TWI496897B - 生產變韌軌道鋼的方法 - Google Patents

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Description

生產變韌軌道鋼的方法
本發明係關於由低合金鋼製成之軌道部件，尤其係指用於軌道車輛之軌道。
再者，本發明係關於由熱軋區段來生產軌道部件之方法，以及實現該方法之裝置。
近來，為了加強軌道運輸的效率，鐵路交通運輸之負荷重量以及行進速度已持續增加。鐵路軌道因而會受到加重磨損的操作狀態，且因此必須具有較高品質以承受更高的負荷。具體問題牽涉及劇烈增加的磨損，尤其係安裝在彎道中的軌道，且由於材料疲勞而發生損壞，其主要發生於構成在彎道中軌道與車輪間的主要接觸點之行駛邊緣將會導致滾軋接觸疲勞(RCF)損壞。RCF表面損壞之實例包括頭部乾裂(滾軋疲勞)、剝離(剝落)、蜷伏(塑性表面變形)、滑移波及皺折。這些類型的表面損壞將會縮短軌道使用壽命、提高噪音排放及操作阻礙。此外，此種故障增加的發生機會將會隨著持續成長的交通負荷而增加。此一發展的直接結果便係增加軌道維修需求。然而，增長的維修需求卻與持續減少的維修時窗相互矛盾。越高的列 車密度會大大地減少可在軌道上工作的時間。
雖然上述類型的損壞可在初期階段藉由研磨來消除之，然而當已發生嚴重損壞時，軌道必須更換。因此，在過去已有許多嘗試來增進磨損抗性及RCF損壞抗性，以增加軌道之壽命週期。除此之外，這亦可以藉由導入及使用變韌軌道鋼來達成。
變韌體(Bainite)係一種可在含碳鋼之熱處理期間藉由恆溫轉變或連續冷卻而形成的結構。變韌體係在用於分別形成波來體(perlite)與麻田散體(martensite)所需之溫度與冷卻率之間的範圍內的溫度與冷卻率而形成。不像麻田散體構造的情況，在晶格中之倒置程序與擴散程序在此情況中係接合在一起，因此實現不同的轉變機制。由於其取決於冷卻率、碳含量、合金化元素及因而產生的形成溫度，變韌體並未具有特性結構。與波來體一樣，變韌體係由肥粒體與雪明碳體(cementite)(Fe3C)相態所組成，但在形狀、尺寸及分佈上又與波來體不同。基本上，變韌體係可區別為兩個主要的結構性形式，亦即，上變韌體與下變韌體。
由AT-407057 B已知一種軌道材料，其中，沃斯田體之結構性轉變係明顯地僅形成在下變韌體之範圍中，因此賦予輪廓化滾軋材料具有至少350HB之硬度，尤其係450至600HB。
變韌體基材結構亦可藉由較高的合金化成份之部分來獲得，諸如2.2至3.0%重量的較高鉻含量，如 在文獻DE 1020060308915 A1與DE 102006030816 A1中所描述的。然而，合金化成份之高部分會牽涉到不希望得到的高成本以及複雜的焊接工程任務。DE 202005009259 U1亦描述一種高合金鋼之變韌的高強度軌道部件，其尤其包含錳、矽及鉻之高合金部分。就此高合金鋼而言，可藉由在靜止空氣中冷卻之簡單方式觸發該變韌體形成。相反地，低合金鋼僅能以受控制冷卻實現變韌體形成。
因此，舉例來說，DE-1533982描述一種用於熱處理軌道之方法，其中，仍具有滾軋溫度之軌道係在離開輥台後藉由上升裝置移出且以軌道頭向下之方式浸沒在流體化床中而保持恆定溫度，在該流體化床中其被冷卻，其中變韌體晶體結構係在該流體化床之溫度被選擇在380至450℃之間且該軌道係依據其溫度留在流體化床中達300至900秒之間而獲得。
