Brevet FR3017626A1 — publié le 20150821

Procédé pour le traitement thermique d'un rail en acier hypereutectoïde Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé pour le traitement thermique d'un rail 5 en acier hypereutectoïde, et en particulier un procédé qui peut réduire la précipitation de cémentite secondaire pour le traitement thermique d'un rail en acier hypereutectoïde à haute teneur en carbone. Arrière-plan de l'invention À l'heure actuelle, les rails en acier largement utilisés en construction ferroviaire 10 sont pour la plupart fabriqués en acier perlitique eutectoïde, caractérisé par une bonne combinaison de résistance et de ténacité, des indices de performance modérés et analogues. Toutefois, suite à la croissance continue de la densité de trafic et de la charge par essieu des trains de transport de fret, des exigences élevées sont imposées pour le rendement en service des rails de chemin de fer. La 15 rapide usure aux endroits de contact entre les roues et la voie est graduellement devenue un facteur essentiel affectant la durée de vie des rails lourdement sollicités, particulièrement des rails situés dans des courbes de faible rayon. Pour cette raison, le personnel R&D dans ce domaine a toujours été affecté au développement de nouveaux produits de rails en acier présentant une bonne 20 résistance à l'abrasion ainsi qu'une bonne résistance à la fatigue par contact et d'autres indices de performance importants afin de rencontrer les besoins de la construction ferroviaire. La recherche a montré qu'il existe deux procédés qui peuvent rencontrer toutes les exigences précitées: le premier consiste à augmenter encore la teneur en carbone 25 des rails en acier, à ajouter une quantité appropriée d'éléments d'alliage, de faire jouer pleinement le rôle du carbone dans l'augmentation de la résistance à l'abrasion des rails en acier et de conférer une meilleure résistance à l'abrasion et une meilleure résistance à la fatigue par contact aux rails en acier par l'intermédiaire d'un procédé de refroidissement après laminage; le deuxième consiste à utiliser des rails en acier bainitique avec une haute teneur en éléments d'alliage, à obtenir des rails en acier bainitique avec une bonne résistance à l'abrasion également par le contrôle du procédé de refroidissement après laminage et à augmenter la résistance à l'abrasion tout en assurant pleinement leur résistance à la fatigue par contact. Comme la pratique l'a démontré, en raison du coût élevé de l'alliage et de la complexité du procédé de production d'acier bainitique, le produit est instable en termes de performance et ne présente pas les conditions requises pour une production et une application de masse, tandis que, bien qu'un rail en acier hypereutectoïde à haute teneur en carbone puisse augmenter significativement la résistance à l'abrasion du rail en acier en augmentant la teneur en carbone du rail en acier, en raison de la haute teneur en carbone, de la cémentite secondaire sera précipitée prioritairement à la frontière des grains d'austénite pendant le refroidissement continu du rail en acier, avec laquelle l'austénite forme de la perlite après le laminage et la cémentite secondaire est distribuée sous forme de réseau le long de la frontière des grains d'austénite d'origine. En tant que phase dure et de phase de durcissement de l'acier, la cémentite secondaire augmente sans aucun doute la dureté et la résistance à l'abrasion de l'acier, mais son effet perverse n'est pas négligeable pour autant: sous l'impact de la contrainte due aux roues, il est possible qu'il se forme des microfissures à l'emplacement de la cémentite et que celles-ci se propagent en continu le long de sa forme de réseau, conduisant finalement à un décollement, à un écaillage, à des fissures obliques et à d'autres dommages de fatigue aux endroits de contact et entraînant même une rupture du rail, ce qui représente un danger caché extrême pour la sécurité du transport ferroviaire. Réduire la précipitation de cémentite secondaire dans un procédé pour le traitement thermique d'un rail en acier hypereutectoïde à haute teneur en carbone 30 constitue une clé pour la production de rails en acier avec une excellente résistance 301 7 6 2 6 3 à l'abrasion et à la fatigue. Par conséquent, il est nécessaire de façon urgente dans ce domaine de développer un procédé pour le traitement thermique d'un rail en acier hypereutectoïde à haute teneur en carbone, qui soit à même de réduire la précipitation de cémentite secondaire. 