本發明涉及鋼軌鋼及車輪鋼的選擇方法，其通過控制鋼軌頭部的屈服強度與車輪輪圈部的屈服強度之比來抑制上述鋼軌及車輪的疲勞損傷，從而能夠延長該鋼軌及車輪兩者的壽命。

　　背景技術：

　　對于以礦石運輸等為主體的高軸重鐵路而言，對貨車的車軸施加的負荷遠高于客車，鋼軌、車輪的使用環境非常嚴苛。作為在這樣的環境下使用的鋼軌、車輪，目前從重視耐磨損性的觀點考慮，使用了主要具有珠光體組織、且雖然隨使用環境而不同但屈服強度為800mpa以下的鋼軌鋼。同樣地在鐵路用車輪中使用了屈服強度為500mpa以下的車輪鋼。

　　但是，近年來為了提高利用鐵路運輸的效率，貨車的載重量進一步增加，要求進一步提高鋼軌鋼、車輪鋼的耐久性。需要說明的是，高軸重鐵路是列車、貨車的載重量大的(載重量為例如150噸左右的)鐵路。

　　因此，例如在專利文獻1中提出了通過使c含量增加至0.85～1.20％而提高耐磨損性、耐熱裂紋性的高碳鐵路車輛用車輪。另外，在專利文獻2中提出了通過控制鋼軌鋼與車輪鋼的硬度之比來減少鋼軌及車輪的磨損的方法。

　　現有技術文獻

　　專利文獻

　　專利文獻1：日本特開2004-315928號公報

　　專利文獻2：日本特開2013-147725號公報

　　技術實現要素：

　　發明要解決的課題

　　另一方面，如上所述，由于鋼軌與車輪的使用環境變得更加嚴苛，鋼軌與車輪的疲勞損傷成為了問題。特別是在高軸重鐵路的彎道區間，要求抑制由于車輪的滾動應力和離心力引起的滑動力所導致的疲勞損傷的發生。

　　但是，對于專利文獻1中記載的技術而言，雖然可一定程度提高車輪的耐磨損性、耐熱裂紋性，但c含量高至0.85～1.20％，因此難以提高耐疲勞損傷性。這是由于，作為鋼含有大量c的結果，根據熱處理條件而生成初析滲碳體組織，珠光體層狀組織中含有的滲碳體相的量增加。

　　另外，對于專利文獻2中記載的技術而言，由于僅著眼于鋼軌與車輪的硬度(維氏硬度)的關系，因此雖然能夠抑制磨損，但難以抑制疲勞損傷。

　　本發明是鑒于上述實際情況而完成的，其目的在于提供一種能夠抑制鐵路軌道所使用的鋼軌及鐵路用車輪的疲勞損傷、可以延長鋼軌及車輪兩者的壽命的鋼軌鋼及車輪鋼的選擇方法。

　　解決課題的方法

　　發明人等為了解決上述課題，制作了使c、si、mn及cr的含量變化的鋼軌鋼和車輪鋼，對屈服強度與耐疲勞損傷性的關系進行了深入研究。其結果發現，通過將鋼軌的頭部的屈服強度ysr與車輪的輪圈部的屈服強度ysw之比ysr/ysw設為0.85以上且1.95以下，可以抑制鋼軌與車輪的疲勞損傷。

　　本發明是基于上述見解而完成的，其主旨如下所述。

　　1.一種鋼軌鋼及車輪鋼的選擇方法，該方法包括：選擇所述鋼軌鋼及車輪鋼，使得在將鋼軌鋼和車輪鋼分別制成鋼軌及車輪在實際軌道中使用時，

　　所述鋼軌的頭部的屈服強度ysr為830mpa以上，

　　所述車輪的輪圈部的屈服強度ysw為580mpa以上，并且，

　　所述鋼軌的頭部的屈服強度ysr與所述車輪的輪圈部的屈服強度ysw之比ysr/ysw為下述式(1)所示的范圍內，

　　0.85≤ysr/ysw≤1.95···(1)