從EP-612852 B1可知另一種由具有變韌體結構之低合金鋼生產高強度軌道以達成增進由於滾軋接觸造成之疲勞損壞的抗性的方法。軌道之頭部係從以1至10℃/s之速率的沃斯田體範圍而經受加速冷卻，直到達到500至300℃之冷卻中斷溫度為止。在此迅速冷卻後，軌道頭藉由施以自然冷卻將熱回收或以1至40℃/min之速率的強迫冷卻而被進一步冷卻至幾乎為室溫。
雖然藉由上述措施可以減緩軌道頭之裂痕的形成與傳播，然而卻仍無法防止裂痕的產生。
因此，本發明旨在增進軌道部件，尤其是軌道，其係基於成本理由而由低合金鋼製成，且基於焊接工程的理由，即使在增加車輪負荷的作用下，亦不會產生滾軋接觸疲勞損壞，且尤其在行駛邊緣或行駛表面上皆不會發生裂痕。再者，亦可以增加磨損抗性以確保30年以上的使用壽命。最後，該軌道部件可被完美地焊接且亦具有類似於至目前為止已發現可用在軌道構造中之鋼的其它材料性質，例如，類似的導電性與類似的熱膨脹係數。
本發明進一步旨在提供一種簡單的生產方法，其特徵為縮短加工時間(免除退火階段)、高再現性及高效率。該方法係適於生產例如具有高於100公尺的長度的長軌道，其中，在整個軌道長度上可確保恆定的材料性質。
為了達成此目的，依照第一態樣之本發明係提供前序提到之類型的軌道部件，其經進一步發展而使得在軌道部件之軌道頭中的鋼包含5至15體積百分比的肥粒體部分以及由上與下變韌體部分組成之多相態變韌體結構。由於肥粒體結構與變韌體結構之組合，可以達成極佳的堅韌特性及很高的硬度。該肥粒體結構成份係用以作為塑性載體且防止可能形成的裂痕延伸至材料中而成為頭部乾裂。肥粒體部分賦予具有間夾的變韌體之連續網路至整體結構。在本文內容中，最好能夠達到滲濾臨限(percolation threshold)以達成相鄰區域之此一構造(叢集)。該肥粒體較佳地為針狀肥粒體。不同於非針狀結構，且不同於波來體 結構，該針狀結構的特徵在於較高的抗拉強度與磨損抗性。該針狀肥粒體具有微結構，其特徵在於針狀晶體或顆粒，該晶體並非被均勻定向而是以完全無定向形式來呈現，這對於鋼的堅韌將有正面的影響。顆粒之無定向配置造成個別的顆粒相互連鎖，其與多相態變韌體的組合可有效地防止裂痕的形成及傳播。尤其，可藉此確保可能形成在表面上的裂痕(頭部乾裂)不會成長至材料深度中，如同例如波來體結構的例子。軌道部件將因此僅會受到磨損，使得其使用期間可以被精準地確定且可以免除對於裂痕形成之任何進一步的觀察。
進一步的決定性影響係包含上與下變韌體部分之多相態變韌體的存在。該上變韌體係形成在變韌體構造的上方溫度範圍中，且具有類似於麻田散體之針狀結構。在變韌體構造之上方溫度範圍中，存在有利的擴散條件以使碳可擴散至肥粒體針體的顆粒邊界。因此可以形成不規則且中斷的雪明碳體晶體。由於不規則分佈，該結構經常具有顆粒狀外觀，使得上變韌體有時亦被稱之為顆粒狀變韌體。該下變韌體係在恆溫下且在變韌體形成之下方溫度範圍中連續冷卻而形成。藉由形成肥粒體，該沃斯田體富含碳，且藉由進一步冷卻，沃斯田體範圍被轉換成肥粒體、雪明碳體、針狀變韌體及麻田散體。變韌將可減少內部應力且增加堅韌度。
下方與上變韌體之間的混合比例基本上係可隨各別功能需求而在廣泛的限度中而變化。混合比例之 選擇尤其將會決定鋼的硬度。在本發明的內容中，該上變韌體之部分較佳係5至75體積百分比，尤其係20至60體積百分比，且該下變韌體之部分係15至90體積百分比，尤其係40至85體積百分比。
該肥粒體部分較佳係8至13體積百分比。