5 Résumé de l'invention L'objet de la présente invention est de procurer un procédé pour le traitement thermique d'un rail en acier hypereutectoïde, qui assure que le rail puisse, après la fin du laminage, affiner suffisamment la structure perlitique dans l'acier du rail et réduire effectivement la précipitation de cémentite secondaire. 10 Afin de réaliser l'objet précité, la présente invention procure un procédé pour le traitement thermique d'un rail en acier hypereutectoïde, comprenant les opérations suivantes: maintenir la température d'un rail en acier à une température supérieure à 900°C après la fin du laminage, exécuter une première étape de refroidissement du rail en acier à une première vitesse de refroidissement après le maintien à 15 température afin de réduire la température de la couche de surface du champignon du rail à 700-750°C, exécuter une deuxième étape de refroidissement du rail en acier à une deuxième vitesse de refroidissement afin de réduire la température de la couche de surface du champignon du rail à 550°C, exécuter une troisième étape de refroidissement du rail en acier à une troisième vitesse de refroidissement afin de 20 réduire la température de la couche de surface du champignon du rail à 450°C ou moins, et continuer le refroidissement naturel du rail dans l'air. Le procédé de traitement thermique procuré suivant la présente invention peut affiner suffisamment la structure perlitique dans l'acier, produisant ainsi un indice de dureté plus élevé et une bonne combinaison de résistance et de ténacité, et peut 25 en même temps réduire de manière effective la précipitation de cémentite secondaire dans l'acier, faire en sorte que la longueur moyenne de la cémentite secondaire n'excède pas 10 !am, que le taux de cémentite secondaire non précipitée dépasse 1 % et que la cémentite secondaire soit distribuée uniformément le long de la frontière des grains et ne forme pas de réseau fermé, et il permet que le rail en acier présente une excellente résistance à la fois à l'abrasion et à la fatigue par contact. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront décrits en détail dans les modes de réalisation qui suivent. Description détaillée des modes de réalisation Les modes de réalisation de la présente invention sont développés ci-dessous. Il convient de comprendre que ces modes de réalisation sont destinés à décrire et expliquer la présente invention, mais en aucun cas à limiter la présente invention. La présente invention procure un procédé pour le traitement thermique d'un rail en acier hypereutectoïde, comprenant les opérations suivantes: maintenir la température d'un rail en acier à une température supérieure à 900°C après la fin de laminage, exécuter une première étape de refroidissement du rail en acier à une première vitesse de refroidissement après le maintien à température afin de réduire la température de la couche de surface du champignon du rail à 700-750°C, exécuter une deuxième étape de refroidissement du rail en acier à une deuxième vitesse de refroidissement afin de réduire la température de la couche de surface du champignon du rail à 550°C, exécuter une troisième étape de refroidissement du rail en acier à une troisième vitesse de refroidissement afin de réduire la température de la couche de surface du champignon du rail à 450°C ou moins, et continuer le refroidissement naturel du rail dans l'air. L'inventeur de la présente invention a découvert au cours de ses recherches qu'en maintenant la température