　　所述鋼軌鋼具有以下成分組成：以質量％計，含有

　　c：0.70％以上且低于0.85％、

　　si：0.10～1.50％、

　　mn：0.40～1.50％、以及

　　cr：0.05～1.50％，

　　余量由fe及不可避免的雜質構成，

　　所述車輪鋼具有以下成分組成：以質量％計，含有

　　c：0.57％以上且低于0.85％、

　　si：0.10～1.50％、

　　mn：0.40～1.50％、以及

　　cr：0.05～1.50％，

　　余量由fe及不可避免的雜質構成。

　　2.根據上述1所述的鋼軌鋼及車輪鋼的選擇方法，其中，所述鋼軌鋼的成分組成以質量％計，還含有選自下述中的1種或2種以上，

　　cu：1.0％以下、

　　ni：1.0％以下、

　　v：0.30％以下、

　　nb：0.05％以下、

　　mo：0.5％以下、

　　w：0.5％以下、

　　al：0.07％以下、

　　ti：0.05％以下、以及

　　b：0.005％以下。

　　3.根據上述1或2所述的鋼軌鋼及車輪鋼的選擇方法，其中，所述車輪鋼的成分組成以質量％計，還含有選自下述中的1種或2種以上，

　　cu：1.0％以下、

　　ni：1.0％以下、

　　v：0.30％以下、

　　nb：0.05％以下、

　　mo：0.5％以下、

　　w：0.5％以下、

　　al：0.07％以下、

　　ti：0.05％以下、以及

　　b：0.005％以下。

　　發明的效果

　　根據本發明，通過使用具有給定成分組成的鋼軌鋼和車輪鋼，并且控制鋼軌與車輪的屈服強度之比，可以抑制上述鋼軌及車輪的疲勞損傷，從而能夠延長該鋼軌及車輪兩者的壽命。

　　附圖說明

　　圖1是示出疲勞損傷的試驗方法的示意圖。

　　符號說明

　　1車輪材料

　　2鋼軌材料

　　具體實施方式

　　接下來，對實施本發明的方法具體地進行說明。在本發明中，鋼軌鋼及車輪鋼具有上述成分組成是重要的。因此，首先對本發明中如上所述限定成分組成的原因進行說明。需要說明的是，各成分的含量的單位是“質量％”，簡稱為“％”。

　　[鋼軌鋼的成分組成]

　　c：0.70％以上且低于0.85％

　　c(碳)是在珠光體組織中形成滲碳體而具有確保屈服強度、耐疲勞損傷性的效果的元素。c含量低于0.70％時，屈服強度降低，難以獲得優異的耐疲勞損傷性。另一方面，c含量為0.85％以上時，熱軋后相變時在奧氏體晶界生成初析滲碳體，耐疲勞損傷性明顯降低。因此，c含量設為0.70％以上且低于0.85％。

　　si：0.10～1.50％

　　si(硅)是作為脫氧劑及珠光體組織的強化元素而添加的元素。為了獲得si的添加效果，需要將si含量設為0.10％以上。另一方面，si含量超過1.50％時，屈服強度過高，反而容易使作為對象材料的車輪鋼發生疲勞損傷。因此，si含量設為0.10～1.50％。

　　mn：0.40～1.50％

　　mn(錳)是通過使珠光體相變溫度降低而使層間隔變小，從而有助于鋼軌的高屈服強度化的元素，但mn含量低于0.40％時，無法獲得足夠的效果。另一方面，mn含量超過1.50％時，屈服強度過高，反而容易使作為對象材料的車輪鋼發生疲勞損傷。因此，mn含量設為0.40～1.50％。

　　cr：0.05～1.50％

　　cr(鉻)是通過使珠光體平衡相變溫度升高而使珠光體層間隔微細化、固溶強化，從而具有提高屈服強度的效果的元素，cr含量低于0.05％時，無法獲得足夠的屈服強度。另一方面，cr含量超過1.50％時，屈服強度過高，反而容易使作為對象材料的車輪鋼發生疲勞損傷。因此，cr量設為0.05～1.50％。

