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文章编号 : 100124632 (2002) 文章编号 : 100124632 (2002) 0620120207 国内外钢轨钢研究及进展 周清跃1 , 张银花2 , 陈朝阳2 , 周镇国2 (11 铁道科学研究院 研发中心 , 北京 100081 ; 21 铁道科学研究院 金化所 , 北京 100081) 摘 要 : 论述国内外轨钢研究及进展 , 重点介绍了俄罗斯 、日本 、欧洲及美国等国普通轨 、合金轨 、热处 理轨钢的化学成分 、机械性能以及轨钢研究的必威体育精装版动向 , 如日本研制的过共析珠光体轨钢 、英国研制的马氏体 轨钢 、欧美等研制的贝氏体轨钢 ; 介绍国内轨钢的研究和使用情况 , 如含 V , 含 Nb , RE 的微合金轨钢 ( PD3 , BNbRE) , 提出含 Cr 专用热处理轨钢 、高纯净性的高速铁路用轨钢和重载铁路用超高强度贝氏体轨钢等是我国今 后轨钢的研究发展方向 。 关键词 : 钢轨钢 ; 研究 ; 进展 中图分类号 : U213141 文献标识码 : A 目 前 在 铁 路 上 使 用 的 钢 轨 主 要 为 珠 光 体 型 钢 轨 。通过合金化以及热处理细化组织 , 可使钢轨的 强度达到 1 200 MPa ～1 300 MPa , 大大提高了其耐 磨性能 ; 通过连铸等技术进一步提高了轨钢的纯净 性 , 从而提高了钢轨的疲劳性能 。鉴于珠光体型轨 钢已接近它的发展极限 , 因此各国的钢轨生产者正 在努力研制不同的新钢种 , 使钢轨的使用性能有一 个更大的提高 。 本文论述了国外俄 、日 、欧 、美等国以及国内 轨钢的研究及进展 , 介绍了国外高强度轨钢的必威体育精装版 研究动向 , 并据此提出了国内轨钢研究的方向 。 论钢轨强度多少 , 凡是以热轧状态交货 , 均称之为 热轧钢轨 。热处理钢轨依其工艺条件又可分为离线 热处理钢轨 (钢轨轧制冷却后再重新加热) 及在线 热处理钢轨 (利用轧制余热对其进行热处理 , 不再 二次加热) 。按热处理钢轨中化学成分的不同 , 又 可分为碳素热处理钢轨 、微合金热处理钢轨和低合 金热处理钢轨 。按轨钢的最低抗拉强度 ( 从轨头部 位取样) 可分为 780 MPa (如欧洲 EN220 , 中国 U74 等) , 880 MPa ( 如 EN260 , EN260Mn , UIC900A , 中 国 U71Mn 等) , 980 MPa ( 如美国 AREA 普通钢轨 , 中国 PD3 , BNbRE 热轧轨) , 1 080 MPa (如 EN320Cr 合金钢 轨 , 日 本 HH340 在 线 热 处 理 钢 轨 ) 、1 180 MPa (如 日 本 HH370 在 线 热 处 理 钢 轨 , EN350 HT , EN350L HT , 中 国 PD2 淬 火 钢 轨) 和 1 200 MPa ～ 1 300 MPa (微合金或低合金热处理钢轨 , 如中国 PD3 淬火钢轨等) 。一般 , 强度为 1 080 MPa 及以上的钢 轨被称为耐磨轨或高强轨 。 112 普碳轨钢 美 、俄 、日 、欧以及国内普通钢轨的化学成分 及性能如表 1 所示1 ～5 。由表可见 , 日本普通钢轨 的含碳量最低 , 相应的抗拉强度也低 。而美国 1996 年修改标准后 , 将普通轨的抗拉强度等级由原来的 880 MPa 级提高至 960 MPa 级 , 并要求轨顶踏面的 硬度大于 300 HB 。这与美国铁路轴重大 , 要求钢轨 1 国内外轨钢研究及进展 111 轨钢的分类 按轨型可分为重轨和轻轨 。从国内铁道应用而 50 kg·m - 1 及以上钢轨均称之为重轨 。本文的讨 言 , 论主要针对重轨 。 根据轨钢的化学成分 , 可分为碳素轨钢 ( 钢中 锰含量小于 1130 % , 无其他合金元素加入 , 又称普 通轨钢) , 微合金轨钢 ( 钢中加入微量合金元素如 V , Nb , Ti 等) , 低 合 金 轨 钢 ( 如 钢 中 加 入 0180 % ～1120 %Cr 的 EN320Cr) 。 按交货状态可分为热轧钢轨和热处理钢轨 。不 收稿日期 : 2002201217 作者简介 : 周清跃 (1960 —) , 男 , 浙江磐安县人 , 研究员 。 121第 6 期国内外钢轨钢研究及进展具有高的抗拉强度以及耐磨性能有关 。另外 , 日本及欧洲一些国家仍生产和使用抗拉强度为 680 MPa～780 MPa 的碳素钢轨 , 因钢中含碳量低 , 韧塑性 好 , 所以可用在耐磨性能