mwirth-epo/epo-nmt-datasets huggingface dataset:
한편, 와이어 송급관(71)은, 하부에 오목부를 갖는 종동 캠(76)이 고정되고, 구동 캠(75)이 종동 캠(76)에 걸림
On the other hand, the wire feed tube 71 has a driven cam 76 with a recess fixed to the lower part thereof, and the drive cam 75 engages in the driven cam 76.
그 때문에, 와이어 노즐 회전용 모터(74)를 구동하면, 회전력이 구동 캠(75) 및 종동 캠(76)을 통해 와이어 송급관(71)으로 전달된다.
Thus, when the motor 74 for wire nozzle rotation is driven, a rotational force is transmitted to the wire feed tube 71 through the drive cam 75 and the driven cam 76.
그러면, 와이어 송급관(71)이 중심축(O2)을 중심으로 하여 회동하고, 노즐부(72)는 중심축(O2)을 중심으로 하여 회동하여, 그 방향을 변경할 수 있다.]
Then, the wire feed tube 71 rotates around the central axis O2, and the nozzle part 72 rotates around the central axis O2 and can therefore change its orientation.
[지지대(53)는, 중심축(O1)에 평행한 중심축(O3)의 축 방향을 따라 와이어 노즐 이동용 모터(77)가 고정되고, 출력축에 나사축(78)이 고정된다.
The support stand 53 has a motor 77 for moving the wire nozzle fixed thereto along the axial direction of a central axis 03, which is parallel to the central axis O1, and a threaded shaft 78 is fixed to the output shaft of the motor 77.
한편, 승강대(73)는, 상부에 너트(79)가 고정되고, 나사축(78)이 볼(도시 생략)을 통해 너트(79)에 나사 결합된다.
On the other hand, the elevator 73 has a nut 79 fixed to the upper part thereof, and the threaded shaft 78 screws into the nut 79 via balls (not illustrated).
그 때문에, 와이어 노즐 이동용 모터(77)를 구동하면, 회전력이 나사축(78) 및 너트(79)에 의해 직선 이동력으로 변환되어 승강대(73)로 전달된다.
Thus, when the motor 77 for moving the wire nozzle is driven, a rotational force is converted into a linear moving force by the threaded shaft 78 and nut 79 and transmitted to the elevator 73.
그러면, 승강대(73)가 중심축(O2)을 따라 이동하고, 와이어 노즐(52)은 중심축(O2)을 따라 이동 회동하여, 그 축 방향 위치를 변경할 수 있다.]
Then the elevator 73 moves along the central axis O2, and the wire nozzle 52 moves along and rotates around the central axis O2 and can therefore change its axial position.
[지지대(53)는, 용접 토치(51)와 와이어 노즐(52) 사이에 아크 감시 카메라(81)와 미러(82)가 배치된다.
The support stand 53 has an arc monitoring camera 81 and a mirror 82 disposed between the welding torch 51 and the wire nozzle 52.
아크 감시 카메라(81)는, 미러(82)를 통해 용접 토치(51) 및 와이어 노즐(52)의 선단부의 용접 화상을 촬영할 수 있다.]
The arc monitoring camera 81 can capture weld images of the welding torch 51 and a tip end of the wire nozzle 52 through the mirror 82.
[안내부(91)는, 제2 지지 기구(55)에 의해 제2 지지 부재(92)가 회동 가능하게 지지된다.
On a guide part 91, the second support mechanism 55 supports a second support member 92 in a freely rotatable manner.
제2 지지 기구(55)는, 용접 토치(51)와 와이어 노즐(52)의 배열 방향에 직교함과 함께 용접 토치(51)의 축 방향(중심축(O1))에 직교하는 방향을 따른 제2 지지축(O12)을 갖는다.
The second support mechanism 55 has a second support axis O12 along a direction that is orthogonal to a direction in which the welding torch 51 and the wire nozzle 52 are arranged and is orthogonal to the axial direction (central axis O1) of the welding torch 51.
또한, 제2 지지 기구(55)는, 제2 모터(도시 생략)를 갖는다.
The second support mechanism 55 has a second motor (not illustrated).
제2 모터는, 안내부(91)에 고정되고, 출력축에 제2 지지 부재(92)가 연결된다.
The second motor is fixed to the guide part 91 and the second support member 92 is connected to the output shaft of the second motor.
그 때문에, 제2 모터를 구동하면, 안내부(91)에 대해 제2 지지 부재(92)를 제2 지지축(O12)을 중심으로 하여 회동시킬 수 있다.
Thus, when the second motor is driven, the second support member 92 can be rotated around the second support axis O12 with respect to the guide part 91.
제2 지지 부재(92)가 제2 지지축(O12)을 중심으로 회동하면, 지지대(53)에 장착된 용접 토치(51) 및 와이어 노즐(52)을, 도 1에서, X1 방향 및 X2 방향으로 경동할 수 있다.]
Rotating the second support member 92 around the second support axis O12 allows the welding torch 51 and wire nozzle 52 that are mounted on the support stand 53 to incline in X1 and X2 directions in FIG. 1.
[제2 지지 부재(92)는, 제1 지지 기구(54)에 의해 제1 지지 부재(93)가 회동 가능하게 지지된다.
On the second support member 92, the first support mechanism 54 supports a first support member 93 in a freely rotatable manner.
제1 지지 기구(54)는, 용접 토치(51)와 와이어 노즐(52)의 배열 방향을 따름과 함께 용접 토치(51)의 축 방향(중심축(O1))에 직교하는 방향을 따른 제1 지지축(O11)을 갖는다.
The first support mechanism 54 has a first support axis O11 along a direction that is along the direction in which the welding torch 51 and the wire nozzle 52 are arranged and is orthogonal to the axial direction (central axis O1) of the welding torch 51.
또한, 제1 지지 기구(54)는, 제1 모터(94)를 갖는다.
The first support mechanism 54 includes a first motor 94.
제1 모터(94)는, 제2 지지 부재(92)에 고정되고, 출력축에 제1 지지 부재(93)가 연결된다.
The first motor 94 is fixed to the second support member 92, and the first support member 93 is connected to the output shaft of the first motor 94.
그 때문에, 제1 모터(94)를 구동하면, 제2 지지 부재(92)에 대해 제1 지지 부재(93)를 제1 지지축(O11)을 중심으로 하여 회동시킬 수 있다.
Thus, when the first motor 94 drives, the first support member 93 can be rotated around the first support axis O11 with respect to the second support member 92.
제1 지지 부재(93)가 제1 지지축(O11)을 중심으로 회동하면, 지지대(53)에 장착된 용접 토치(51) 및 와이어 노즐(52)을, 도 2에서, Y1 방향 및 Y2 방향으로 경동할 수 있다.]
Rotating the first support member 93 around the first support axis O11 allows the welding torch 51 and wire nozzle 52 that are mounted on the support stand 53 to incline in Y1 and Y2 directions as illustrated in FIG. 2.
[제1 지지 부재(93)는, 제3 지지 기구(56)에 의해 지지대(53)가 이동 가능하게 지지된다.
On the first support member 93, the support stand 53 supports the third support mechanism 56 in a freely movable manner.
제3 지지 기구(56)는, 제1 지지 기구(54)와 지지대(53)의 상단부 사이에 배치된다.
The third support mechanism 56 is disposed between the first support mechanism 54 and the upper end of the support stand 53.
제3 지지 기구(56)는, 용접 토치(51)의 축 방향(중심축(O1))을 따른 제3 지지축(O13a, O13b)을 갖는다.
The third support mechanism 56 has third support axes O13a, O13b along the axial direction (central axis O1) of the welding torch 51.
또한, 제3 지지 기구(56)는, 제3 모터(95)와, 나사축(96)과, 전달 기구(97)를 갖는다.
The third support mechanism 56 includes a third motor 95, a threaded shaft 96, and a transmission mechanism 97.
제3 모터(95)는, 용접 토치(51)의 축 방향을 따라 배치된다.
The third motor 95 is disposed along the axial direction of the welding torch 51.
나사축(96)은, 용접 토치의 축 방향을 따라 배치된다.
The threaded shaft 96 is disposed along the axial direction of the welding torch.
제3 모터(95)와 나사축(96)은, 서로 평행을 이루고, 소정 간격을 두고 인접하여 배치된다.
The third motor 95 and the threaded shaft 96 are parallel to each other and are disposed adjacent to each other with a predetermined distance therebetween.
제3 모터(95)와 나사축(96)은, 전달 기구(97)에 의해 연결되고, 제3 모터(95)의 회전력이 전달 기구(97)에 의해 나사축(96)에 전달된다.]