　　作為本發明的一個實施方式中的鋼軌鋼所具有的成分組成，其具有以上的成分，余量為fe及不可避免的雜質。作為上述不可避免的雜質，例如可以列舉p及s，分別允許含有p：0.025％以下、s：0.025％以下。另一方面，p含量及s含量的下限沒有特別限定，可以為0％，但工業上大于0％。另外，如果過度降低p及s的含量，則會導致精煉成本的增加，因此優選將p含量及s含量設為0.0005％以上。需要說明的是，本發明的鋼軌鋼的成分組成優選由以上成分和余量的fe及不可避免的雜質構成，或者由上述成分及后面敘述的能夠任意含有的成分構成，在實質上對本發明的作用效果不造成影響的范圍內，含有其它微量元素的鋼軌鋼也屬于本發明。

　　上述鋼軌鋼的成分組成以質量％計，還可以任意含有選自下述中的1種或2種以上，

　　cu：1.0％以下、

　　ni：1.0％以下、

　　v：0.30％以下、

　　nb：0.05％以下、

　　mo：0.5％以下、

　　w：0.5％以下、

　　al：0.07％以下、

　　ti：0.05％以下、以及

　　b：0.005％以下。

　　v：0.30％以下

　　v(釩)是通過形成碳/氮化物并向基礎鋼板中分散析出而具有提高屈服強度的效果的元素。但是，v含量超過0.30％時，屈服強度過高，反而容易使作為對象材料的車輪鋼發生疲勞損傷。另外，v是昂貴的元素，因此會增加鋼軌鋼的成本。因此，在添加v的情況下，優選將v含量設為0.30％以下。需要說明的是，v含量的下限沒有特別限定，從提高屈服強度的觀點考慮，優選將v含量設為0.001％以上。

　　cu：1.0％以下

　　cu(銅)與cr相同，是具有通過固溶強化而提高屈服強度的效果的元素。但是，cu含量超過1.0％時，容易發生cu破裂，因此，在添加cu的情況下，優選將cu含量設為1.0％以下。需要說明的是，cu含量的下限沒有特別限定，從提高屈服強度的觀點考慮，優選將cu含量設為0.001％以上。

　　ni：1.0％以下

　　ni(鎳)是具有提高屈服強度的效果而不使延展性變差的元素。另外，由于可以通過與cu復合添加而抑制cu破裂，因此，在添加cu的情況下，優選也添加ni。但是，ni含量超過1.0％時，淬火性升高，生成馬氏體，其結果是耐疲勞損傷性容易降低。因此，在添加ni的情況下，優選將ni含量設為1.0％以下。需要說明的是，ni含量的下限沒有特別限定，從提高屈服強度的觀點考慮，優選將ni含量設為0.001％以上。

　　nb：0.05％以下

　　nb(鈮)與鋼中的c、n結合，在軋制中及軋制后以碳化物、氮化物、碳氮化物的形式析出，對高屈服強度化有效地起作用。因此，通過添加nb，可大幅提高耐疲勞損傷性，能夠進一步延長鋼軌的壽命。但是，nb含量超過0.05％時，屈服強度過高，反而容易使作為對象材料的車輪鋼發生疲勞損傷。因此，在添加nb的情況下，優選將nb含量設為0.05％以下。需要說明的是，nb含量的下限沒有特別限定，從提高屈服強度的觀點考慮，優選將nb含量設為0.001％以上。

　　mo：0.5％以下

　　mo(鉬)是具有通過固溶強化而提高屈服強度的效果的元素。但是，mo含量超過0.5％時，屈服強度過高，反而容易使作為對象材料的車輪鋼發生疲勞損傷。因此，在添加mo的情況下，優選將mo含量設為0.5％以下。需要說明的是，mo含量的下限沒有特別限定，從提高屈服強度的觀點考慮，優選將mo含量設為0.001％以上。

　　w：0.5％以下

　　w(鎢)是具有通過固溶強化而提高屈服強度的效果的元素。但是，w含量超過0.5％時，屈服強度過高，反而容易使作為對象材料的車輪鋼發生疲勞損傷。因此，在添加w的情況下，優選將w含量設為0.5％以下。需要說明的是，w含量的下限沒有特別限定，從提高屈服強度的觀點考慮，優選將w含量設為0.001％以上。

　　al：0.07％以下

　　al(鋁)與鋼中的n結合，在軋制中及軋制后以氮化物的形式析出，對高屈服強度化有效地起作用。因此，通過添加al，可大幅提高耐疲勞損傷性，能夠進一步延長鋼軌的壽命。但是，al含量超過0.07％時，鋼中大量生成氧化物，反而容易使鋼軌鋼發生疲勞損傷。因此，在添加al的情況下，優選將al含量設為0.07％以下。需要說明的是，al含量的下限沒有特別限定，從提高屈服強度的觀點考慮，優選將al含量設為0.001％以上。

　　b：0.005％以下

　　b(硼)在軋制中及軋制后以氮化物的形式析出，通過析出強化對高屈服強度化有效地起作用。因此，通過添加b，可大幅提高耐疲勞損傷性，能夠進一步提高鋼軌的壽命。但是，b含量超過0.005％時，屈服強度過高，反而容易使作為對象材料的車輪鋼發生疲勞損傷。因此，在添加b的情況下，優選將b含量設為0.005％以下。需要說明的是，b含量的下限沒有特別限定，從提高屈服強度的觀點考慮，優選將b含量設為0.0001％以上。

　　ti：0.05％以下

　　ti(鈦)在軋制中及軋制后以碳化物、氮化物、碳氮化物的形式析出，通過析出強化對高屈服強度化有效地起作用。因此，通過添加ti，可大幅提高耐疲勞損傷性，能夠進一步提高鋼軌的壽命。但是，ti含量超過0.05％時，生成粗大的碳化物、氮化物或碳氮化物，其結果是反而使鋼軌的耐疲勞損傷性降低。因此，在添加ti的情況下，優選將ti含量設為0.05％以下。需要說明的是，ti含量的下限沒有特別限定，從提高屈服強度的觀點考慮，優選將ti含量設為0.001％以上。

　　[車輪鋼的成分組成]

　　c：0.57％以上且低于0.85％

　　c(碳)是在珠光體組織中形成滲碳體而具有確保屈服強度、耐疲勞損傷性的效果的元素。c含量低于0.57％時，屈服強度降低，難以獲得優異的耐疲勞損傷性。另一方面，c含量為0.85％以上時，熱軋后相變時在奧氏體晶界生成初析滲碳體，耐疲勞損傷性明顯降低。因此，c含量設為0.57％以上且低于0.85％。

　　si：0.10～1.50％

　　si(硅)是作為脫氧劑及珠光體組織的強化元素而添加的元素。為了獲得si的添加效果，需要將si含量設為0.10％以上。另一方面，si含量超過1.50％時，屈服強度過高，反而容易使作為對象材料的鋼軌鋼發生疲勞損傷。因此，si含量設為0.10～1.50％。

　　mn：0.40～1.50％

　　mn(錳)是通過使珠光體相變溫度降低而使層間隔變小，從而有助于車輪的高屈服強度化的元素，但mn含量低于0.40％時，無法獲得足夠的效果。另一方面，mn含量超過1.50％時，屈服強度過高，反而容易使作為對象材料的鋼軌鋼發生疲勞損傷。因此，mn含量設為0.40～1.50％。

　　cr：0.05～1.50％

　　cr(鉻)是通過使珠光體平衡相變溫度升高而使珠光體層間隔微細化、固溶強化，從而具有提高屈服強度的效果的元素，cr含量低于0.05％時，無法獲得足夠的屈服強度。另一方面，cr含量超過1.50％時，屈服強度過高，反而容易使作為對象材料的鋼軌鋼發生疲勞損傷。因此，cr量設為0.05～1.50％。

　　作為本發明的一個實施方式的車輪鋼所具有的成分組成，其具有以上的成分，余量為fe及不可避免的雜質。作為上述不可避免的雜質，例如可以列舉p及s，分別允許含有p：0.030％以下、s：0.030％以下。另一方面，p含量及s含量的下限沒有特別限定，可以為0％，但工業上大于0％。另外，如果過度降低p及s的含量，則會導致精煉成本的增加，因此優選將p含量及s含量設為0.0005％以上。需要說明的是，本發明的車輪鋼的成分組成優選由以上成分和余量的fe及不可避免的雜質構成，或者由上述成分及后面敘述的能夠任意含有的成分構成，在實質上對本發明的作用效果不造成影響的范圍內，含有其它微量元素的鋼軌鋼也屬于本發明。

　　上述車輪鋼的成分組成以質量％計，還可以任意含有選自下述中的1種或2種以上，

　　cu：1.0％以下、

　　ni：1.0％以下、

　　v：0.30％以下、

　　nb：0.05％以下、

　　mo：0.5％以下、

　　w：0.5％以下、

　　al：0.07％以下、

　　ti：0.05％以下、以及

　　b：0.005％以下。

　　v：0.30％以下

　　v(釩)是通過形成碳/氮化物并向基礎鋼板中分散析出而具有提高屈服強度的效果的元素。但是，v含量超過0.30％時，屈服強度過高，反而容易使作為對象材料的車輪鋼發生疲勞損傷。另外，v是昂貴的元素，因此會增加車輪鋼的成本。因此，在添加v的情況下，優選將v含量設為0.30％以下。需要說明的是，v含量的下限沒有特別限定，從提高屈服強度的觀點考慮，優選將v含量設為0.001％以上。

　　cu：1.0％以下

　　cu(銅)與cr相同，是具有通過固溶強化而提高屈服強度的效果的元素。但是，cu含量超過1.0％時，容易發生cu破裂，因此，在添加cu的情況下，優選將cu含量設為1.0％以下。需要說明的是，cu含量的下限沒有特別限定，從提高屈服強度的觀點考慮，優選將cu含量設為0.001％以上。

　　ni：1.0％以下

　　ni(鎳)是具有提高屈服強度的效果而不使延展性變差的元素。另外，由于可以通過與cu復合添加而抑制cu破裂，因此，在添加cu的情況下，優選也添加ni。但是，ni含量超過1.0％時，淬火性升高，生成馬氏體，其結果是耐疲勞損傷性容易降低。因此，在添加ni的情況下，優選將ni含量設為1.0％以下。需要說明的是，ni含量的下限沒有特別限定，從提高屈服強度的觀點考慮，優選將ni含量設為0.001％以上。

　　nb：0.05％以下

　　nb(鈮)與鋼中的c、n結合，在軋制中及軋制后以碳化物、氮化物、碳氮化物的形式析出，對高屈服強度化有效地起作用。因此，通過添加nb，可大幅提高耐疲勞損傷性，能夠進一步延長車輪的壽命。但是，nb含量超過0.05％時，屈服強度過高，反而容易使作為對象材料的鋼軌鋼發生疲勞損傷。因此，在添加nb的情況下，優選將nb含量設為0.05％以下。需要說明的是，nb含量的下限沒有特別限定，從提高屈服強度的觀點考慮，優選將nb含量設為0.001％以上。

　　mo：0.5％以下

　　mo(鉬)是具有通過固溶強化而提高屈服強度的效果的元素。但是，mo含量超過0.5％時，屈服強度過高，反而容易使作為對象材料的鋼軌鋼發生疲勞損傷。因此，在添加mo的情況下，優選將mo含量設為0.5％以下。需要說明的是，mo含量的下限沒有特別限定，從提高屈服強度的觀點考慮，優選將mo含量設為0.001％以上。

　　w：0.5％以下

　　w(鎢)是具有通過固溶強化而提高屈服強度的效果的元素。但是，w含量超過0.5％時，屈服強度過高，反而容易使作為對象材料的鋼軌鋼發生疲勞損傷。因此，在添加w的情況下，優選將w含量設為0.5％以下。需要說明的是，w含量的下限沒有特別限定，從提高屈服強度的觀點考慮，優選將w含量設為0.001％以上。

　　al：0.07％以下

　　al(鋁)與鋼中的n結合，在軋制中及軋制后以氮化物的形式析出，對高屈服強度化有效地起作用。因此，通過添加al，可大幅提高耐疲勞損傷性，能夠進一步延長車輪的壽命。但是，al含量超過0.07％時，鋼中大量生成氧化物，反而容易使車輪鋼發生疲勞損傷。因此，在添加al的情況下，優選將al含量設為0.07％以下。需要說明的是，al含量的下限沒有特別限定，從提高屈服強度的觀點考慮，優選將al含量設為0.001％以上。