來自於沃斯田體之碳化物的構造針對完整的變韌體轉變係先決條件。由於碳化物帶走大量的碳，因此構成將碳從沃斯田體提取的碳吸存(carbon sinks)。若碳化物被例如作為合金化元素之矽所防止或阻止形成，則大量的沃斯田體將無法被轉變。接下來該等沃斯田體在驟冷至室溫後將部分地或完全地存在而變成殘留沃斯田體。殘留的沃斯田體之量係取決於該麻田散體開始溫度在餘留的沃斯田體中已下降多少。在本發明的內容中，若儘可能餘留較少的沃斯田體及/或麻田散體之部分將會是有利的。有關於此，本發明較佳地提供在軌道部件之軌道頭中的鋼包含<2體積百分比之殘留麻田散體/沃斯田體部分。
如剛才所指出的，依照本發明係使用低合金鋼以最小化成本且增進可焊接性。一般而言，在本發明的內容中，低合金鋼較佳地包含矽、錳及鉻，以及視情況包括釩、鉬、磷、硫及/或鎳作為合金化成份。
在本發明內容中的鋼若沒有任何合金化成份存在高於1.5重量百分比的部分，則可被稱之為低合金鋼。
由具有以下參考分析之低合金鋼可以達成 特定的良好結果：
0.4至0.55重量百分比的碳
0.3至0.6重量百分比的矽
0.9至1.4重量百分比的錳
0.3至0.6重量百分比的鉻
0.1至0.3重量百分比的釩
0.05至0.20重量百分比的鉬
0至0.02重量百分比的磷
0至0.02重量百分比的硫
0至0.15重量百分比的鎳
若軌道部件在頭部區域中具有高於1150N/mm2 之抗拉強度，則將可較佳地提供用於高負荷軌道區段之特別良好的適性。再者，該軌道部件在頭部區域中具有高於340HB之硬度。
依照第二態樣，本發明提供一種生產上述軌道部件之方法，藉由該方法，軌道部件可由熱軋區段所生產，其中該滾軋區段之軌道頭在離開輥台後以滾軋熱立即受到受控制冷卻，該受控制冷卻包含在第一步驟中加速冷卻直到達到允許形成肥粒體的第一溫度，且在第二步驟中維持該第一溫度以造成肥粒體之形成，且在第三步驟中於允許形成多相態變韌體之溫度範圍內被進一步冷卻直到達到第二溫度，且在第四步驟中維持該第二溫度。此受控制冷卻較佳地藉由將至少軌道頭浸沒於液體冷卻劑中來執行，此為業界所習知的。
該第一步驟較佳地起始於740至850℃的溫度，尤其係大約790℃，且較佳地結束於450至525℃的溫度。在第一步驟期間進行的冷卻必須以達到肥粒體之範圍的方式來予以控制，且隨後變韌體在時間至溫度轉變示意圖中形成，其中尤其在波來體階段中沒有任何轉變發生。為此，在第一步驟中的加速冷卻係較佳地在2至5℃/s之冷卻率來執行。為了達到該冷卻率，其較佳地係以軌道部件於第一步驟期間完全浸沒在冷卻劑中之方式來進行。
在第二步驟中，較佳地維持450至525℃的溫度，同時肥粒體之部分(尤其係針狀肥粒體之部分，其對於使用特性很重要)係以5至15%，尤其係以8至13%，更特定而言係大約10%之體積部分而形成。溫度之維持係較佳地在第二步驟期間達成，其中軌道部件被固持在從冷卻劑移出的位置。
在第三步驟中，針對肥粒體部分之所需限制來執行進一步的受控制冷卻，因此造成上及下變韌體結構(多相態變韌體)的混合物之形成。變韌體形成之溫度範圍較佳地發生在450至525℃與280至350℃之間的範圍，亦即，在變韌體形成階段中，軌道部件之軌道頭係從450至525℃冷卻至280至350℃。該第三步驟較佳地延長50至100秒的時間，尤其係大約70秒。在變韌體形成的階段中，較佳地僅藉由軌道頭將軌道部件浸沒至冷卻劑中。