The third motor 95 and the threaded shaft 96 are connected by a transmission mechanism 97, and the rotational force of the third motor 95 is transmitted to the threaded shaft 96 by the transmission mechanism 97.
[즉, 제1 지지 부재(93)는, 일단부가 제1 모터(94)의 출력축에 연결되고, 타단부에 연결 부재(101)를 통해 슬라이더(102)가 고정되고, 슬라이더(102)에 너트부(103)가 마련된다.
That is, the first support member 93 has one end connected to the output shaft of the first motor 94, and the other end fixed to a slider 102 via a connecting member 101, the slider 102 having a nut part 103 provided therefor.
한편, 지지대(53)는 타방측에 연결부(104)가 일체로 마련된다.
On the other hand, the support stand 53 has a connecting part 104 integrally disposed on the other side thereof.
연결부(104)는, 일방측(도 3에서 우방측)이 개방된 상자 형상을 이룬다.
The connecting part 104 has a box shape having one side (right side in FIG. 3 ) open.
연결부(104)는, 내부에 제3 모터(95)와 나사축(96)이 소정 간격을 두고, 평행을 이루어 배치된다.
In the connecting part 104, the third motor 95 and the threaded shaft 96 are disposed with a predetermined distance and in parallel to each other.
제3 모터(95)는, 제3 지지축(O13a)을 따라 배치되고, 연결부(104)에 고정되고, 하방으로 연장되는 출력축에 구동 기어(105)가 고정된다.
The third motor 95 is along the third support axis O13a and is fixed to the connecting part 104, and a drive gear 105 is fixed to the output shaft of the third motor 95 that extends downward.
철도차량 연결기용 합금강{Alloy steel composition for railway vehicle coupler}
Technical Field
[본 발명은 철도차량 연결기용 합금강에 관한 것으로, 보다 상세하게는 한국과 중국에서 주로 사용되는 AAR 연결기에 대해서 요구되는 기계적 성질과, 러시아 등에서 주로 사용되는 CA-3 연결기에 대해서 요구되는 기계적 성질을 모두 충족시킬 수 있도록 함으로써 동북아시아와 러시아를 연결하는 철도시스템에서 안전하게 사용할 수 있도록 하는 철도차량 연결기용 합금강에 관한 것이다.]
The present disclosure relates to an alloy steel for a railway vehicle coupler and, more particularly, to an alloy steel for a railway vehicle coupler, the alloy steel being able to meet all mechanical properties required for AAR couplers mainly used in Korea (i.e., the Republic of Korea) and China (i.e., the People's Republic of China) and mechanical properties required for CA-3 couplers mainly used in Russia (i.e., the Russian Federation) and the like, thereby enabling the railway vehicle coupler to be safely used in the railway system connecting Russia and the other Northeast Asian countries.
[철도차량의 연결기는 추진력 및 제동력을 차량 간에 전달하는 기능을 하는 안전상 매우 중요한 구성품으로, 최근 들어 화차를 포함하는 철도차량의 장대화 필요성으로 인하여 그 구조적 안정성이 더욱 중요해지고 있다.]
A coupler for a railway vehicle is a very important safety component serving to transmit driving force and braking force to railroad cars.
[그리고, 최근 러시아를 포한한 동북아 경제의 중요성이 커지고 있고, 동북 아시아의 운송, 물류 및 연결성 향상은 미래 성장 동력 과제 중 하나로 부상하고 있다.]
Recently, the importance of the economy of Northeast Asia including Russia is increasing, and the improvement of the transportation, logistics, and connectivity of Northeast Asia is emerging as one of future growth engines.
[그에 따라, 한반도와 중국, 중앙아시아, 러시아, 유럽의 연결을 목표로 하는 대륙철도에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 특히 화차의 경우 한반도와 중국에서는 AAR 타입 연결기를 사용하고, 러시아를 포함한 CIS 국가와 몽골에서는 CA-3 타입 연결기를 사용하여 연결기의 헤드 형상이 서로 상이하여 상호간 연결이 불가능할 뿐만 아니라, 요구하고 있는 연결기 재료의 기계적 성질 또한 상이하다.]
Thus, research to the continental railway intended to connect the Korean Peninsula, China, Central Asia, Russia, and Europe is actively underway.
