[发明专利]铁路车轮的制造方法以及铁路车轮

说明书

本发明的课题在于稳定地制造先共析渗碳体的生成得到抑制的铁路车轮。将以质量％计C为0.80～1.15％的中间品加热至A_cm相变点以上后，以中间品在800～500℃下的冷却速度(℃/秒)满足下述条件的方式进行冷却。除踏面和轮缘表面以外的表面：由式(1)定义的Fn1以下，冷却速度最慢的区域处的冷却速度：由式(2)定义的Fn2以上，以及，踏面和轮缘表面：Fn2以上。Fn1＝‑5.0+exp(5.651‑1.427×C‑1.280×Si‑0.7723×Mn‑1.815×Cr‑1.519×Al‑7.798×V)…(1)Fn2＝0.515+exp(‑24.816+24.121×C+1.210×Si+0.529×Mn+2.458×Cr‑15.116×Al‑5.116×V)…(2)。

技术领域

本发明涉及铁路车轮的制造方法以及铁路车轮。

背景技术

铁路车辆在构成铁路线的轨道上行驶。铁路车辆具备多个铁路车轮。铁路车轮支撑车辆，与轨道接触，边旋转边在轨道上移动。铁路车轮因与轨道接触而磨损。为了铁路运输的高效率化，正在推进在铁路车辆上的装载重量的增加和铁路车辆的高速化。结果，需要提高铁路车辆所利用的铁路车轮的耐磨性。

提高铁路车轮的耐磨性的技术在日本特开平9-202937号公报(专利文献1)、日本特开2012-107295号公报(专利文献2)、日本特开2013-231212号公报(专利文献3)和日本特开2004-315928号公报(专利文献4)中有提出。

专利文献1中公开的铁路车轮以质量％计含有C：0.4～0.75％、Si：0.4～0.95％、Mn：0.6～1.2％、Cr：0～小于0.2％、P：0.03％以下、S：0.03％以下，余量为Fe和其他不可避免的杂质。在该铁路车轮中，从车轮踏面部的表面到至少深度50mm为止的区域由珠光体组织形成。专利文献1的铁路车轮的制造方法包括：在车轮踏面部的冷却曲线通过连续冷却相变曲线图中的珠光体生成区域且与马氏体相变曲线相比位于长时间侧的条件下将车轮踏面部冷却的淬火工序。

专利文献2中公开的车轮用钢为如下化学组成：以质量％计含有C：0.65～0.84％、Si：0.02～1.00％、Mn：0.50～1.90％、Cr：0.02～0.50％、V：0.02～0.20％、S≤0.04％，余量为Fe和杂质，P≤0.05％、Cu≤0.20％、Ni≤0.20％。该化学组成进一步满足下述关系式：[34≤2.7+29.5×C+2.9×Si+6.9×Mn+10.8×Cr+30.3×Mo+44.3×V≤43]且[0.76×exp(0.05×C)×exp(1.35×Si)×exp(0.38×Mn)×exp(0.77×Cr)×exp(3.0×Mo)×exp(4.6×V)≤25]。专利文献2中记载：该车辆用钢通过满足上述化学组成和上述式，使得耐磨性、耐滚动疲劳特性、抗火花性优异。

专利文献3中公开的车轮用钢以质量％计含有C：0.65～0.84％、Si：0.4～1.0％、Mn：0.50～1.40％、Cr：0.02～0.13％、S：0.04％以下、V：0.02～0.12％，由式(1)定义的Fn1为32～43且式(2)所示的Fn2为25以下，余量为Fe和杂质。在此，式(1)为Fn1＝2.7+29.5C+2.9Si+6.9Mn+10.8Cr+30.3Mo+44.3V，式(2)为Fn2＝exp(0.76)×exp(0.05C)×exp(1.35Si)×exp(0.38Mn)×exp(0.77Cr)×exp(3.0Mo)×exp(4.6V)。专利文献3中记载：该车辆用钢通过具有上述化学组成、使Fn1和Fn2满足上述范围，使得耐磨性、耐滚动疲劳特性、抗火花性优异。