當在第四步驟中隨後將軌道部件之溫度保持在280至350℃範圍時，軌道部件之硬度最後會隨溫度 位置之作用而被固定，其中，避免落在麻田散體開始溫度(通常大約為280℃)以下，因為該在溫度範圍中會有過多的麻田散體，可能會形成易脆的結構性成份。在第四步驟期間溫度之維持較佳地由周期性地頭部浸沒來確保，亦即，軌道部件係周期性地浸沒至冷卻劑中且從冷卻劑移出。
由於變韌體相態形成溫度範圍及麻田散體開始溫度係取決於各別鋼之合金化元素及其各別百分比，因此第一溫度之值與第二溫度之值必須針對各別的鋼來予以事先精準地決定。軌道之溫度係在受控制冷卻期間被連續地測量，其中，冷卻及維持步驟係分別當達到各別溫度臨限值時而開始及結束。由於軌道之表面溫度會隨著軌道部件之總長度而改變，但又要針對整個軌道部件來均勻地執行冷卻，因此最好能以分佈在軌道部件之長度上的複數個測量點來偵測溫度且形成溫度平均值用以控制該受控制冷卻的方式來進行。
在變韌體形成階段中，將沃斯田體儘可能完全地轉變成變韌體。這發生在低於波來體形成的溫度以下，只要麻田散體開始溫度係同時恆溫地且期間連續冷卻即可。藉由沃斯田體緩慢地翻動，便會形成強烈過飽和具有碳且具有立方空間置中(cubic space-centered)晶格的肥粒體晶體，除了顆粒邊界或晶體缺陷以外。由於在立方空間置中晶格中較高的擴散率，碳便會以肥粒體顆粒中之球狀或橢球狀雪明碳體晶體的形式被析出。碳亦可擴散至沃斯田體範圍且形成碳化物。
在本發明的內容中，在第三及第四步驟期間冷卻及溫度保持係以形成多相態變韌體之方式來進行。在第一子步驟中，連續冷卻係以低於第二子步驟中之冷卻率來進行，其中溫度會突然降低直到達到第二溫度為止。在第一子步驟期間，形成初步的上變韌體。在突然冷卻之後，在第四步驟中係維持第二溫度且同時形成下變韌體。在第四步驟期間該第二溫度的維持時間會決定下變韌體之形成的程度。
上變韌體係由呈塊狀配置(packet)之針狀肥粒體所組成。在個別的肥粒體針之間，存在或多或少的碳化物連續薄膜延伸平行於針體軸線。相較之下，下變韌體係由肥粒體片所組成，其中形成有相對於該針體軸線呈60°之角度的碳化物。
在藉由液體冷卻劑的手段之受控制冷卻期間，冷卻劑歷經三個階段的驟冷程序。在第一階段中(亦即，蒸汽薄膜階段)，在軌道頭表面上的溫度係高到使該冷卻劑將被迅速地蒸發，同時形成薄絕緣蒸汽薄膜(Leidenfrost效應)。除此之外，此蒸汽薄膜階段係強烈地取決於冷卻劑之蒸汽形成熱、軌道部件之表面特性(例如尺寸)、或者冷卻槽之化學組成物及配置。在第二階段中(亦即，沸騰階段)，冷卻劑會與軌道頭之熱表面直接地接觸且立刻開始沸騰，這造成高的冷卻率。第三階段，亦即，對流階段，係在軌道部件之表面溫度已掉到冷卻劑之沸點時便開始。在此範圍中，冷卻率實質上係受到冷卻劑之流動 速率的影響。
在由本發明提供的受控制冷卻期間，冷卻劑在第一步驟期間係較佳地處於蒸汽薄膜階段。在第三步驟期間的冷卻係被控制以造成冷卻劑在軌道頭之表面上初步地形成蒸汽薄膜且然後在該表面上沸騰的方式來進一步較佳地進行處理。因而會發生從蒸汽薄膜階段過渡至沸騰階段。該蒸汽薄膜階段係延伸於上述第一子步驟的長度，其中形成初步的上變韌體。在已達到沸騰階段後，溫度會突降至第二溫度，亦即較佳地降至280至350℃。