[이와 관련하여 헤드 형상이 서로 상이한 AAR 타입 연결기와 CA-3 타입 연결기를 상호 연결할 수 있도록 하는 가변형 연결기 및 연결기 어댑터와 관련된 기술은 활발히 개발되고 있지만, 두 종류의 연결기에 대하여 요구되는 기계적 성질을 만족하는 재질과 관련된 개발은 미흡한 실정이다.]
In this regard, technologies related to a variable coupler and a coupler adapter able to connect an AAR coupler and a CA-3 coupler having different head shapes to each other are being actively developed.
[이와 같은 문제점을 해결하기 위한 종래기술로 대한민국 등록특허공보 제10-1931494호에는 철도차량 연결기용 합금강이 게재되어 있는데, 그 주요 기술적 구성은 필수성분으로서 탄소(C), 망간(Mn), 실리콘(Si), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 인(P) 및 황(S)을 함유하고, 잔부가 철(Fe) 및 불순물로 이루어진 것에 그 특징이 있다.]
The major technical composition of this ally steel are characterized by including, as essential ingredients, carbon (C), manganese (Mn), silicon (Si), chromium (Cr), nickel (Ni), copper (Cu), molybdenum (Mo), aluminum (Al), phosphorus (P), and sulfur (S), with the balance being iron (F) and unavoidable impurities.
[즉, 상기 종래기술은 위와 같은 조성으로 인해 기후변화가 심한 대륙횡단 열차에 적용할 수 있는 기계적 성질을 갖으므로 기후변화와 철도차량 연결기 간의 마찰로 인해 마모되는 것을 절감함으로써 내구성이 증진될 수 있도록 한 것에 기술적 특징이 있으나, AAR 타입 연결기에 대한 기계적 성질 규정인 'AAR M201, Gr.E'(이하, 'AAR M201'이라 한다) 기준의 충족 여부만을 고려하고 있어 CA-3 타입 연결기에 대한 기계적 성질 규정인 러시아 국가표준 'GOST 22703, 20 GL'(이하, 'GOST 22703'이라 한다) 기준의 충족 여부에 대해서는 확인할 수 없는 단점이 있다.]
Thus, it is impossible to determine whether or not criteria for Russian national standard "GOST 22703, 20 GL" (hereinafter, referred to as "GOST 22703"), i.e., the specification for the mechanical properties of CA-3 couplers, are met.
[또한, 기후변화가 심한 대륙철도의 경우 깨짐이나 마모 등과 관련하여 연결기의 기계적 성질 중 경도(hardness)가 상당히 중요한데, 상기 종래기술은 기계적 성질 중 경도 조건에 대한 기준을 충족하는지 여부 또한 확인할 수 없는 문제점이 있다.]
In addition, for the continental railway exposed to severe climate changes, hardness from among the mechanical properties of couplers is significantly important in relation to cracking, wear, or the like.
[따라서, AAR 타입 연결기에 대한 기계적 성질 규정인 'AAR M201'과, CA-3 타입 연결기에 대한 기계적 성질 규정인 'GOST 22703'의 기준을 동시에 충족할 수 있는 연결기용 합금강의 개발이 시급한 실정이다.]
Accordingly, there is urgent demand for the development of an alloy steel for a coupler, the alloy steel being able to meet AAR M201, i.e., the specification for the mechanical properties of AAR couplers, and GOST 22703, i.e., the specification for the mechanical properties of CA-3 couplers.
[PatentCitationText[attributes={}; value=[1. 대한민국 등록특허공보 제10-1931494호(2018. 12. 21. 공고)]]]
Technical Problem
[본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 AAR 타입 연결기에 대한 기계적 성질 규정인 'AAR M201'과, CA-3 타입 연결기에 대한 기계적 성질 규정인 'GOST 22703'의 기준을 동시에 충족시킬 수 있도록 함으로써 동북아시아와 러시아를 연결하는 철도시스템에서 안전하게 사용할 수 있도록 하는 철도차량 연결기용 합금강을 제공함에 있다.]
Accordingly, the present disclosure has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and an objective of the present disclosure is to provide an alloy steel for a railway vehicle coupler, the alloy steel being able to meet both AAR M201, i.e., the specification for the mechanical properties of AAR couplers, and GOST 22703, i.e., the specification for the mechanical properties of CA-3 couplers, thereby enabling the railway vehicle coupler to be safely used in the railway system connecting Russia and the other Northeast Asian countries.
[상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은,]
In order to accomplish the above objective, the present disclosure provides an alloy steel for a railway vehicle coupler.
[탄소(C), 규소(Si), 망간(Mn), 인(P), 황(S), 크롬(Cr), 니켈(Ni) 및 구리(Cu)를 필수 성분으로 포함하여 이루어지는 철도차량 연결기용 합금강에 있어서, 질화티탄(TiN), 입방정 질화붕소(cBN), 산화알루미늄(Al, Sub[attributes={}; value=[2]], O, Sub[attributes={}; value=[3]], ) 및 산화지르코늄(ZrO, Sub[attributes={}; value=[2]], ) 중 어느 하나로 이루어지는 나노입자(nanopaticle)를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.]
The alloy steel for a railway vehicle coupler may include carbon (C), silicon (Si), manganese (Mn), phosphorus (P), sulfur (S), chromium (Cr), nickel (Ni), and copper (Cu) as essential ingredients, and may further include nanoparticles made from one of titanium nitride (TiN), cubic boron nitride (cBN), aluminum oxide (Al2O3), and zirconium dioxide (ZrO2).
[이때, 상기 필수 성분으로 몰리브덴(Mo), 바나듐(V) 및 알루미늄(Al)을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.]
The alloy steel may further include molybdenum (Mo), vanadium (V), and aluminum (Al) as the essential ingredients.
[또한, 상기 필수 성분은 탄소(C) 0.240중량%, 규소(Si) 0.380중량%, 망간(Mn) 1.160중량%, 인(P) 0.014중량%, 황(S) 0.006중량%, 크롬(Cr) 0.250중량%, 니켈(Ni) 0.250중량%, 구리(Cu) 0.030중량%, 몰리브덴(Mo) 0.180중량%, 바나듐(V) 0.020중량% 및 알루미늄(Al) 0.020중량%로 이루어지고, 잔부는 철과 불순물 및 상기 나노입자로 이루어진 것을 특징으로 한다.]
In addition, the essential ingredients may include, by weight, 0.240% of C, 0.380% of Si, 1.160% of Mn, 0.014% of P, 0.006% of S, 0.250% of Cr, 0.250% of Ni, 0.030% of Cu, 0.180% of Mo, 0.020% of V, and 0.020% of Al, with the balance being iron (Fe) and impurities.
[그리고, 상기 필수 성분들과 나노입자를 포함하는 합금강을 870℃에서 4시간 동안 1차 열처리한 후 공랭시키고, 870℃에서 4시간 동안 2차 열처리한 후 수랭시키며, 570℃에서 4시간 동안 3차 열처리한 후 공랭시킨 것을 특징으로 한다.]
In addition, the alloy steel including the essential ingredients and the nanoparticles may be first heat-treated at 870°C for 4 hours, followed by air cooling, be second heat-treated at 870°C for 4 hours, followed by water cooling, and be third heat-treated at 570°C for 4 hours, followed by air cooling.
[또한, 상기 필수 성분 중 니켈(Ni)의 함량은 0.25 ~ 0.30 중량%이고, 몰리브덴(Mo)의 함량은 0.15 ~ 0.25 중량%이며, 바나듐(V)의 함량은 0.01 ~ 0.02 중량%인 것을 특징으로 한다.]
In addition, from among the essential ingredients, Ni may have a content ranging from 0.25% to 0.30% by weight, Mo may have a content ranging from 0.15% to 0.25% by weight, and V may have a content ranging from 0.01% to 0.02% by weight.
[이때, 상기 필수 성분은 탄소(C) 0.233중량%, 규소(Si) 0.427중량%, 망간(Mn) 1.222중량%, 인(P) 0.006중량%, 황(S) 0.012중량%, 크롬(Cr) 0.261중량%, 니켈(Ni) 0.260중량%, 구리(Cu) 0.042중량%, 몰리브덴(Mo) 0.175중량%, 바나듐(V) 0.019중량% 및 알루미늄(Al) 0.022중량%로 이루어지고, 잔부는 철과 불순물 및 상기 나노입자로 이루어진 것을 특징으로 한다.]
The essential ingredients may include, by weight, 0.233% of C, 0.427% of Si, 1.222% of Mn, 0.006% of P, 0.012% of S, 0.261% of Cr, 0.260% of Ni, 0.042% of Cu, 0.175% of Mo, 0.019% of V, and 0.022% of Al, with the balance being Fe, impurities, and the nanoparticles.
