图说明图1是示出拉伸试验片的采取位置的轨道头部的示意图。图2是示出滚动疲劳试验片的采取位置的轨道头部的示意图。图3是表示轨道的弯曲矫正的概要的示意图。具体实施方式[成分组成]对本专利技术的轨道进行具体说明。本专利技术中，重要的是轨道具有上述成分组成。因此，首先，对本专利技术中如上所述地限定成分组成的理由进行说明。应予说明，各成分的含量的单位为“质量％”，简写为“％”。C：0.70～0.85％C是具有在珠光体组织中形成渗碳体并因常温时效而使0.2％耐力提高的效果的元素。因此，为了确保轨道的0.2％耐力而必须添加C，随着C含量的增加而0.2％耐力提高。即，如果C含量小于0.70％，则在上述常温时效后难以得到优异的0.2％耐力。另一方面，如果C含量超过0.85％，则在原奥氏体晶界生成初析渗碳体，反而使轨道的耐疲劳损伤性降低。因此，C含量为0.70～0.85％。优选为0.75～0.85％。Si：0.1～1.5％Si是具有脱氧剂的效果的元素。另外，Si具有因对珠光体中的铁素体的固溶强化而使轨道的0.2％耐力提高的效果。因此，需要使Si含量为0.1％以上。另一方面，如果Si含量超过1.5％，则由于Si所具有的较高的与氧的结合力，生成大量的氧化物系夹杂物，因而耐疲劳损伤性降低。因此，Si含量为0.1～1.5％。优选为0.15～1.5％。Mn：0.4～1.5％Mn是通过使钢的相变温度降低使片层间距变小而有助于轨道的高强度化的元素。但是，Mn含量小于0.4％时得不到充分的效果。另一方面，如果Mn含量超过1.5％，则因钢的微观偏析而容易产生马氏体组织，其结果，使耐疲劳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道，具有如下成分组成：以质量％计，含有C：0.70～0.85％、Si：0.1～1.5％、Mn：0.4～1.5％、P：0.035％以下、S：0.010％以下以及Cr：0.05～1.50％，剩余部分为Fe和不可避免的杂质，具备至少记载了轨道头部的0.2％耐力的测定结果的钢材检验证明书，相对于所述钢材检验证明书中记载的0.2％耐力，自该钢材检验证明书的制作日起至少经过90天后的0.2％耐力的提高量为40MPa以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.21 JP 2017-0549921.一种轨道，具有如下成分组成：以质量％计，含有C：0.70～0.85％、Si：0.1～1.5％、Mn：0.4～1.5％、P：0.035％以下、S：0.010％以下以及Cr：0.05～1.50％，剩余部分为Fe和不可避免的杂质，具备至少记载了轨道头部的0.2％耐力的测定结果的钢材检验证明书，相对于所述钢材检验证明书中记载的0.2％耐力，自该钢材检验证明书的制作日起至少经过90天后的0.2％耐力的提高量为40MPa以上。2.根据权利要求1所述的轨道，其中，所述成分组成进一步以质量％计含有选自V：0.30％以下、Cu：1.0％以下、Ni：1.0％以下、Nb：0.05％以下、Mo：0.5％以下、Al：0.07％以下、W：1.0％以...

【专利技术属性】
技术研发人员：本庄稔，木村达己，一宫克行，长谷和邦，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP