铁路钢轨用钢与热处理方法浅析

摘要：随着经济的不断发展，铁路运输作为目前最重要的交通运输之一。铁路钢轨的质量则直接决定了铁路事业的发展，因经济的不断发展，我国对于钢轨的要求也越来越高，人们只有通过不断地开发并研制，找到更适合铁路运输的钢轨，以便铁路运输能更好的发展下去，为国家带来更大的经济效益。

关键词：钢轨 热处理 方法

前言：

我国的铁路运输成为了我国目前最重要的运输方式，铁路运输为我国的经济带来很大的效益，特别是在“西部大开发”战略开始，我国的铁路运输变得尤为重要。然而钢轨对于铁路来说，也变得十分重要。因铁轨的质量、性能都会影响铁路的效率和安全。

一、钢轨与铁路的关系

钢轨是铁路的重要组成部分之一，钢轨在铁路上的作用有：它可以承受车辆巨大的压力，同时也可以抗断裂性，承载的能力很高，钢轨最重要的作用在于，它能引导机车车辆的车轮前进。同时对于重型的钢轨来说，它主要适用于车辆运量大、压力过强的铁路上，而对于轻型的钢轨来说，它主要适用于运量小、压力过小的铁路上。

二、就目前看来，我国的钢轨用刚的分类主要有

据目前看来，我国钢轨的化学成分可以分为：碳素轨刚、微合金轨刚和低合金轨刚。然而按照不同的状态简单的可以分为热轧钢轨和热处理钢轨两种。热处理的钢轨依据工艺条件又可以分为两种：离线热处理钢轨和在线热处理钢轨。就目前的形势来看，我国的的钢轨处理主要是余热淬火技术，余热淬火技术会因为其本身的优点，逐渐被国家或企业所使用，目前也有很多的技术正在不断的发展中。然而可以分为，过工析珠光体钢轨、具有抗破损的钢轨、马氏体钢轨、贝氏体钢轨

三、钢轨在热处理中的发展过程

（一）过共析珠光体钢轨

在钢轨的发展趋势来看，过共析珠光体钢轨是通过添加合金元素以及热处理提高钢轨的强度。然而在从珠光体钢轨的压强来说，1300的压强就已经是极限了。通过经济的不断发展，很多的国家或企业也在不断的实践中，研究出了只要增加过共析珠光体片，就可以使钢轨的耐磨性有所增加，经过反复的实践，试验人员对过工析珠光钢轨中的钢进行分析和实践，终于得出了如果增加钢轨本身中的渗透体，就可以提高过共析钢轨中的耐磨性和抗压能力增强。

（二）抗磨损钢轨

抗磨损的钢轨，顾名思义就是在磨损的程度上比其他的钢轨要好，抗磨损钢轨是通过热处理的时候，去调整冷却的速度，发现只要增加轨顶面中心，就会降低车辆对钢轨的磨损度，而抗磨损的钢轨也越来越被大家所认同。

（三）马氏体钢轨

就目前看来，很多国家对铁路钢轨的要求也越来越高，通过不断地研究，又开发出了一种名叫“马氏体钢轨”。这种钢轨它的硬度可以达到445的硬度，这一结果表明，要通过人们的不断研究与研发出更适合铁路的材料，虽然马氏体钢轨与珠光体的钢轨在耐磨性大致相同，但是马氏体钢轨在韧性上却比珠光体钢轨更胜一筹。

四、贝氏体钢轨的研究过程

随着经济的不断发展，对铁路中的钢轨要求也越来越高，而对于珠光体钢轨来说，很难在耐磨性还有抗压的能力上有所突破，提高珠光体的耐磨性主要有两种方式：一是合金化，另外一种是大家所熟悉的热处理。这两种方法来增强珠光体钢轨的抗磨性和抗压性，但是在操作间存在一定的差距性。这样人们就必须去研制出更好的钢轨，同时它也包含了珠光体钢轨的优点。通过研究人员的不懈努力下，终于研制出了一种名叫“贝氏体钢轨”它就符合了铁路上的要求，耐磨、抗压能力强、够韧性，它也被称为“21世纪的钢轨”也标志着铁路运输能更好的发展下去。