[한편, 본 발명의 다른 실시예는,]
According to another embodiment, provided is an alloy steel for a railway vehicle coupler.
[탄소(C), 규소(Si), 망간(Mn), 인(P), 황(S), 크롬(Cr), 니켈(Ni) 및 구리(Cu)를 필수 성분으로 포함하여 이루어지는 철도차량 연결기용 합금강에 있어서, 산화마그네슘(MgO) 또는 99중량%의 산화규소(SiO, Sub[attributes={}; value=[2]], )와 1중량%의 탄화규소(SiC)의 조합으로 이루어진 물질 중 어느 하나의 나노입자(nanopaticle)를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.]
The alloy steel may include carbon (C), silicon (Si), manganese (Mn), phosphorus (P), sulfur (S), chromium (Cr), nickel (Ni), and copper (Cu) as essential ingredients, and may further include nanoparticles made from one of magnesium oxide (MgO) or a material combination of, by weight, 99% of silicon oxide (SiO2) and 1% of silicon carbide (SiC).
[그리고, 상기 필수 성분은 탄소(C) 0.240중량%, 규소(Si) 0.380중량%, 망간(Mn) 1.160중량%, 인(P) 0.014중량%, 황(S) 0.006중량%, 크롬(Cr) 0.250중량%, 니켈(Ni) 0.250중량%, 구리(Cu) 0.030중량%, 몰리브덴(Mo) 0.180중량%, 바나듐(V) 0.020중량% 및 알루미늄(Al) 0.020중량%로 이루어지고, 잔부는 철과 불순물 및 상기 나노입자로 이루어진 것을 특징으로 한다.]
In addition, the essential ingredients may include, by weight, 0.240% of C, 0.380% of Si, 1.160% of Mn, 0.014% of P, 0.006% of S, 0.250% of Cr, 0.250% of Ni, 0.030% of Cu, 0.180% of Mo, 0.020% of V, and 0.020% of Al, with the balance being iron (Fe), impurities, and the nanoparticles.
[또한, 상기 필수 성분들과 나노입자를 포함하는 합금강을 870℃에서 4시간 동안 1차 열처리한 후 공랭시키고, 870℃에서 4시간 동안 2차 열처리한 후 수랭시키며, 580℃에서 4시간 동안 3차 열처리한 후 공랭시킨 것을 특징으로 한다.]
In addition, the alloy steel including the essential ingredients and the nanoparticles may be first heat-treated at 870°C for 4 hours, followed by air cooling, be second heat-treated at 870°C for 4 hours, followed by water cooling, and be third heat-treated at 580°C for 4 hours, followed by air cooling.
[그리고, 상기 필수 성분은 탄소(C) 0.220중량%, 규소(Si) 0.430중량%, 망간(Mn) 1.200중량%, 인(P) 0.016중량%, 황(S) 0.006중량%, 크롬(Cr) 0.260중량%, 니켈(Ni) 0.250중량%, 구리(Cu) 0.030중량%, 몰리브덴(Mo) 0.150중량%, 바나듐(V) 0.020중량% 및 알루미늄(Al) 0.030중량%로 이루어지고, 잔부는 철과 불순물 및 상기 나노입자로 이루어진 것을 특징으로 한다.]
In addition, the essential ingredients may include, by weight, 0.220% of C, 0.430% of Si, 1.200% of Mn, 0.016% of P, 0.006% of S, 0.260% of Cr, 0.250% of Ni, 0.030% of Cu, 0.150% of Mo, 0.020% of V, and 0.030% of Al, with the balance being iron (Fe), impurities, and the nanoparticles.
[또한, 상기 필수 성분과 나노입자를 포함하는 합금강을 580℃에서 4시간 동안 열처리한 후 공랭시킨 것을 특징으로 한다.]
In addition, the alloy steel including the essential ingredients and the nanoparticles may be heat-treated at 580°C for 4 hours, followed by air cooling.
[본 발명에 따르면, 철도차량 연결기용 합금강에 AAR 타입 연결기와 CA-3 타입 연결기에 대한 기계적 성질 규정에 필수 성분으로 포함되어 있는 성분들 외에 합금강의 경도를 감소시킬 수 있도록 하는 나노입자 또는 합금강의 강도를 향상시킬 수 있도록 하는 나노입자를 선택적으로 첨가시킴으로써 AAR 타입 연결기의 기계적 성질에 대한 기준과 CA-3 타입 연결기에 대한 기계적 성질에 대한 기준을 동시에 충족시킬 수 있는 뛰어난 효과를 갖는다.]
