(57)【要約】【課題】本発明の目的は、摩擦力の大きい高強度鉄基材料を提供することにある。また、他の目的は、前記材料を用いた部材であって、高強度を有すると共に長期間使用してもへたりが少なく、摩擦力の大きい鉄基部材を提供する。【解決手段】鉄または鉄合金よりなるマトリックス中に、４ａ族元素および５ａ族元素から選ばれる少なくとも１つの元素を含む化合物が分散された鉄基材料であって、前記化合物が炭化物、ホウ化物、窒化物およびこれらの複合化物よりなる群から選ばれる少なくとも１種であり、且つ、該化合物の体積分率が５〜３０％である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄または鉄合金よりなるマトリックス中に、４ａ族元素および５ａ族元素から選ばれる少なくとも１つの元素を含む化合物が分散された鉄基材料であって、
前記化合物が炭化物、ホウ化物、窒化物およびこれらの複合化物よりなる群から選ばれる少なくとも１種であり、且つ、
該化合物の体積分率が５〜３０％であることを特徴とする摩擦力の大きい高強度鉄基材料。
【請求項２】
前記化合物が、ＴｉＣ、ＴｉＢ２、ＴｉＮ、ＺｒＣ、ＺｒＢ２、ＺｒＮ、ＶＣ、ＶＢ２、ＶＮ、ＮｂＣ、ＮｂＢ２またはＮｂＮである請求項１に記載の高強度鉄基材料。
【請求項３】
請求項１または２に記載の摩擦力の大きい高強度材料を用いて得られることを特徴とする摩擦力の大きい高強度部材。
【請求項４】
請求項１または２に記載の摩擦力の大きい高強度材料を、基体上に積層したものであることを特徴とする摩擦力の大きい高強度部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、摩擦力の大きい高強度鉄基材料および該材料を用いた部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車や鉄道車両等のブレーキや、自動車のＣＶＴ、鉄道車両等の車輪などの部位には、高摩擦力で且つ高強度の特性が要求される。特に、鉄道車両等が急勾配の坂において加速や減速する際に、レールに対する車輪の摩擦力が小さいと車輪がレール上でスリップすることがあるため、この問題を解決すべく種々の技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、滑止め砂を車輪の下方へ向けて噴射してスリップを防止する車両用滑止め砂噴射装置が提案されている。しかしこの方式では、車両に当該噴射装置を新設しなければならないため、煩雑且つコスト高となる。特許文献２には、粘着レールおよびラックレールのいずれも走行し得るようにした機関車に関して、ラックレールへの侵入時や歯車輪がラックレールと噛合わない場合のように歯車輪に過負荷が生じたときには、歯車輪を自由回転させるようにした機関車の駆動装置が提案されている。しかしこの場合は、ラックレールが備えられていない急勾配の坂では、車輪のスリップを防止できない。更に特許文献３には、複数のサーボモータによって駆動される電気車の走行安定性と牽引性能を向上させる技術が提案されている。この電気車の車輪外周部には、走行レールに対する粘着係数（μ）が高い材料（例えば、セラミック粒子分散強化アルミニウム基複合材料）で形成された環状の路面形成部材が嵌合固定されており、急勾配路での駆動力を高めている。しかし、アルミニウム基複合材料は元々強度が低く、長期間使用するとへたって変形してしまうため、車輪寿命が短く、メンテナンスが必要となる。
【０００４】
他方、特許文献４には、高剛性材料として鉄または鉄合金からなるマトリックス中に、５ａ族元素の１種以上と鉄との複合ホウ化物を分散した高剛性鉄基合金が開示されている。また特許文献５には、鉄または鉄合金よりなるマトリックス中に、４ａ族元素のホウ化物を分散した高剛性鋼が開示されている。また本出願人らも特許文献６として、鉄または鉄合金からなるマトリックス中に４ａや５ａ族元素の炭化物、ホウ化物またはそれらの複合化合物を所定量分散させてなる溶製された高剛性高靭性鋼を提案している。しかし、これらの技術は、材料の剛性や靭性の向上を目的として成されたものであり、摩擦力について全く考慮されていない。