從蒸汽薄膜階段過渡至沸騰階段通常係以較不受控制且自發反應的方式來發生。由於軌道溫度在軌道部件之整個長度上係會經歷特定生產相關的溫度差異，便會產生在軌道部件之不同長度區域中從蒸汽薄膜階段過渡至沸騰階段係在不同時間發生的問題。這將會導致不均勻的晶體結構，且因此在軌道部件之整個長度上會有不均勻的材料性質。為了調和在軌道之整個長度上從蒸汽薄膜階段過渡至沸騰階段的時間，提供的較佳操作模式為在第三步驟期間，將破膜、氣態壓力介質，諸如氮氣，沿著軌道部件之整個長度供應至軌道頭，以沿著軌道部件之整個長度來打破蒸汽薄膜且觸發沸騰階段。
這尤其係以可使得在第三步驟期間冷卻劑之狀態沿著軌道部件之整個長度來予以監視且只要在軌道部件長度之一部分中沸騰階段的初始外觀出現時便將該破膜、氣態壓力介質供應至該軌道頭的方式來進行處理。
該破膜、氣態壓力介質係較佳地在第三步驟開始之後供應至軌道頭大約達20至100秒，尤其係大約50秒。
依照本發明之另一態樣，提出一種用於實現上述方法之裝置，其包含對應於軌道部件之長度且以冷卻劑填充的冷卻槽、用於軌道部件之上升及下降裝置，用以將軌道部件浸沒於該冷卻槽中且將其從該冷卻槽中升起、用於測量軌道部件之溫度的溫度測量裝置、用以注入壓力介質至冷卻劑中之壓力介質產生手段、用於控制冷卻劑之溫度的手段，以及控制裝置，其中，該溫度測量裝置之測量值係饋給至該控制裝置，且該控制裝置係與控制上升及下降操作之該上升及下降裝置，且根據該溫度測量值來控制冷卻劑之溫度的手段，以及進一步與該壓力介質產生手段相互作用。
在一較佳方式中，提供用於偵測在軌道頭之表面上的冷卻劑沸騰的感測器，其感測器測量值係饋給該控制裝置以根據該感測器測量值來啟動該壓力介質產生手段。尤其是，可提供複數個感測器以偵測在軌道頭之表面上的冷卻劑沸騰，該等感測器係分佈於該冷卻槽之長度上。
在一較佳方式中，複數個感測器之感測器測量值係饋給該控制裝置，該控制裝置在至少感測器已偵測到在軌道頭之表面上的冷卻劑沸騰時便啟動該壓力介質產生手段。
該控制裝置係有利地經配置以執行受控制冷卻，其包含在第一步驟中加速冷卻直到達到允許肥粒體形成之第一溫度，在第二步驟中維持該第一溫度以造成肥粒體之形成，在第三步驟中於允許多相態變韌體形成之溫度範圍中進一步冷卻直到第二溫度，且在第四步驟中維持該第二溫度。
該控制裝置尤其可經配置以在第一步驟中將軌道頭之溫度以2至5℃/s之冷卻率降低至450至525℃的第一溫度，以在第二步驟中將軌道頭之溫度保持於該第一溫度，且於第三步驟期間將該軌道頭之溫度降低至280至350℃的第二溫度，較佳地達50至100秒的時間，尤其大約70秒的時間。
該控制裝置係較佳地經配置以在第三步驟期間啟動壓力介質產生手段。
1、2、3、4、5‧‧‧點
第1圖係低合金鋼之時間-溫度轉變示意圖。
第2圖係繪示本案實施例1之細微結構。
第3圖係繪示本案實施例2之細微結構。
在下文中，本發明將藉由例示性實施例來更詳細地說明。
具有以下參考分析之低合金鋼係藉由將行駛軌道熱軋成具有標準軌道輪廓而形成：
O.49重量百分比的碳
0.36重量百分比的矽
1.11重量百分比的錳
0.53重量百分比的鉻
0.136重量百分比的釩
0.0085重量百分比的鉬
0.02重量百分比的磷
0.02重量百分比的硫
0.1重量百分比鎳