　　b：0.005％以下

　　b(硼)在軋制中及軋制后以氮化物的形式析出，通過析出強化對高屈服強度化有效地起作用。因此，通過添加b，可大幅提高耐疲勞損傷性，能夠進一步提高車輪的壽命。但是，b含量超過0.005％時，屈服強度過高，反而容易使作為對象材料的車輪鋼發生疲勞損傷。因此，在添加b的情況下，優選將b含量設為0.005％以下。需要說明的是，b含量的下限沒有特別限定，從提高屈服強度的觀點考慮，優選將b含量設為0.0001％以上。

　　ti：0.05％以下

　　ti(鈦)在軋制中及軋制后以碳化物、氮化物、碳氮化物的形式析出，通過析出強化對高屈服強度化有效地起作用。因此，通過添加ti，可大幅提高耐疲勞損傷性，能夠進一步提高車輪的壽命。但是，ti含量超過0.05％時，生成粗大的碳化物、氮化物或碳氮化物，其結果是反而使車輪的耐疲勞損傷性降低。因此，在添加ti的情況下，優選將ti含量設為0.05％以下。需要說明的是，ti含量的下限沒有特別限定，從提高屈服強度的觀點考慮，優選將ti含量設為0.001％以上。

　　[屈服強度之比ysr/ysw]

　　在本發明中，在將具有上述成分組成的鋼軌鋼和車輪鋼分別制成鋼軌及車輪在實際軌道中使用時，對所述鋼軌鋼及車輪鋼進行選擇，使得所述鋼軌的頭部的屈服強度ysr與所述車輪的輪圈部的屈服強度ysw之比ysr/ysw為下式(1)所示的范圍內。

　　0.85≤ysr/ysw≤1.95···(1)

　　這里，鋼軌的屈服強度ysr如下求出：從aremachapter4的2.1.3.4中記載的位置采集astma370中記載的平行部為0.25英寸或0.5英寸的拉伸試驗片，進行拉伸試驗。車輪的屈服強度ysw如下求出：從aarspecificationm-107/m-208的3.1.1.中記載的位置采集與鋼軌的試驗相同的拉伸試驗片，進行拉伸試驗。

　　鋼軌鋼和車輪鋼的耐疲勞損傷性依賴于各自的屈服強度。因此，認為可以通過提高屈服強度來抑制鋼軌、車輪的疲勞損傷。但是，如果鋼軌鋼的屈服強度與車輪鋼的屈服強度之比不在適宜的范圍，則因疲勞層的積蓄，反而會使耐疲勞損傷性降低。在ysr/ysw比低于0.85的情況下，鋼軌鋼的屈服強度過低、或車輪鋼的屈服強度過高、或者兩者均有。鋼軌鋼的屈服強度低時，鋼軌鋼自身的耐疲勞損傷性降低，鋼軌鋼中容易發生疲勞損傷。另外，車輪鋼的屈服強度高時，作為對偶材料的鋼軌鋼中疲勞層積蓄，其結果是容易在鋼軌鋼中發生疲勞損傷。另一方面，在ysr/ysw之比超過1.95的情況下，車輪鋼的屈服強度過低、或鋼軌鋼的屈服強度過高、或者兩者均有。車輪鋼的屈服強度低時，車輪鋼自身的耐疲勞損傷性降低，車輪鋼中容易發生疲勞損傷。另外，鋼軌鋼的屈服強度高時，作為對偶材料的車輪鋼中疲勞層積蓄，其結果是容易在車輪鋼中發生疲勞損傷。因此，將ysr/ysw比設為0.85以上且1.95以下。需要說明的是，ysr/ysw比優選設為0.86以上。另外，ysr/ysw比優選設為1.90以下。

　　[鋼軌的頭部的屈服強度ysr]

　　如果提高鋼軌的頭部的屈服強度ysr，則可以進一步提高鋼軌自身的耐疲勞損傷性，因此將ysr設為830mpa以上。另一方面，對于ysr的上限，沒有特別限定，但如果使ysr過高，則難以滿足式(1)的條件，因此優選設為1200mpa以下。