【０００５】
【特許文献１】
実開平７−１８９０７号公報
【特許文献２】
特開昭５４−１５５５１８号公報
【特許文献３】
特開２０００−５０４２１号公報
【特許文献４】
特開平７−２５２６０９号公報
【特許文献５】
特開２００１−５９１４６号公報
【特許文献６】
特開平１０−６８０４８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、この様な状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、摩擦力の大きい高強度鉄基材料を提供することにある。また、他の目的は、前記材料を用いた部材であって、高強度を有すると共に長期間使用してもへたりが少なく、摩擦力の大きい部材を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決することのできた本発明に係る摩擦力の大きい高強度鉄基材料とは、鉄または鉄合金よりなるマトリックス中に、４ａ族元素および５ａ族元素から選ばれる少なくとも１つの元素を含む化合物が分散された鉄基材料であって、前記化合物が炭化物、ホウ化物、窒化物およびこれらの複合化物よりなる群から選ばれる少なくとも１種であり、且つ、該化合物の体積分率が５〜３０％である点に要旨を有する。
【０００８】
前記化合物としては、ＴｉＣ、ＴｉＢ２、ＴｉＮ、ＺｒＣ、ＺｒＢ２、ＺｒＮ、ＶＣ、ＶＢ２、ＶＮ、ＮｂＣ、ＮｂＢ２またはＮｂＮであることが好ましい。
【０００９】
上記摩擦力の大きい高強度材料を用いると、摩擦力の大きい高強度部材を得ることができ、また、上記摩擦力の大きい高強度材料を、基体上に積層することにより摩擦力の大きい高強度部材を得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、前述した様な課題を解決すべく、様々な角度から検討してきた。その結果、鉄または鉄合金よりなるマトリックス中に、４ａ族元素および５ａ族元素から選ばれる少なくとも１つの元素を含む化合物が分散された鉄基材料であって、該化合物の種類と量を適切に制御してやれば、上記課題を見事に解決できることを見出し、本発明を完成した。以下、本発明の作用効果について説明する。
【００１１】
本発明では、材料のマトリックス成分として鉄または鉄合金を選択する。鉄または鉄合金をマトリックスとして用いることで材料自体を高強度化できるからである。すなわち、例えば前記特許文献３にも開示されている様に、材料のマトリックスとしてアルミニウム基金属を用いた場合、アルミニウム基材料は元々強度が小さいので、第３成分との複合化等により摩擦力を高めたとしてもベース材料自体が強度不足であるため、長期間使用している間に変形してしまうからである。これに対し、本発明では、鉄または鉄合金をマトリックス成分として用いることで５００ＭＰａレベル以上の強度を確保することができ、長寿命化を増進できる。
【００１２】
本発明に係る鉄基材料の強度は、該鉄基材料を用いて得られる部材の硬度測定によっても評価できることを本発明者らは確認している。ちなみに、本発明の鉄基材料を用いて部材を作製した場合、部材の形状や構造などによっては強度を正確に測定することが困難になることもあるが、部材の硬度であれば簡単に測定できる。そこで本発明者らは、鉄基材料の強度と当該鉄基材料を用いて得た部材の硬度との関係について調べたところ、強度と硬度の間には一定の相関関係が認められた。そして、鉄基材料を用いて得られた部材の硬度が、ビッカース硬さ（Ｈｖ）で１５０以上であるものは、当該部材の原料となる鉄基材料の強度は５００ＭＰａ以上となり、この様な高強度・高硬度部材は長期間使用してもへたりが少なく、長寿命化を達成し得ることが分かった。
【００１３】