在離開輥台時，該軌道旋即以滾軋熱經歷受控制冷卻。該受控制冷卻將參考第1圖所示之時間-溫度轉變示意圖予以說明，由1所標示之直線係指示冷卻進程。該冷卻程序起始於790℃的溫度。在第一步驟中，該軌道係以其全部長度及其整個截面浸沒至冷卻水浴中，且調整成4℃/s的冷卻率。在大約75秒後，測得該軌道頭之表面溫度為490℃，已達到點2處且該軌道已從冷卻浴中移出以維持該溫度大約30秒的時間以達成針狀肥粒體之形成。當到達點3時，該軌道再次被浸沒至冷卻浴中且經冷卻直到點4。在點4處，在軌道頭之表面上偵測到該冷卻水之初始沸騰，且壓縮空氣被供應至軌道頭以打破包圍軌道頭的蒸汽薄膜且起始在軌道整個長度上之沸騰階段。該沸騰階段之起始造成軌道頭之溫度的突然降低，當達到315°之溫度(點5)時，此冷卻便中止。藉由周期性地浸沒該頭部，該頭部之溫度可被維持一定的時間。維持時間之長度係藉由多相態 變韌體結構之組合所決定，此將由以下的實施例獲得瞭解。
實施例1
在第一例示性實施例中，具有以下參考分析之低合金鋼係藉由將行駛軌道熱軋成具有標準軌道輪廓而形成：
0.49重量百分比的碳
0.36重量百分比的矽
1.11重量百分比的錳
0.53重量百分比的鉻
0.136重量百分比的釩
0.0085重量百分比的鉬
0.02重量百分比的磷
0.02重量百分比的硫
0.1重量百分比鎳
藉由上述受控制冷卻而在軌道頭中達成以下的細微結構：大約10體積百分比的針狀肥粒體，大約74體積百分比的上變韌體，大約16體積百分比的下變韌體，<1體積百分比的麻田散體-殘留沃斯田體。
此細微結構係繪示在第2圖中。
由於較高部分之上變韌體，可達成軌道頭比後續第二例示性實施例中還低的硬度。以下的材料性質係經測量。
硬度：347HB
抗拉強度：1162MPa
0.2%降伏強度：977MPa
破裂伸展度：14.4%
缺口衝擊測試：
在+20℃處測試：110J/cm2
在-20℃處測試：95J/cm2
裂痕生長da/dN。
在△K=10[MPa√m]處測試：8.9[m/Gc]
在△K=13.5[MPa√m]處測試：15.8[m/Gc]
其中，m/Gc=公尺/千兆周期
磨損抗性：
(AMSLER測試：10%滑移，1200N正向力)
材料磨損：1.72mg/m2
比較R260材料磨損：1.79mg/m2
破裂堅韌度：39MPa√m
實施例2
在第二例示性實施例中，採用與實施例1相同的低合金鋼且藉由將行駛軌道熱軋成具有標準軌道輪廓而形成。執行類似於實施例1的受控制冷卻，但在第四步驟中的溫度係比實施例1維持還要長的時間。在軌道頭中獲得以下細微的結構：大約10體積百分比的針狀肥粒體，大約15體積百分比的上變韌體，大約75體積百分比的下變韌體， <1體積百分比麻田散體至殘留沃斯田體。
此細微結構係繪示在第3圖中。
以下的材料性質係經測量。
硬度：405HB
抗拉強度：1387MPa
0.2%降伏強度：1144MPa
破裂伸展度：12.6%
缺口衝擊測試：
在+20℃處測試：100J/cm2
在-20℃處測試：75J/cm2
裂痕生長da/dN。
在△K=10[MPa√m]處測試：9.5[m/Gc]
在△K=13.5[MPa√m]處測試：16.5[m/Gc]，
其中m/Gc=公尺/千兆周期
磨損抗性：
(AMSLER測試：10%滑移，1200N正向力)
材料磨損：1.55mg/m2
比較R260材料磨損：1.79mg/m2
破裂堅韌度：36MPa√m
1、2、3、4、5‧‧‧點

Claims (31)

