レール鋼の概要
レールは鉄道線路の主要な構成要素です。その役割は、車両の車輪を前進させ、車輪の大きな圧力を支え、それを枕木に伝達することです。レールは、車輪が連続して滑らかに転動し、抵抗が最小限に抑えられることが必要です。電化鉄道や自動閉塞区間では、レールは軌道回路としても使用されます。
軌道鋼の代表的な材質
レールは鋼材の種類によって3つのタイプに分けられます。
l 炭素鋼
炭素鋼は、天然の鉄鉱石を原料として製錬・圧延された鋼製レールです。主に鉄鉱石に含まれる炭素とマンガン元素を利用してレールの強度を高めます。一般的な炭素鉄道レール用鋼は、炭素含有量が0.40%～0.80%、マンガン含有量が1.30%～1.4%未満です。
l 合金鋼
合金鋼は、鉄鉱石にバナジウム、チタン、クロム、スズなどの合金元素を適量添加して製錬・圧延した鋼レールです。このタイプのレールは、炭素鋼レールよりも強度と靭性が高くなっています。
l 熱処理鋼
熱処理鋼は、熱間圧延された炭素鋼レールまたは合金鋼レールを加熱・冷却制御することで成形された鋼レールです。熱処理レールのパーライト組織は熱間圧延レールよりも微細化されており、より高い強度と靭性を備えています。熱処理後の硬化レールは、レール頭部に硬化補正層を形成し、機械的特性を大幅に向上させ、レールの耐用年数を延ばします。
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