　　鋼軌的頭部的屈服強度ysr可以通過在利用熱軋將鋼原材料成型為鋼軌形狀并在隨后進行冷卻而制造鋼軌時，控制熱軋前的加熱溫度、軋制后的冷卻中的冷卻速度來進行調整。即，加熱溫度越高、熱軋后的冷卻速度越快，屈服強度ysr越高，因此只要根據目標ysr來調整加熱溫度、冷卻速度即可。

　　[車輪的輪圈部的屈服強度ysw]

　　只要提高車輪的輪圈部的屈服強度ysw，就能夠進一步提高車輪自身的耐疲勞損傷性，因此將ysw設為580mpa以上。另一方面，對于ysr的上限沒有特別限定，但如果使ysw過高，則難以滿足式(1)的條件，因此優選設為1000mpa以下。

　　車輪的輪圈部的屈服強度ysw可以通過在利用熱軋、熱鍛這樣的熱加工成型為車輪時，控制熱加工前的加熱溫度、熱加工后的冷卻中的冷卻速度來進行調整。即，加熱溫度越高、熱軋后的冷卻速度越快，屈服強度ysw越高，因此只要根據目標ysw來調整加熱溫度、冷卻速度即可。

　　[鋼軌鋼及車輪鋼的鋼組織]

　　鋼軌鋼的頭部的鋼組織優選為珠光體組織。這是由于，與回火馬氏體組織、貝氏體組織相比，珠光體組織具有優異的疲勞損傷性。

　　另外，車輪鋼的車輪輪圈部的鋼組織優選為珠光體組織。這是由于，如上所述，與回火馬氏體組織、貝氏體組織相比，珠光體組織具有優異的疲勞損傷性。

　　需要說明的是，為了使鋼軌鋼的頭部的鋼組織為珠光體組織，在將鋼原材料加熱至1000℃～1300℃后，進行熱軋。接著，以冷卻速度0.5℃～3℃/秒進行氣冷至400℃。

　　另外，為了使車輪鋼的輪圈部的鋼組織為珠光體組織，在將鋼原材料加熱至900℃～1100℃后，進行熱鍛。接著，以冷卻速度0.5℃～3℃/秒進行氣冷至400℃。

　　實施例

　　對于屈服強度之比ysr/ysw對疲勞損傷的發生所造成的影響進行了評價。需要說明的是，疲勞損傷的評價優選在實際軌道上使用鋼軌和車輪來進行，但該方法的試驗需要極長的時間。因此，在以下的實施例中，使用由鋼軌鋼和車輪鋼制成的試驗片，利用雙筒型試驗機進行模擬了實際鋼軌與車輪的接觸條件的試驗，由此評價了疲勞損傷的發生。此時，分別在模擬了鋼軌的頭部的條件下制造了鋼軌鋼的試驗片，在模擬了車輪的輪圈部的條件下制造了車輪鋼的試驗片。具體的制造條件和試驗方法如下所述。

　　(實施例1)

　　將具有表1所示的成分組成的鋼100kg進行真空熔化，熱軋為80mm厚度。將得到的軋制材料切斷為150mm長，然后加熱至1000～1300℃，進行熱軋，使得最終板厚為12mm。接著，以冷卻速度0.5～3℃/秒氣冷至400℃，然后，自然冷卻，得到了鋼軌鋼。此時，通過調整上述熱軋前的加熱溫度、冷卻速度，控制了最終得到的鋼軌鋼的屈服強度。

　　同樣地將具有表2所示的成分組成的鋼100kg進行真空熔化，熱軋為80mm厚。將得到的軋制材料切斷為150mm長，然后加熱至900～1100℃，進行熱軋，使得最終板厚為12mm。接著，以冷卻速度0.5～3℃/秒氣冷至400℃，然后，自然冷卻。此時，通過調整上述熱軋前的加熱溫度、冷卻速度，控制了最終得到的車輪鋼的屈服強度。

　　·屈服強度

　　通過按照astma370的拉伸試驗對得到的各鋼軌鋼及車輪鋼的屈服強度進行了評價。從各鋼軌鋼及車輪鋼采集astma370所規定的、平行部直徑為0.25英寸(6.35mm)的拉伸試驗片，以拉伸速度1mm/分進行拉伸試驗，將根據應力-應變曲線求出的0.2％屈服點作為屈服強度，將測得的值示于表2。