  1. 一種由低合金鋼製成之軌道部件，尤其用於軌道車輛之軌道，其特徵在於，在該軌道部件之軌道頭中的鋼係包含5至15體積百分比的肥粒體部分及由上與下變韌體部分組成之多相態變韌體結構，其中，該上變韌體之部分係5至75體積百分比，該下變韌體之部分係15至90體積百分比，該低合金鋼包含矽、錳及鉻，以及可視情況選用釩、鉬、磷、硫及/或鎳來作為合金化成份，及採用具有以下參考分析之該低合金鋼：0.4至0.55重量百分比的碳、0.3至0.6重量百分比的矽、0.9至1.4重量百分比的錳、0.3至0.6重量百分比的鉻、0.1至0.3重量百分比的釩、0.05至0.20重量百分比的鉬、0至0.02重量百分比的磷、0至0.02重量百分比的硫、及0至0.15重量百分比的鎳。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之軌道部件，其中，該肥粒體部分係8至13體積百分比。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之軌道部件，其中，該肥粒體係針狀肥粒體。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之軌道部件，其中，該多相態變韌體係間夾在該針狀肥粒體結構中。
  5. 如申請專利範圍第1項中任一項所述之軌道部件，其中，在該軌道部件之該軌道頭中的鋼包含<2體積百分比之殘留麻田散體/沃斯田體部分。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之軌道部件，其中，該等合金化成份中沒有任何一者之所佔部分高於1.5重量百分比。
  7. 如申請專利範圍第1或3項中任一項所述的軌道部件，其中，該軌道部件在頭部區域中具有大於1150N/mm2 之抗拉強度Rm 。
  8. 如申請專利範圍第1或3項中任一項所述的軌道部件，其中，該軌道部件在該頭部區域中具有高於340HB之硬度。
  9. 一種用於由熱軋區段來生產如申請專利範圍第1至8項中任一項所述的軌道部件之方法，其特徵在於，該滾軋區段之該軌道頭在離開輥台後以滾軋熱立即受到受控制冷卻，該受控制冷卻包含在第一步驟中加速冷卻直到達到允許形成肥粒體的第一溫度，且在第二步驟中維持該第一溫度以造成肥粒體之形成，且在第三步驟中於允許形成多相態變韌體之溫度範圍內被進一步冷卻直到達到第二溫度，且在第四步驟中維持該第二溫度。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中，該第一步驟起始於740至850℃之溫度。
  11. 如申請專利範圍第9或10項所述之方法，其中，該第 一溫度係450至525℃。
  12. 如申請專利範圍第9或10項所述之方法，其中，該第二溫度係280至350℃。
  13. 如申請專利範圍第9或10項中任一項所述的方法，其中，在該第一步驟之該加速冷卻係以2至5℃/s的冷卻率來執行。
  14. 如申請專利範圍第9或10項中任一項所述的方法，其中，該第三步驟延長達50至100秒的時間。
  15. 如申請專利範圍第9或10項中任一項所述的方法，其中，在分佈於該軌道部件之長度上的複數個測量點上偵測溫度且形成溫度平均值，該溫度平均值係用於控制該受控制冷卻。
  16. 如申請專利範圍第9或10項中任一項所述的方法，其中，該受控制冷卻係藉由至少將該軌道頭浸沒於一液體冷卻劑中而執行。