d'un rail en acier à haute température et en refroidissant le rail en acier à différentes vitesses de refroidissement, spécialement en appliquant un milieu réfrigérant, la structure perlitique dans le rail en acier peut être suffisamment affinée et la précipitation de cémentite secondaire peut être réduite de manière effective. Par exemple, le milieu réfrigérant est appliqué au rail en acier après le maintien à température afin d'effectuer la première étape de refroidissement à la première vitesse de refroidissement, pour réduire la température de la couche de surface du rail à 700-750°C; puis le milieu réfrigérant est appliqué afin d'effectuer la deuxième étape de refroidissement à la deuxième vitesse de refroidissement, pour réduire la température de la couche de surface du rail à 550°C, comme la teneur en carbone et en autres éléments d'alliage dans l'acier hypereutectoïde est élevée, si on adopte encore la première vitesse de refroidissement dans la deuxième étape de refroidissement, la couche de surface du rail sera refroidie trop rapidement et il pourra apparaître des structures anormales, conduisant à rejeter le rail en acier; ensuite le milieu réfrigérant est appliqué afin d'effectuer la troisième étape de refroidissement à la troisième vitesse de refroidissement, pour réduire la température de la couche de surface du rail à 450°C ou moins. Après que la température du rail en acier ait été réduite à 550°C, la transformation perlitique de la couche de surface du rail est achevée, afin d'assurer que l'on atteint la même performance élevée au coeur du champignon du rail, une certaine vitesse de refroidissement doit être maintenue jusqu'à ce que la transformation perlitique dans toute la section du rail en acier soit achevée. Selon ledit procédé pour le traitement thermique d'un rail en acier hypereutectoïde proposé par la présente invention, le rail en acier est soumis, après le maintien à température, à la première étape de refroidissement à la première vitesse de refroidissement pour réduire la température de la couche de surface du champignon du rail à 700-750°C. Lorsque la première vitesse de refroidissement est inférieure à 3,5°C/s, l'observation de la structure microscopique indique que la cémentite est fine à ce moment, mais est encore arrangée le long de la frontière de grains en une forme en réseau et ne peut pas atteindre l'objectif d'inhiber suffisamment la précipitation de cémentite secondaire, tandis que, lorsque la première vitesse de refroidissement est supérieure à 5,0°C/s, du fait que la couche de surface du champignon du rail est refroidie rapidement et que le coeur du champignon du rail se refroidit lentement, la couche de surface et le coeur du champignon du rail ne peuvent pas réaliser un échange de chaleur suffisant, avec le résultat que, lorsque la couche de surface est proche de, ou même pénètre dans la plage de transformation, la température du coeur est encore très élevée et le but de réduire la précipitation de cémentite secondaire dans la section transversale du champignon du rail ne peut pas être atteint non plus. De préférence, la première vitesse de refroidissement est de 3,5-5,0°C. La deuxième étape de refroidissement du rail en acier à la deuxième vitesse de refroidissement est conduite de façon à réduire la température de la couche de surface du champignon du rail à 550°C. Pendant le refroidissement continu et la transformation du rail en acier hypereutectoïde, la température de transition de phase pour obtenir une structure perlitique est de 600-650°C. Comme la teneur en carbone et en autres éléments d'alliage du rail en acier hypereutectoïde est élevée, si la première vitesse de refroidissement est encore maintenue dans la deuxième étape de refroidissement, la vitesse de refroidissement élevée conduira à former de la bainite, de la martensite et d'autres structures anormales et ne pourra pas assurer que la structure rencontre les exigences imposées, entraînant le rebut du rail en acier. Lorsque