　　·鋼組織

　　將得到的各鋼軌鋼及車輪鋼的表面拋光為鏡面后，用硝酸乙醇腐蝕液進行腐蝕，以倍率100倍實施了組織觀察。

　　·疲勞損傷

　　從得到的各鋼軌鋼及車輪鋼制作將接觸面設為曲率半徑15mm的曲面的直徑30mm的試驗片，使用雙筒型試驗機對表3所示的鋼軌鋼和車輪鋼的組合的疲勞損傷的發生進行了評價。在接觸壓力：2.2gpa、滑動率(slipratio)：-20％、油潤滑條件下實施試驗，將發生剝離(疲勞損傷)時的轉數示于表3。上述轉速的值可以視為鋼軌及車輪的疲勞損傷壽命的指標。需要說明的是，持續試驗至發生剝離會花費很長時間，因此，在本實施例中，對于低于1728000轉時鋼軌鋼發生了剝離的情況、以及低于2160000轉時車輪鋼發生了剝離的情況而言，該鋼軌鋼與車輪鋼的組合的情況判斷為無法獲得足夠的耐疲勞損傷性，中止了試驗。在該情況下，對于未發生剝離的構件，將表2的轉數一欄記為“－”。另外，上述轉數在鋼軌鋼的情況下如果為1728000轉以上，在車輪鋼的情況下如果為2160000轉以上，則判斷為耐疲勞損傷性良好，在表3中記為“未剝離”。

　　根據表3所示的結果可知，通過選擇成分組成和屈服強度比ysr/ysw滿足本申請發明的條件的鋼軌鋼和車輪鋼，可以有效地抑制鋼軌和車輪的疲勞損傷。另一方面，對于不滿足本申請發明的條件的組合而言，短時間內發生了剝離，可知容易發生疲勞損傷。

　　[表1]

　　*余量為fe及不可避免的雜質

　　[表2]

　　*余量為fe及不可避免的雜質

　　[表3]

　　*p為珠光體，m為馬氏體

　　(實施例2)

　　除了使用了表4所示成分組成的鋼軌鋼和表5所示成分組成的車輪鋼以外，在與實施例1相同的條件下進行了試驗。將使用的鋼軌鋼與車輪鋼的組合和評價結果示于表6。根據該結果可知，通過選擇成分組成和屈服強度比ysr/ysw滿足本申請發明的條件的鋼軌鋼和車輪鋼，可以有效地抑制鋼軌和車輪的疲勞損傷。

　　(實施例3)

　　除了使用了表7所示成分組成的鋼軌鋼和表8所示成分組成的車輪鋼以外，在與實施例1相同的條件下進行了試驗。而且，利用維氏硬度試驗機在載荷98n下測定最終得到的鋼軌鋼的維氏硬度hr和最終得到的車輪鋼的維氏硬度hw，求出了鋼軌鋼的硬度hr與車輪鋼的硬度hw之比hr/hw。將使用的鋼軌鋼與車輪鋼的組合和評價結果示于表9。

　　根據該結果可知，通過選擇成分組成和屈服強度比ysr/ysw滿足本發明的條件的鋼軌鋼和車輪鋼，可以有效地抑制鋼軌和車輪的疲勞損傷。另外可知，即使是如專利文獻2所記載那樣的鋼軌鋼的硬度hr與車輪鋼的硬度hw之比hr/hw設為1.00以上且1.30以下的鋼軌鋼與車輪鋼的組合，在鋼軌鋼的屈服強度低于830mpa的情況、車輪鋼的屈服強度低于580mpa的情況、以及屈服強度比ysr/ysw不在本發明的范圍0.85～1.95內的情況下，鋼軌和車輪的耐疲勞損傷性變差。而且可知，在車輪鋼的鋼組織不是珠光體的情況下，車輪的耐疲勞損傷性變差。

　　[表7]

　　*余量為fe及不可避免的雜質

　　[表8]

　　*余量為fe及不可避免的雜質