[發(fā)明專利]鋼軌

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380014623.8
• 申請(qǐng)日: 2013-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN104185690A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 上田正治;宮崎照久;山本剛士;諸星隆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新日鐵住金株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C22C38/06
• 分類號(hào): C22C38/06;C22C38/58;C21C7/06;C21D9/04
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 劉航;段承恩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在貨運(yùn)鐵道中使用的、使耐延遲斷裂特性提高了的高強(qiáng)度鋼軌。

本申請(qǐng)基于在2012年04月23日在日本申請(qǐng)的專利申請(qǐng)2012-097584號(hào)要求優(yōu)先權(quán)，將其內(nèi)容援引到這里。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，煤等天然資源的新的開發(fā)在進(jìn)展。具體而言，迄今為止未開發(fā)的自然環(huán)境嚴(yán)酷的地域中的采掘在進(jìn)展。與之相伴，在輸送資源的貨運(yùn)鐵道中，軌道環(huán)境變得顯著嚴(yán)酷。因此，對(duì)于鋼軌，要求比目前更高的耐磨損性。從這樣的背景出發(fā)，要求開發(fā)具有比現(xiàn)用的高強(qiáng)度鋼軌更高的耐磨損性的鋼軌。

為了改善鋼軌的耐磨損性和耐表面損傷性，開發(fā)了如下述所示的鋼軌。這些鋼軌的主要的特征，是為了使耐磨損性提高，通過使鋼的碳量增加來在使珠光體片層中的滲碳體相的體積比率增加的同時(shí)進(jìn)行了高強(qiáng)度化(例如，參照專利文獻(xiàn)1、2)?；蛘?，為了除了提高耐磨損性還提高耐表面損傷性，使金屬組織為貝氏體而進(jìn)行了高強(qiáng)度化(例如，參照專利文獻(xiàn)3)。

專利文獻(xiàn)1中公開了一種使用過共析鋼(C：大于0.85％且為1.20％以下)并使珠光體組織中的片層中的滲碳體體積比率增加的耐磨損性優(yōu)異的鋼軌。

專利文獻(xiàn)2中公開了一種使用過共析鋼(C：大于0.85％且為1.20％以下)并使珠光體組織中的片層中的滲碳體體積比率增加，同時(shí)控制了硬度的耐磨損性優(yōu)異的鋼軌。

專利文獻(xiàn)3中公開了一種通過將碳量設(shè)為0.2～0.5％，而且添加Mn、Cr，使金屬組織為貝氏體，使強(qiáng)度提高，由此提高耐磨損性和耐表面損傷性的鋼軌。

在專利文獻(xiàn)1～3的公開技術(shù)中，使珠光體組織中的滲碳體相的體積比率增加，同時(shí)進(jìn)行高強(qiáng)度化?；蛘?，使金屬組織為貝氏體而進(jìn)一步高強(qiáng)度化。因此，能謀求耐磨損性的提高。但是，若高強(qiáng)度化，則由鋼中的殘留氫導(dǎo)致的延遲斷裂發(fā)生的危險(xiǎn)性提高，存在容易產(chǎn)生鋼軌的折損的問題。

因此，要求開發(fā)抑制由殘留氫導(dǎo)致的延遲斷裂發(fā)生的高強(qiáng)度鋼軌。為了解決該問題，開發(fā)了如下述所示的高強(qiáng)度鋼軌。這些鋼軌，通過使鋼中的氫的捕捉位點(diǎn)增加來使氫的集積場(chǎng)所分散。另外，這些鋼軌，通過將組織微細(xì)化、抑制碳化物向粒界的析出，來抑制了延遲斷裂(例如參照專利文獻(xiàn)4～6)。

專利文獻(xiàn)4以及5中公開了：通過使作為氫的捕捉位點(diǎn)的、JIS?G?0202所定義的A系夾雜物(例如MnS)、C系夾雜物(例如SiO₂、CaO)分散在珠光體組織中，而且控制鋼中的氫量，來使耐延遲斷裂特性提高了的鋼軌。

專利文獻(xiàn)6中公開了：通過添加Nb，來將貝氏體組織微細(xì)化、防止向晶界析出碳化物的耐延遲斷裂特性優(yōu)異的鋼軌。

但是，在專利文獻(xiàn)4以及5的公開技術(shù)中，根據(jù)成分系，作為殘留氫的捕捉位點(diǎn)的夾雜物粗大化，珠光體鋼的耐延遲斷裂特性未充分提高?；蛘?，根據(jù)夾雜物的種類，成為疲勞和破壞的起點(diǎn)，存在容易發(fā)生鋼軌折損的問題。另外，在專利文獻(xiàn)6的公開技術(shù)中，由合金添加所產(chǎn)生的組織微細(xì)化、和碳化物向晶界的析出的抑制并不充分，存在效果不穩(wěn)定、因合金添加而導(dǎo)致成本增加的問題。

在專利文獻(xiàn)7中，為了改善耐疲勞損傷性，公開了使用Mg氧化物、Mg-Al氧化物或者M(jìn)g硫化物、或以它們?yōu)楹宋龀鲇蠱nS的夾雜物，使韌性以及延展性提高了的珠光體系鋼軌。

但是，在專利文獻(xiàn)7的公開技術(shù)中，需要使珠光體系鋼軌含有0.0004％以上的Mg。Mg是蒸氣壓高、即使添加到鋼液中材料利用率也差的元素。因此，在專利文獻(xiàn)7的公開技術(shù)中，用于充分得到Mg氧化物、Mg-Al氧化物或者M(jìn)g硫化物的控制較困難，存在成本增加的問題。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本國特開平08-144016號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2:日本國特開平08-246100號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3:日本國特開平09-296254號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)4:日本國特開2007-277716號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)5:日本國特開2008-50684號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)6:日本國特開平08-158014號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)7:日本國特開2003-105499號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)8:日本國特開平08-246100號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)9:日本國特開平09-111352號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)10:日本國特開平08-092645號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容