[发明专利]成型轧件及其制造方法

权利要求书

1.成型轧件尤其是轨道或铁轨，由一种铁基合金制成，这种铁基合金含有碳、硅、锰、必要时铬、生成特殊碳化物和影响材料相变特性的元素和/或微量合金添加物、余量铁和制造引起的和通常的杂质，具有沿截面至少局部通过加速冷却由合金的奥氏体区域形成的组织结构，其特征为：此铁基合金具有按重量百分比计的元素浓度为，硅最大0.93，最好0.21至0.69，铝最大0.06，最好低于0.03，和硅加铝总量小于0.99；以及，至少在轧件横截面局部区内沿其纵向存在具有一种结构的组织，这种结构在奥氏体基本上等温的组织转变中在下贝氏体转变区内形成。

2.按照权利要求1所述的成型轧件，其特征为，铁基合金主要具有按重百分比的元素为，碳0.41至1.3，最好0.51至0.98，锰0.31至0.55，最好0.91至1.95，其余为铁。

3.按照权利要求1或2所述的成型轧件，其特征为，铁基合金具有按重量百分比的其它元素为，铬0.21至2.45，最好0.38至1.95，可能还有钼至0.88，最好至0.49，钨至1.69，最好至0.95，钒至0.39，最好至0.19，其它铌和/或钽和/或锆和/或铪和/或钛分别地或总量至0.28，最好至0.19，以及镍至2.4，最好至0.95，硼至0.006，最好0.004。

4.按照权利要求1至3所述的成型轧件，其特征为，铁基合金有这种浓度的元素硅、铝和碳，即由2.75×％硅和/或铝-％碳得出的值等于或小于2.2。

5.按照权利要求1至4所述的成型轧件，尤其是铁轨，它由轨头、轨底和连接这两个部分的腹板组成，其特征为，至少在横截面的一个区域内，尤其在铁轨的头部，所形成的在下贝氏体转变区或在下贝氏体区的组织结构有一个从表面起至少10mm的深度，最好至少15mm。

6.按照权利要求1至5所述的成型轧件，尤其是铁轨，其特征为，具有下贝氏体转变区或下贝氏体的组织结构轴对称或中心对称地布置。

7.按照权利要求1至6之一所述的成型轧件，其特征在于，它在一个或多个具有下贝氏体转变区域下贝氏体结构的区域内，具有的硬度至少为350HB，最好至少400HB，尤其为420至600HB。

8.制造成型轧件尤其是轨道或铁轨的方法，这种轧件由一种铁基合金制成，这种铁基合金含有碳、硅、锰、必要时铬、影响特殊碳化物生成和材料相变特性的元素和/或微量合金添加物、余量铁和制造引起的和通常的杂质，具有沿横截面至少局部通过加速冷却由合金的奥氏体区域形成的组织结构，其特征为至少在制成奥氏体区域内的铁轨表面的一些部分施加冷却剂或置入冷却剂中，其特征为：合金的成分在狭窄的界限内选择，确定其在冷却时从面心立方体的原子结构区或从奥氏体区域的转变特性，并由选出的合金制造轧件，然后沿纵向至少轧件横截面的一些部分从奥氏体区域冷却到一个温度，这一温度在合金的马氏体转变温度与高于马氏体转变温度最多250℃最好最多190℃的温度值之间，尤其是冷却到一个高于马氏体转变温度5℃至110℃范围内的温度，以及令组织基本上等温转变。

9.按照权利要求8所述的方法，其特征为，组织的转变基本上等温地在最多±110℃最好最多±60℃的范围内进行。

10.按照权利要求7或9所述的方法，其特征为，采用一个转变温度，它最高450℃，最好最高400℃，尤其为300至380℃。

11.按照权利要求8至10所述的方法，其特征为，具有更高质量浓度的成型轧件横截面的至少一部分受到加速冷却。

12.按照权利要求8至11之一所述的方法，其特征为，冷却通过在表面施加冷却剂实施，冷却剂的施加为的是调整型材的质量浓度。

13.按照权利要求8至12之一所述的方法，其特征为，轧件首先全面地浸没在冷却液中，当表面区的温度达到合金的马氏体转变温度以上至少2℃但尤其是约160℃后将轧件至少部分从冷却剂中取出，接着在第二个步骤中具有高的质量浓度的区域必要时暂时留在浸浴池中或暂时置入浸浴池中。

14.按照权利要求8至13之一所述的方法，其特征为，轧件紧接在变形后利用轧制温度，轴线对齐地定向，并实施一种通过转变到材料的下贝氏体转变区内沿横截面形成特殊材料性能的冷却工艺。

15.按照权利要求7至14之一所述的方法，其特征为，制成尤其用于大功率线路的铁轨，它在高的单位负荷下具有高耐磨性亦即高抗磨强度、高韧性和低的接触疲劳，在轧制和至少局部热调整下贝氏体转变区的组织后，紧接着在室温或略高的温度下实施矫正工艺尤其是弯曲矫正工艺，为的是在铁轨稳定地矫直的情况下获得特殊的材料性能。