la deuxième vitesse de refroidissement est inférieure à 2,0°C, la section transversale du champignon du rail est incapable d'accomplir la transformation de phase à un degré élevé de sur-refroidissement et est donc incapable d'obtenir les indices de performance idéaux. De préférence, la deuxième vitesse de refroidissement est de 2,0-3,0°C/s. La troisième étape de refroidissement du rail en acier à la troisième vitesse de refroidissement est conduite de façon à réduire la température de la couche de surface du champignon du rail à 450°C ou moins. Une fois que la température de la couche de surface du champignon du rail est inférieure à 550°C, la transformation perlitique de la couche de surface du champignon du rail est accomplie. Comme l'inventeur l'a vérifié dans ses recherches, une certaine vitesse de refroidissement doit être maintenue afin d'assurer que la même performance est atteinte dans le coeur du champignon du rail. De plus, pour éviter une inutile consommation d'énergie et des pertes résultant de la haute vitesse de refroidissement, la troisième vitesse de refroidissement est de préférence de 1,01,5°C/s. Lorsque la température de la couche de surface du champignon de rail du rail en acier est réduite à 450°C ou moins, la transformation perlitique dans toute la section du rail en acier est accomplie. À ce stade, pour éviter toute consommation d'énergie, aucun milieu réfrigérant n'est nécessaire et il peut être refroidi naturellement dans l'air. Dans la présente invention, il n'y a pas d'exigences spéciales quant à la façon de conduire le refroidissement, les procédés conventionnels dans ce domaine peuvent être adoptés. Par exemple, le procédé peut comprendre l'application de milieu réfrigérant sur la surface supérieure et les deux surfaces latérales du champignon de rail du rail en acier. Dans la présente invention, le milieu réfrigérant peut être un milieu réfrigérant conventionnellement utilisé dans ce domaine, qui peut être l'air comprimé ou un brouillard d'eau mélangée à un gaz par exemple. Pour le rail d'acier après la fin du laminage, la distribution du carbone dans l'acier est irrégulière. Particulièrement dans la partie présentant une importante déformation de laminage, il existe une forte ségrégation du carbone. Comme le carbone diffuse rapidement dans l'acier austénitique, l'inventeur de la présente invention a découvert pendant ses recherches que ce problème peut être résolu en maintenant la température du rail en acier de façon à prolonger la durée d'austénitisation. Le maintien à température peut comprendre le placement du rail en acier à plus de 900°C sur une table à rouleaux et le maintien de la température après le laminage. L'inventeur de la présente invention a découvert pendant ses recherches qu'un maintien à température minimal de 30 s peut accomplir l'effet d'homogénéisation, en d'autres termes, que la durée du maintien à température peut être supérieure à 30 s. Lorsque la durée du maintien à température est étendue à 50 s, le carbone dans le rail en acier a entièrement diffusé partout et opéré l'effet d'homogénéisation. Si l'on considère le rendement de production et d'autres facteurs, la durée préférée du maintien à température est de 30-50 s. Dans la présente invention, le dispositif de chauffage pour le maintien à température du rail en acier peut être un dispositif de chauffage utilisé de façon conventionnelle dans ce domaine. Par exemple, il peut être un dispositif à induction à moyenne fréquence, un dispositif à induction à fréquence de ligne ou un four de chauffage par résistance en forme de U. Dans la présente invention, pour que le rail en acier présente une meilleure 30 résistance à l'abrasion ainsi qu'une bonne résistance à la fatigue par contact et 3 0 1 7 6 2 6 8 d'autres indices de performance afin de rencontrer les besoins de la construction ferroviaire, on peut sélectionner un rail en acier avec une haute teneur en carbone. De préférence, la teneur en carbone du rail en acier est supérieure à 0,90 % en poids. 