本発明では、鉄基材料のマトリックスとして純鉄を使用することもできるが、強度をさらに高める観点から、合金元素としてＣｒを１〜２５質量％含有させることが推奨される。Ｃｒ含量が１質量％未満では、含有させることによる効果が有効に発揮されないので、下限を１質量％とした。より好ましくは５質量％以上含有させるのが望ましい。しかし、Ｃｒ含量が２５質量％を超えると、Ｃｒ系の金属間化合物が多量に生成し、強度がかえって低下するので、２５質量％以下に抑えるのが好ましい。より好ましくは２０質量％以下である。
【００１４】
マトリックスとして鉄合金を採用する場合は、Ｃｒ以外の元素として、Ｓｉ：０．１〜３質量％、Ｍｎ：０．１〜５質量％、Ｎｉ：０．１〜３質量％、Ｃｕ：０．１〜３質量％などを単独で或いは必要により２種以上を含有させることによっても強度を高めることも可能である。この様な範囲を規定した理由は次の通りである。
【００１５】
Ｓｉ：０．１〜３質量％
Ｓｉは脱酸性元素として有効に作用し、強度の向上に寄与する元素であり、その効果を有効に発揮させるには０．１質量％以上含有させるのが好ましく、より好ましくは０．２質量％以上含有させるのが望ましい。しかしながらＳｉ量が多過ぎると加工性を確保し難くなるので、好ましくは３質量％以下、より好ましくは２．５質量％以下に抑えるのが良い。
【００１６】
Ｍｎ：０．１〜５質量％
Ｍｎも強化元素として有効に作用し、適量のＭｎを含有させることにより高強度の確保が容易になる。こうした効果を有効に発揮させるには０．１質量％以上含有させるのが好ましく、より好ましくは０．５質量％以上含有させるのが望ましい。しかし、Ｍｎ量が多過ぎると加工性を確保し難くなるので、好ましくは５質量％以下、より好ましくは２質量％以下に抑えるのがよい。
【００１７】
Ｎｉ：０．１〜３質量％
Ｎｉは強度および靭性の双方の向上に寄与する元素であり、その効果を有効に発揮させるには０．１質量％以上含有させることが好ましく、より好ましくは０．２質量％以上含有させるのが望ましい。しかしながら含有量が多過ぎると材料コスト高となるので、好ましくは１質量％以下、より好ましくは０．８質量％以下に抑えるのが推奨される。
【００１８】
Ｃｕ：０．１〜３質量％
Ｃｕは強度および靭性の向上に寄与する元素であり、その効果を有効に発揮させるには０．１質量％以上含有させるのが望ましい。しかし、過剰に含有させると材料の割れといった不具合が生じるので好ましくは３質量％以下に抑えるのが良い。
【００１９】
本発明では、前記マトリックス中に、４ａ族元素および５ａ族元素よりなる群から選ばれる少なくとも一の元素を含む化合物が分散していることが重要である。
【００２０】
４ａ族元素とは、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆであり、５ａ族元素とは、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａである。
【００２１】
化合物とは、４ａ族元素および５ａ族元素よりなる群から選ばれる少なくとも１つの元素を含む炭化物、ホウ化物、窒化物およびこれらの複合化合物を指す。すなわち、１つの化合物中に、４ａ族元素および５ａ族元素よりなる群から選ばれる少なくとも１つの元素と、炭素、ホウ素および窒素よりなる群から選ばれる少なくとも１つの元素を含む化合物を指す。従って、１つの化合物中に、４ａ族元素および５ａ族元素から選ばれる元素が２つ以上含まれる炭化物、ホウ化物、窒化物およびこれらの複合化合物であっても構わない。また、マトリックスを構成するＦｅ元素が、前記化合物に固溶していてもよい。後述する様に、本発明に係る鉄基材料を溶製法で作製すると、前記化合物中へＦｅが固溶するからである。
【００２２】
本発明では、マトリックス中に前記化合物を分散させることにより鉄基材料の摩擦力を高めることができる。該化合物は非常に硬質であるので変形し難く、摩擦時の抵抗となるからである。また、非常に硬い化合物粒子がマトリックス中に分散しているため、分散強化効果によって鉄基材料自体の強度も高められる。前記化合物としては、ＴｉＣ、ＴｉＢ２、ＴｉＮ、ＺｒＣ、ＺｒＢ２、ＺｒＮ、ＶＣ、ＶＢ２、ＶＮ、ＮｂＣ、ＮｂＢ２またはＮｂＮなどのいずれかを分散させると、鉄基材料の動摩擦係数を、ドロービード試験で、乾式で測定した場合に０．３５以上、湿式で測定した場合に０．３０以上で、且つ、ビッカース硬さ（Ｈｖ）を２３０以上に高めることが可能となる。これらの化合物の中でも特に好ましいものはＴｉＢ２であり、該ＴｉＢ２を所定量含有させると、鉄基材料の摩擦力と強度の双方を著しく高めることができる。