According to the present disclosure, the nanoparticles able to reduce the hardness of the alloy steel and the nanoparticles able to improve the strength of the alloy steel to the alloy steel for a railway vehicle coupler are selectively added to the alloy steel for a railway vehicle coupler according to the present disclosure as described above includes, in addition to the ingredients included as essential ingredients in AAR couplers and CA-3 couplers, thereby having an excellent effect in that both the specification for the mechanical properties of AAR couplers and the specification for the mechanical properties of CA-3 couplers may be meet.
[또한, 본 발명에 따르면 전세계적으로 가장 널리 사용되는 두 가지 연결기에 대한 기계적 성질 기준을 모두 충족시킬 수 있게 되어 전세계 대부분의 국가에서 범용적으로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 현재 추진 중에 있는 동북아시아와 러시아를 연결하는 철도시스템에서 안전하게 사용될 수 있는 효과를 추가로 갖는다.]
Advantageously, the alloy steel according to the present disclosure may be compatibly used in most countries in the world and be safely used in the railway system currently in progress to connect Russia and the other Northeast Asian countries.
[이하, 본 발명에 따른 철도차량 연결기용 합금강의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.]
Hereinafter, exemplary embodiments of an alloy steel for a railway vehicle coupler according to the present disclosure will be described in detail.
[본 발명은 한국과 중국에서 주로 사용되는 AAR 연결기에 대해서 요구되는 기계적 성질과, 러시아 등에서 주로 사용되는 CA-3 연결기에 대해서 요구되는 기계적 성질을 모두 충족시킬 수 있도록 함으로써 동북아시아와 러시아를 연결하는 철도시스템에서 안전하게 사용할 수 있도록 하는 철도차량 연결기용 합금강에 관한 것으로, 먼저 AAR 연결기에 대해서 요구되는 기계적 성질에 대한 규정인 'AAR M201'과, CA-3 타입 연결기에 대한 기계적 성질 규정인 'GOST 22703'의 내용은 아래의 (표 1)과 같다.
The present disclosure relates to an alloy steel for a railway vehicle coupler and, more particularly, to an alloy steel for a railway vehicle coupler, the alloy steel enabling a railway vehicle coupler to meet all mechanical properties required for AAR couplers mainly used in Korea (i.e., the Republic of Korea) and China (i.e., the People's Republic of China) and mechanical properties required for CA-3 couplers mainly used in Russia (i.e., the Russian Federation) and the like, thereby enabling railway vehicle couplers made from the alloy steel to be safely used in railway systems connecting Russia and the other Northeast Asian countries.
아래의 (표 1)에서 화학성분들의 함량은 중량%를 의미한다.]
The contents of chemical ingredients in Table 1 below are indicated in weight percent.
[Table[attributes={}; value=[TableImage[attributes={tableNumber=1}; value=[ImageFormatCategory[attributes={}; value=[JPEG]], ImageFileName[attributes={}; value=[pat00001.jpg]], HeightMeasure[attributes={measureUnitCode=Px}; value=[117]], WidthMeasure[attributes={measureUnitCode=Px}; value=[144]]]]]]]
As illustrated in Table 1 above, it may be found that the AAR M201 standard regarding the chemical composition of the coupler is not strict and only specifies maximum values of carbon (C), silicon (Si), manganese (Mn), phosphorus (P), and sulfur (S).
[상기 (표 1)에서 확인할 수 있는 바와 같이, AAR M201 규격의 경우 연결기의 화학적 조성과 관련하여 C(탄소), Si(규소), Mn(망간), P(인), S(황)의 최대치 만을 규정하여 규제가 심하지 않은 반면, GOST 22703 규격은 AAR M201 규격에 비해 Cr(크롬), 니켈(Ni) 및 구리(Cu)의 최대치가 추가적으로 규정되고, C(탄소), Si(규소), Mn(망간)은 함량 범위를 한정하여 상대적으로 화학적 조성에 대한 규제가 엄격한 것을 알 수 있다.]