5 Dans un mode de réalisation, le procédé pour le traitement thermique d'un rail en acier hypereutectoïde, qui est capable de réduire la précipitation de cémentite secondaire, peut consister à: utiliser une cage basculante pour installer le rail en acier sur une table à rouleaux après la fm de laminage et adopter un dispositif à induction à moyenne fréquence pour maintenir la température du rail en acier 10 pendant 30-50 s; après le maintien à température, appliquer un milieu réfrigérant (brouillard d'eau mélangée à un gaz) sur la surface supérieure et deux surfaces latérales du champignon de rail du rail en acier afin d'effectuer une première étape de refroidissement pour le rail en acier à la première vitesse de refroidissement de 3,5-5,0°C/s pour réduire la température de la couche de surface du champignon du 15 rail à 700-750°C; effectuer ensuite une deuxième étape de refroidissement pour le rail en acier à la deuxième vitesse de refroidissement de 2,0-3,0°C/s pour réduire la température de la couche de surface du champignon du rail à 550°C; effectuer ensuite une troisième étape de refroidissement pour le rail en acier à la troisième vitesse de refroidissement de 1,0-1,5°C/s pour réduire la température de la couche 20 de surface du champignon du rail à 450°C ou moins; puis continuer à refroidir naturellement le rail en acier dans l'air jusqu'à la température ambiante. Ensuite, les étapes suivantes du procédé peuvent être exécutées jusqu'à l'obtention du produit de rail en acier fini Exemples 25 La présente invention sera décrite ci-dessous en relation avec des modes de réalisation, mais elle n'est pas limitée à ceux-ci. Les exemples 1-6 sélectionnent le rail en acier hypereutectoïde présentant la composition chimique sous les numéros de référence suivants 1 - 6 ainsi que dans des exemples comparatifs 1 - 6. La composition chimique concrète est indiquée 30 dans le tableau 1. Tableau 1 No. Composition chimique / % en poids C Si Mn P S Cr V 1 0,92 0,56 0,82 0,014 0,006 0,15 0,03 2 0,94 0,78 0,80 0,015 0,008 0,28 0,05 3 0,97 0,69 0,74 0,010 0,005 0,42 0,05 4 0,91 0,75 0,76 0,012 0,009 0,25 0,04 1,03 0,52 0,91 0,012 0,008 0,19 - 6 1,05 0,39 0,81 0,011 0,006 0,08 - Exemple 1 La billette présentant la composition chimique n° 1 indiquée dans le tableau 1 a été laminée en un rail en acier de 60 kg/m. La température de fin de laminage s'élève à 5 925° C. Après la fin du laminage, le rail est installé sur une table à rouleaux à l'aide d'une cage basculante. La température du rail en acier est maintenue par un dispositif à induction à moyenne fréquence pendant 35s. Après le maintien à température, la température initiale de refroidissement avant la première étape de refroidissement est de 916°C, et le milieu réfrigérant est un brouillard d'eau mélangée à un gaz appliqué sur la surface supérieure et deux surfaces latérales du champignon de rail du rail en acier. On effectue la première étape de refroidissement pour le rail en acier à la première vitesse de refroidissement de 4,2°C/s pour réduire la température de la couche de surface du champignon de rail du rail en acier à 724°C; on exécute ensuite une deuxième étape de refroidissement pour le rail en acier à la deuxième vitesse de refroidissement de 2,5°C/s pour réduire la température de la couche de surface du champignon du rail à 550°C; puis on exécute une troisième étape de refroidissement pour le rail en acier à la troisième vitesse de refroidissement de 1,2°C/s pour réduire la température de la couche de surface du champignon du rail à 448°C; enfin le rail en acier est refroidi naturellement dans l'air jusqu'à la température ambiante. À ce stade, les étapes ultérieures du procédé peuvent être effectuées et on obtient finalement le rail en acier Al . Exemples 2-6 et exemples comparatifs 1-6 Les exemples 2-6 appliquent le procédé du mode de réalisation 1, mais leurs conditions opératoires sont différentes de celles de l'exemple 1, et les conditions opératoires concrètes sont