【００２３】
化合物はマトリックス中にできるだけ均一に分散しているのが望ましい。鉄基材料の摩擦力と強度を高めることができるからである。このとき、化合物をマトリックス中に均一に分散させるためには、例えば、溶湯から前記化合物を析出あるいは晶出させる場合は、凝固時の冷却速度を大きくすれば良い。
【００２４】
本発明では、マトリックス中に前記化合物を、体積分率で５〜３０％含むことが重要である。化合物含量が、体積分率で５％未満では、鉄基材料の摩擦力を意図するレベルまで高めることができないので、５％以上含有させる必要がある。しかし、該化合物の含量が体積分率で３０％を超えると、材料の靭性が悪化するという別の問題が生じるので、化合物含量は３０％以下にしなければならない。より好ましくは、前記化合物を体積分率で１０％以上、２０％以下含有させることが望ましい。
【００２５】
マトリックス中における前記化合物の体積分率は、材料切断面を走査型電子顕微鏡を用いて５００倍で観察し、画像解析を行なうことにより算出した。観察視野は２００μｍ×２００μｍとし、観察視野数は２０視野とした。各観察視野内における化合物の面積率を測定して平均面積率を算出し、該平均面積率を体積分率として求めた。
【００２６】
本発明では、前記化合物の体積分率が上記要件を満足する様に炭素（Ｃ）やホウ素（Ｂ）、窒素（Ｎ）を含有させれば良く、このうち炭素（Ｃ）はマトリックスの強化元素としても作用する。こうした効果を有効に発揮させるにはマトリックス内に０．０１質量％以上含有させるのが好ましく、より好ましくは０．０５質量％以上含有させるのが良い。しかし多過ぎると部材が硬質化し過ぎて、短命化する他、靱性も低下するので、好ましくは０．４質量％以下、より好ましくは０．２質量％以下に抑えるのがよい。
【００２７】
本発明に係る摩擦力の大きい高強度鉄基材料は、上記要件を満足すればよく、その製造方法は特に限定されず、溶製法や粉末冶金法などで製造できる。
【００２８】
溶製法としては、▲１▼Ｆｅ（および必要に応じて合金元素）に前記化合物を構成する元素加えてを溶解し、所期化合物を凝固過程において析出あるいは晶出させる方法や、▲２▼Ｆｅ（および必要に応じて合金元素）を溶解させ、ここに所期化合物粉末を添加・分散させる方法等が例示される。
【００２９】
粉末冶金法としては、（１）マトリックス粉末と、前記化合物を構成する元素を含有する粉末を混合したものを焼結し、焼結工程で所期化合物を反応生成させる方法や、（２）マトリックス粉末と前記化合物粉末を混合したものを焼結させる方法等が例示される。
【００３０】
マトリックス中に化合物を適切に分散させるには、例えば、上記▲１▼の方法においては、凝固時の冷却速度を大きくすれば良く、微細化合物が均一分散して摩擦力や強度向上に加え、靭性も高めることができる。
【００３１】
本発明に係る摩擦力の大きい高強度鉄基材料は、部材の材料として用いることができ、得られた部材は摩擦力が大きく、且つ、高強度特性を有している。このとき、部材全体を本発明の高強度鉄基材料で作製しても良いし、異種基材の表面に本発明の高強度鉄基材料を積層一体化して部材を作製しても良い。
【００３２】
本発明の鉄基材料は、摩擦力が大きく且つ強度も高いので、例えば、鉄道車両等の車輪用材料として好適に使用できる。このとき、車輪全体を本発明の高強度鉄基材料で作製しても良いし、金属製の車輪基体の外周部を、本発明の高強度鉄基材料で覆って車輪を成形しても良い。
【００３３】
金属製の車輪基体の外周部を、本発明の高強度鉄基材料で覆う方法としては、例えば、本発明の高強度鉄基材料を、車輪基体上へ肉盛溶接して積層する方法や、本発明の高強度鉄基材料を用いてリング状の部材を作製し、これを金属製車輪基体表面に焼ばめする方法などが例示される。