五、钢轨热处理的方法

铁路钢轨的热处理可以分为三种基本类型：一种整体热处理、离线轨头淬火和在线余热淬火。

（一）钢轨的整体热处理方式

作为在钢轨的一种较为传统的方式就是整体热处理，在各个国家或工业都是比较普遍的，也因这种方式既简单又易操作。整体热处理的过程，将钢轨置于加热放在820-835摄氏度的加热炉中进行加热，放在常温下要进行冷却一段时间，在进行快冷，淬火之后要继续进行加热两个小时。整体热处理的这种方式，比较适合大规模的生产场地，也因为这种传统的方式操作较容易，操作过于简单，就会严重的影响到钢轨的质量，成本也会因此增加，生产效率达不到很高的效率，也会容易造成环境污染。

（二）钢轨的离线轨头淬火的处理方式

从字面上来说，就是在钢轨的轨头进行加热，这种工艺的优点在于生产比较方便，不易受机器设备的限制，最主要的还是，投入的资金较少，工艺的质量很高，工作效率也会得到很大的提高，钢轨的磨损比也会因此减低。钢轨的离线轨头淬火的缺点是，因就是對钢轨头进行加热、冷却，但忽视了钢轨头与轨腰的连接处，及容易发生断裂、特别是在压力过大的时候，及容易发生事故。

（三）钢轨的在线轨头余热淬火

随着经济的不断发展，我国的冶炼技术也随之变得更加完善，这样会使钢轨在冶炼的时候，会大大的提高钢轨的质量，也会使钢轨含钢的纯净度得到相应的提升，也为钢轨的在线轨头的余热淬火技术奠定非常好的基础。在线淬火的优点就在于：生产效率很高，成本得到了很好的控制，钢轨的质量也得到很大的保证，这种技术也被国家或企业逐渐被大家使用，但缺点就在于是使用的不管是设备还是在操作过程中都比较复杂，在设备投资也比较高。

六、贝氏体的钢轨的热处理方法

贝氏体钢轨有三种方式可以选择：一是可以直接得到的贝氏体组织，但是又不必采用等温淬火，二是去找到一种特殊的等温淬火介质，来进行获取贝氏体钢轨，三是选择一种比较特别的合金元素用来提高贝氏体钢轨中的渗透性，使在正火的时候直接获取到的贝氏体组织。这三种方式也表明了人们在研制钢轨的时候，是要通过不断地努力才研制出最满足铁路对钢轨的要求，使其铁路带来更多的经济效益。

七、贝氏体铁轨在铁路中的应用

在经济的带动下，我国也越来越重视铁路运输，而钢轨是铁路中的中重要的组成部分。人们通过不懈的努力下，研制出了符合铁路对钢轨的一切要求，那就是贝氏体钢轨，也被大家誉为“21世纪钢轨”现在也被各个国家所研制出来，并积极的投入到铁路运输中，相信因贝氏体钢轨的加入，铁路运输能更好的发展下去，能为社会带来更大的经济效益。在研制出了贝氏体钢轨的时候，也将表示铁路事业会更好的发展下去，贝氏体钢轨的耐磨性很高、抗压强度也好，最主要的还是它在成本也能更好的控制，不必浪费太多的原材料。因此，在与淬火珠光体的钢轨相比，贝氏体的不管是在强韧度或抗压能力上都有明显的优势，研究人员还经过不断的探索下，还发现了贝氏体钢轨在成本上，也比其他的钢轨要低，这一研究表明，贝氏体钢轨更适合铁路，具有很好的应用前景。

结语：

随着经济的不断发展，铁路运输也成为了当前重要的运输方式之一。铁路的高速发展是离不开钢轨的功劳的，然而在钢轨在热处理方法上，为了以后的铁路事业，奠定了更好的基础。

然而在对于铁路的使用材料方面，也越来越被大家所重视，为了保证铁路运输，有效的发展下去，也能为我国带来更好的经济效益。作为铁路钢轨的用钢问题来说，钢轨的热处理成为了国家及企业十分重视的问题。

参考文献：

[1]盛艳明. 钢轨端部弯曲的压力矫直计算研究[D].华东交通大学，2008.

[2]肖楠. 铁路重载货车车轮辐板热机疲劳强度评价方法[D].北京交通大学，2012.

[3]朱君. 钢轨闪光对焊接头的灰斑形成机制研究[D].兰州理工大学，2014.

[4]纪绯绯. 国内外钢轨全长淬火工艺发展回顾[J]. 济南大学学报（自然科学版），2002，03：304-309.

[5]李文亚，杨维宇，金自力. 国内外贝氏体钢轨综述[J]. 包钢科技，2013，06：20-24.

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