indiquées dans le tableau 2. Les rails en acier produits selon les exemples 2-6 sont appelés A2-A6. Les exemples comparatifs 1-6 appliquent le procédé existant actuel pour le traitement thermique des rails en acier (c'est-à-dire que le procédé de refroidissement ne comporte qu'une seule étape, dans laquelle on adopte une vitesse de refroidissement constante pour refroidir le rail en acier depuis la fin du laminage jusqu'à la température ambiante), et les conditions opératoires concrètes sont indiquées dans le tableau 2. Les rails produits par le procédé des exemples comparatifs 1-6 sont appelés D1-D6. Tableau 2 Élément N° Températu Durée Tempéra Première Températore finale - première étape /°C Deuxiè Tempér ature finale - deuxiè me étape Troisiè Températu re finale troisième étape /°C re de fin du ture initiale - première étape /°C vitesse me rC me de maintien de vitesse vitesse laminage à refroidis de de refroidi ssement (°C/s) /°C tempéra- °C /s) sement refroidis tore /s ( sement (°C/s) Exemples 1 925 35 916 4,2 724 2,5 550 1,2 448 2 932 30 925 3,8 716 2,0 550 1,0 442 3 920 36 908 3,5 750 3,0 550 1,3 439 4 914 44 906 3,9 732 2,6 550 1,2 449 5 916 48 904 5,0 701 2,2 550 1,5 445 6 975 50 958 4,8 722 28 550 1,2 442 N° Températu Vitesse de refroidissement constante (°C/s) re de fin de laminage /°C Exemples 1 930 2,5 comparatifs 2 935 2,0 3 922 3,0 4 917 2,6 5 915 2,2 6 968 2,8 Exemple d'essai Les performances des rails en acier Al-A6 et D1-D6 produits dans les exemples 16 et les exemples comparatifs 1-6 ont été testées par le procédé suivant. Plus spécifiquement: La résistance à la traction des rails en acier a été déterminée conformément à la norme chinoise n° GB/T228-2010 intitulée Méthodes d'essai de la résistance à la traction de matériaux métalliques. Les valeurs obtenues pour Rp0.2 (contrainte lorsque l'allongement non proportionnel est 0,2 %), Rff, (charge de rupture), A% (allongement) et Z% (striction) sont indiquées dans le tableau 3. La microstructure des rails en acier a été déterminée au microscope optique MeF3 conformément à la norme chinoise n° GB/T 13298-1991 intitulée Métal- Méthode d'inspection de la microstructure. La longueur moyenne de la cémentite secondaire est indiquée dans le tableau 3. Le taux de cémentite secondaire a été calculé et le résultat est indiqué dans le tableau 3. L'essai d'abrasion a été effectué sur un banc d'abrasion MM-200 pour détecter la perte de masse moyenne par abrasion. Les éprouvettes ont été prélevées dans les champignons de rail des rails en acier Al-A6 et D1-D6. Dans tous les essais d'abrasion, les éprouvettes de sous-meulage sont du même matériau. Les paramètres d'essai concrets sont les suivants: Dimensions des éprouvettes: 10 mm d'épaisseur (1)36 mm éprouvettes rondes Charge d'essai: 150 kg Glissement: 10 % Matériau des éprouvettes opposées de sous-meulage: U75V rail en acier laminé à chaud avec une dureté of 280-310HB. La dureté est équivalente à celles des roues 15 des trains Environnement: dans l'air. Vitesse de rotation: 200 tpm Actions d'abrasion totales: 200 000 fois. La perte de masse moyenne déterminée est indiquée dans le tableau 3. 20 Tableau 3 Article Rail en acier Propriétés de traction Longueur moyenne de la cémentite secondaire / m Taux de cémentite secondaire 1% Perte de masse moyenne par abrasion /g Rp02/MPa Rm/MPa A/% ZPV0 Exemples Al 1105 1390 12,0 28,0 6,5 1,0 0,3865 A2 1120 1420 11,5 26,5 7,2 0,9 0,4126 A3 1145 1450 10,5 29,0 7,9 0,9 0,3703 A4 1075 1360 12,0 32,0 5,8 0,8 0,4658 A5 1155 1440 10,5 30,0 7,7 0,8 0,4012 A6 1180 1470 10,0 28,5 8,2 0,7 0,3658 Exemples D1 1095 1380 11,5 28,0 9,4 2,3 0,5236 comparatifs D2 1105 1400 11,0 26,5 10,6 1,7 0,4623 D3 1150 1440 10,0 29,0 10,2 1,8 0,4215 D4 1065 1370 11,0 32,0 8,6 2,5 0,5487 D5 1140 1430 10,0 30,0 10,4 1,7 0,4329 D6 1170 1450 10,0 28,5 11,3 1,6 0,4232 Les exemples 1-6 montrent que les rails en acier traités par le procédé de traitement thermique de la présente invention présentent de bons indices de propriétés de traction, que