【００３４】
本発明の高強度鉄基材料を車輪基体へ肉盛溶接する場合は、車輪基体上に厚さが２〜１０ｍｍ程度となる様に積層すれば良い。このときの溶接条件は特に限定されず、公知の条件を採用すれば良い。また、本発明の高強度鉄基材料を用いて作製したリング状部材を金属製車輪基体の表面へ焼ばめする場合は、厚さが２〜５０ｍｍ程度のリング状部材を、車輪基体上に焼きばめすれば良い。
【００３５】
本発明の高強度鉄基材料を用いて得られた部材（例えば、鉄道車両用の車輪）は、摩擦力が大きく、且つ、強度が高いので、急勾配の坂で加速や減速するときであっても車輪がスリップせず、駆動力が損なわれることもない。また、部材自体の強度も高いので、長期間使用してもへたりが少なく、車輪の寿命を長くできる。
【００３６】
なお、上記では、本発明の高強度鉄基材料を、鉄道車両等の車輪用材料として用いる場合を中心に説明したけれども、本発明はこれに限定されるものではなく、車輪用材料以外に、自動車や鉄道車両等のブレーキや、自動車のＣＶＴ等の高摩擦と高強度が要求される部位の材料としても用いることができ、ブレーキ制動やトルクの伝達の点から有用である。
【００３７】
【実施例】
以下、本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更して実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００３８】
下記方法で得られた鉄基材料の強度と硬度を測定すると共に、該鉄基材料を車輪基体上へ付加して鉄道車両用車輪を製造し、該車輪とレール材の間の動摩擦係数を測定すると共に、車輪寿命を測定した。
【００３９】
［材料種Ａ，Ｆ，Ｇ〜Ｉ］
鉄基金属マトリックス中に、表１に示す化合物が分散した鉄基材料を溶製法で製造した。２０ｋｇＶＩＦ（真空溶解炉）を用いて表１に示す成分組成のマトリックス金属を溶解し、溶湯中に４ａ族元素および５ａ族元素よりなる群から選ばれる１つの元素とホウ素（Ｂ）を添加して金型に鋳込んだ。
【００４０】
［材料種Ｂ，Ｃ，Ｅ］
鉄基金属マトリックス中に、表１に示す化合物が分散した鉄基材料を溶製法で製造した。２０ｋｇＶＩＦ（真空溶解炉）を用いて表１に示す成分組成のマトリックス金属を溶解し、溶湯中に４ａ族元素および５ａ族元素よりなる群から選ばれる１つの元素を添加して金型に鋳込んだ。
【００４１】
［材料種Ｄ］
鉄基金属マトリックス中に、表１に示す化合物が分散した鉄基材料を溶製法で製造した。２０ｋｇＶＩＦ（真空溶解炉）を用いて表１に示す成分組成のマトリックス金属を溶解し、溶湯中にＴｉＮ粉末を添加して金型に鋳込んだ。
【００４２】
得られた鉄基材料のマトリクス中に生成した化合物の体積分率を、前掲の方法で算出した。算出結果を表１に併記する。なお、表１に示した材料種Ａ，Ｄ，Ｆ，Ｇ〜Ｉのマトリックス中には、４ａ族元素および５ａ族元素から選ばれる元素を含む炭化物は観察されなかった。
【００４３】
また、得られた鉄基材料のマトリックス強度を引張試験で測定すると共に、マトリックスの硬度としてビッカース硬さ（Ｈｖ）を測定した。マトリックス強度とビッカース硬さを表２に示す。
【００４４】
鉄道車両用車輪の基材としては、表１に示す成分組成のＳＣＭｎ２（ＪＩＳ規格　Ｇ５１１１）を用い、鋳造により車輪基体を作製した。図１に車輪基体の断面図を示す。図中、１は車輪基体、２は鉄基材料、ｃは車輪基体径、ｄは鉄基材料またはＡｌ基複合材料の厚さを夫々示している。
【００４５】
得られた鉄基材料（材料種Ａ〜Ｆ，Ｈ，Ｉ）を前記車輪基体（車輪基体径：φ１９０）の外周へ肉盛溶接（鉄基材料の厚さ：約５ｍｍ）して積層するか、得られた鉄基材料（材料種Ｇ，Ｉ）を鍛造して作製したリング（厚さ：約２０ｍｍ）を前記車輪基体（車輪基体径：φ１６０）の外周へ焼きばめして積層し、鉄道車両用車輪（車輪径：φ２００）を得た。
【００４６】
［ＳＣＭｎ２］