In contrast, the GOST 22703 standard regarding the chemical composition of the coupler is relatively strict to further specify the maximum values of chromium (Cr), nickel (Ni), and copper (Cu) and define the content ranges of C, Si, and Mn.
[AAR M201 규격과 GOST 22703 규격은 기계적 성질에 대한 규정에서도 서로 차이를 보이는데, GOST 22703 규격이 적용되는 러시아의 경우 상대적으로 기온이 낮은 환경에서 철도차량의 운행이 가능해야 하므로, 항복강도(Y/P), 인장강도(T/S) 및 경도(HB) 조건이 상대적으로 낮고, 내한성을 위하여 -60℃에서의 충격강도(Impact strength)를 추가적으로 요구하고 있는 것을 확인할 수 있다.]
The AAR M201 standard and the GOST 22703 standard also have different specifications about mechanical properties.
[본 발명은 AAR M201 규격과 GOST 22703 규격에서 요구하는 화학성분, 즉 화학적 조성과 기계적 성질을 모두 만족시킬 수 있도록 하는 것에 기술적 과제가 있으므로 상기 (표 1)의 최우측에 나타낸 화학적 조성 및 기계적 성질을 충족시킬 수 있도록 구성되어 있다.]
Since the objective of the present disclosure is to meet the chemical ingredients, i.e., the chemical composition, and the mechanical properties required by the AAR M201 standard and the GOST 22703 standard, the present disclosure may meet the chemical composition and the mechanical properties illustrated in the rightmost column of Table 1 above.
[보다 상세히 설명하면, 본 발명에 따른 철도차량 연결기용 합금강은 AAR M201 규격과 GOST 22703 규격에서 요구하는 화학성분 즉, 탄소(C), 규소(Si), 망간(Mn), 인(P), 황(S), 크롬(Cr), 니켈(Ni) 및 구리(Cu)를 필수 성분으로 포함하는 합금강으로 이루어지는데, 여기에 질화티탄(TiN), 입방정 질화붕소(cBN), 산화알루미늄(Al, Sub[attributes={}; value=[2]], O, Sub[attributes={}; value=[3]], ) 및 산화지르코늄(ZrO, Sub[attributes={}; value=[2]], ) 중 어느 하나로 이루어지는 나노입자(nanopaticle)를 더 포함하여 이루어진 것에 그 특징이 있다.]
Described in more detail, the alloy steel for a railway vehicle coupler according to the present disclosure is provided as an alloy steel including the chemical ingredients required by the AAR M201 standard and the GOST 22703 standard, i.e., carbon (C), silicon (Si), manganese (Mn), phosphorus (P), sulfur (S), chromium (Cr), nickel (Ni), and copper (Cu) as essential ingredients.
[이때, 상기 질화티탄(TiN), 입방정 질화붕소(cBN), 산화알루미늄(Al, Sub[attributes={}; value=[2]], O, Sub[attributes={}; value=[3]], ) 및 산화지르코늄(ZrO, Sub[attributes={}; value=[2]], )은 합금강에 포함되어 경도를 낮추는 역할을 하는 것으로, 나노입자의 형태로 합금강에 포함되어 극소량으로도 경도 저하의 효과를 얻을 수 있게 된다.]
TiN, cBN, Al2O3, and ZrO2 described above may be included in the alloy steel to reduce the hardness thereof, and may be included in the alloy steel as nanoparticles to obtain a hardness reduction effect even if in a minute amount.
[즉, 테스트 결과 상기 (표 1)의 최우측에 표시된 기계적 성질의 목표 조건 중 연신율(El), 단면수축율(R/A), 충격강도(impact strength)는 필수 성분으로 포함되는 탄소(C), 규소(Si), 망간(Mn), 인(P), 황(S), 크롬(Cr), 니켈(Ni) 및 구리(Cu)의 함량 조절을 통해 비교적 용이하게 목표 조건을 충족시킬 수 있었지만, 나머지 기계적 성질인 항복강도(Y/P), 인장강도(T/S) 및 경도(HB) 조건은 상기 필수 성분들의 함량 조절을 통해 목표 조건을 충족시키는 것에 한계가 있었다.]
That is, according to test results, it was possible to easily meet target conditions for some mechanical properties, such as the elongation El, the reduction of area R/A, and impact strength, from among the target conditions for the mechanical properties illustrated in the rightmost column of Table 1 above by adjusting the contents of C, Si, Mn, P, S, Cr, Ni, and Cu.