  17. 如申請專利範圍第9或10項中任一項所述的方法，其中在第三步驟期間的冷卻係以造成冷卻劑在該軌道頭之表面上初步地形成蒸汽薄膜且然後在該表面上沸騰的方式被控制。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中，在第三步驟期間，將破膜、氣態壓力介質，例如氮氣，沿著該軌道部件之整個長度供應至該軌道頭，以沿著該軌道部件之整個長度來打破該蒸汽薄膜且觸發沸騰階段。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之方法，其中，在第三步 驟期間，沿著該軌道部件之整個長度來監視該冷卻劑之狀態，且只要該軌道部件長度之一部分中沸騰階段的初始外觀出現時，便將該破膜、氣態壓力介質供應至該軌道頭。
  20. 如申請專利範圍第18或19項所述之方法，其中，在該第三步驟開始之後，該破膜、氣態壓力介質係被供應至軌道頭大約達20至100秒。
  21. 如申請專利範圍第9或10項中任一項所述的方法，其中，該軌道部件於該第一步驟期間係被完全浸沒在該冷卻劑中。
  22. 如申請專利範圍第9或10項中任一項所述的方法，其中該軌道部件於該第二步驟期間係被保持在從該冷卻劑移出的位置中。
  23. 如申請專利範圍第9或10項中任一項所述的方法，其中該軌道部件於該第三步驟期間係僅藉由該軌道頭被浸沒在該冷卻劑中。
  24. 如申請專利範圍第9或10項中任一項所述的方法，其中，該軌道部件於該第四步驟期間係周期性地浸沒於該冷卻劑中且從該冷卻劑移出。
  25. 一種用於實現如申請專利範圍第9至24項中任一項所述之方法的裝置，其包含對應於軌道部件之長度且以冷卻劑填充的冷卻槽、用於軌道部件之上升及下降裝置，用以將軌道部件浸沒於該冷卻槽中且將其從該冷卻槽中升起、用於測量軌道部件之溫度的溫度測量裝 置、用以注入壓力介質至冷卻劑中之壓力介質產生手段、用於控制冷卻劑之溫度的手段，以及控制裝置，其中，該溫度測量裝置之測量值係饋給該控制裝置，且該控制裝置係與用以控制上升及下降操作之該上升及下降裝置、該用以隨該溫度測量值之功能控制冷卻劑之溫度的手段以及進一步與該壓力介質產生手段相互作用。
  26. 如申請專利範圍第25項所述之裝置，其中，提供用於偵測在該軌道頭之表面上的冷卻劑沸騰的感測器，其感測器測量值係饋給至該控制裝置以根據該感測器測量值之功能啟動該壓力介質產生手段。
  27. 如申請專利範圍第26項所述之裝置，其中，提供複數個感測器以偵測在該軌道頭之表面上的冷卻劑沸騰，該等感測器係分佈於該冷卻槽之長度上。
  28. 如申請專利範圍第25、26或27項所述之裝置，其中，該複數個感測器之感測器測量值係饋給該控制裝置，該控制裝置在至少一感測器已偵測到在該軌道頭之表面上的冷卻劑沸騰時便啟動該壓力介質產生手段。
  29. 如申請專利範圍第25、26或27項中任一項所述之裝置，其中，該控制裝置係經配置以執行受控制冷卻，該受控制冷卻包含在第一步驟中加速冷卻直到達到允許肥粒體形成之第一溫度，在第二步驟中維持該第一溫度以造成肥粒體之形成，在第三步驟中於允許多相態變韌體形成之溫度範圍中進一步冷卻直到第二溫 度，且在第四步驟中維持該第二溫度。
  30. 如申請專利範圍第29項所述之裝置，其中，該控制裝置係經配置以在該第一步驟中將該軌道頭之溫度以2至5℃/s之冷卻率降低至450至525℃的第一溫度，且在該第二步驟中將該軌道頭之溫度保持於該第一溫度，且於該第三步驟期間將該軌道頭之溫度降低至280至350℃的第二溫度，且較佳地達50至100秒的時間。
  31. 如申請專利範圍第29項所述之裝置，其中，該控制裝置係經配置以在該第三步驟期間啟動該壓力介質產生手段。
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