表１に示す成分組成のＳＣＭｎ２（ＪＩＳ規格　Ｇ５１１１）を用い、鋳造により鉄道車両用車輪（車輪径：φ２００）を作製した。このとき、ＳＣＭｎ２の強度とビッカース硬さを夫々測定し、結果を表２に示す。
【００４７】
［Ａｌ基複合材料］
ＡＬＣＡＮ社製のＡｌ基複合材料（商品名「ＤＵＲＡＬＣＡＮ」）を、前記車輪基体（車輪基体径：φ１９０）の外周へ肉盛溶接（Ａｌ基複合材料の厚さ：約５ｍｍ）して積層し、鉄道車両用車輪（車輪径：φ２００）を得た。ＤＵＲＡＬＣＡＮは、Ａｌ合金中にＳｉＣ粒子が分散した複合材料である。このとき、Ａｌ基複合材料の強度とビッカース硬さを表２に示す。但し、Ａｌ基複合材料の強度は測定することができなかったので、ビッカース硬さの値を３で割った値を推定強度として表２に示した。ビッカース硬さの値を３で割って得られる値は、強度（単位：ｋｇｆ／ｍｍ２）とほぼ等しくなることが知られているからである。なお、表２には強度（単位ｋｇｆ／ｍｍ２）をＳＩ単位に換算した値を示している。
【００４８】
得られた鉄道車両用車輪とレール材との間の動摩擦係数は、ドロービード試験により測定した。測定条件は次の通りである。レール材としては、ＪＩＳ　Ｅ１１０１に規定される３０ｋｇレールを用いた。動摩擦係数の測定は、乾式または湿式の状態で行ない、試験速度は５０ｍｍ／ｍｉｎとした。このときの面圧［９．８ＭＰａ（１００ｋｇｆ／ｃｍ２）または１９．６ＭＰａ（２００ｋｇｆ／ｃｍ２）］を表２に示す。なお、湿式の状態とは、車輪とレール材に水をかけて濡れている状態を指す。評価基準は、湿式の場合は動摩擦係数が０．３０以上、乾式の場合は動摩擦係数が０．３５以上のときを「摩擦力が大きい」とした。
【００４９】
鉄道車両用車輪の寿命は、車輪をレール上で１００回転させたときの車輪のへたり量を測定して評価した。車輪のへたり量とは、回転前の車輪形状と１００回転後の車輪形状の差を指す。つまり、車輪をレール上で１００回転させると、車輪がへたってしまい、図１に点線で示した様に変形する。このとき、回転前の車輪形状（図中の実線）と１００回転後の車輪形状（図中の点線）との間には、図中にａとｂで示した差が生じる。本発明ではこのａとｂの総和を車輪のへたり量とし、該へたり量が０．１ｍｍ未満の場合を○（車輪寿命良好）、０．１ｍｍ以上の場合を△（車輪寿命不良）で評価した。車輪寿命の評価結果を表２に示す。
【００５０】
【表１】
2004124174.tif 000002
【００５１】
【表２】
2004124174.tif 000003
【００５２】
表１および表２から以下の様に考察できる。Ｎｏ．１〜１３は、本発明の要件を満足する本発明例であり、鉄合金よりなるマトリックス中に所定量の化合物が分散した鉄基材料を用いて車輪を製造しているので、得られた車輪は摩擦力が大きく、さらに強度も高い。従って、長期間使用してもへたりが少なく、変形もし難いので、車輪寿命は良好である。
【００５３】
一方、Ｎｏ．１４〜２５は、本発明の何れかの要件を満足しない比較例であり、得られた車輪は、摩擦力または強度の少なくとも一方が劣る。なお、Ｎｏ．１６とＮｏ．１７は、マトリックス中に分散している化合物の体積分率が３０％を超えているので、靭性が悪化して割れが発生し、車輪基体の外周へ得られた鉄基材料を肉盛溶接して積層するか、鉄基材料を鍛造して作製したリングを焼きばめすることができず、鉄道車両用車輪を得ることができなかった。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、長期間使用してもへたりが少なく、変形し難い高強度で、且つ、摩擦力の大きい鉄基材料を提供できる。従って、本発明に係る摩擦力の大きい高強度鉄基材料は、例えば鉄道車両の車輪の様に、高摩擦力で且つ高強度の特性が要求される部位の材料として好適に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車輪基体の断面図である。
【符号の説明】
１　車輪基体
２　鉄基材料
【図１】
2004124174.tif 000004