la longueur moyenne de la cémentite secondaire ne dépasse pas 10 !am, que le taux de cémentite secondaire ne dépasse pas 1 % et que les rails en acier présentent une excellente résistance à l'abrasion et à la fatigue par contact. En comparant les exemples 1-6 et les exemples comparatifs 1-6 respectivement, il apparaît que la longueur de la cémentite secondaire et que le taux de cémentite secondaire des rails en acier hypereutectoïde obtenus par le traitement du procédé proposé par la présente invention sont de manière évidente réduits et que la résistance à l'abrasion et à la fatigue par contact sont souhaitables. Pour résumer, le rail en acier obtenu par le procédé de traitement thermique d'acier hypereutectoïde proposé par la présente invention présente de bonnes propriétés de traction et peut effectivement réduire la cémentite secondaire, et possède de ce fait une excellente résistance à l'abrasion et à la fatigue par contact. Le produit convient particulièrement bien pour les rails lourds. Les modes de réalisation préférés de la présente invention ont été décrits en détail ci-dessus, mais la présente invention n'est pas limitée aux détails des modes de réalisation précités. Dans le cadre de l'approche technique de la présente invention, le schéma technique de la présente invention peut être modifié de plusieurs façons simples. Ces modifications simples entrent dans le cadre de la protection de la présente invention. De plus, il convient de noter que les caractéristiques techniques décrites dans les modes de réalisation précités peuvent être combinées de toute manière appropriée dans la mesure où cette combinaison est compatible. Pour éviter des répétitions inutiles, la présente invention n'explique pas les moyens de combinaison possibles. En outre, les modes de réalisation de la présente invention peuvent être combinés librement dans la mesure où la combinaison ne va pas à l'encontre des enseignements de la présente invention. De façon similaire, ils seront également considérés comme un contenu divulgué par la présente invention.30 REVENDICATIONS1/ Procédé pour le traitement thermique d'un rail en acier hypereutectoïde, dans lequel le procédé comprend les opérations suivantes: maintenir la température d'un rail en acier à une température supérieure à 900°C après la fin du laminage, exécuter une première étape de refroidissement du rail en acier à une première vitesse de refroidissement après le maintien entempérature afin de réduire la température de la couche de surface du champignon du rail en acier à 700-750°C, exécuter une deuxième étape de refroidissement du rail en acier à une deuxième vitesse de refroidissement afin de réduire la température de la couche de surface du champignon du rail en acier à 550°C, exécuter une troisième étape de refroidissement du rail en acier à une troisième vitesse de refroidissement afin de réduire la température de la couche de surface du champignon du rail à 450°C ou moins, et continuer le refroidissement naturel du rail en acier dans l'air. 2/ Procédé selon la revendication 1, dans lequel la première vitesse de refroidissement est comprise entre3,5-5,0°C/s; la deuxième vitesse de refroidissement est comprise entre 2,0-3,0°C/s; la troisième vitesse de refroidissement est comprise entre 1,0-1,5°C/s. 3/ Procédé selon la revendication 1, dans lequel la façon d'exécuter le refroidissement comprend: appliquer un milieu réfrigérant sur la surface supérieure et deux surfaces latérales du champignon du rail en acier. 4/ Procédé selon la revendication 3, dans lequel le milieu réfrigérant est l'air comprimé ou un brouillard d'un mélange d'eau et de gaz. 5/ Procédé selon la revendication 1, dans lequel la façon d'exécuter le maintien entempérature comprend: placer le rail en acier à plus de 900°C sur une table à 30 rouleaux et maintenir la température pendant 30-50 s après la fin du laminage.6/ Procédé selon la revendication 1, dans lequel la teneur en carbone du rail en acier est supérieure à 0,90 % en poids.