铁路轨道金属是由什么制成的？

轨道钢，通常称为火车轨道钢，是一种主要用于铁路轨道的冶金产品中的特种钢。轨道承担着列车的重量和动态载荷。其表面会发生磨损，轨头会受到冲击。轨道还承受着巨大的弯曲应力。复杂的压力和长期使用会导致轨道受损。.

铁路轨道金属的主要损坏

上股的侧向磨损以及下股的挤压。.
这种波状磨损是由于屈服强度不足所致。.
脆性断裂、剥落、岩块脱落、轨头劈裂以及焊缝裂纹均由韧性和塑性不足引起。.

因此，轨道钢的基本要求包括：耐磨性、抗压性、抗脆性断裂性、抗疲劳性以及良好的焊接性能。.

铁路轨道钢的典型材料

根据钢材类型，轨道材料为铁轨s 可分为三种类型：

碳钢

碳钢是一种采用天然生铁矿冶炼并轧制的钢轨。它主要利用矿石中的碳和锰元素来提高钢轨的强度。普通碳钢轨道钢的碳含量为0.401%至0.801%，锰含量低于1.30%至1.41%。.

合金钢

合金钢轨是在原始铁矿石中加入适量的钒、钛、铬和锡等合金元素后，经熔炼和轧制而成的钢轨。此类钢轨的强度和韧性均高于碳钢轨。.

热处理钢

热处理钢轨是指通过对热轧碳钢轨或合金钢轨进行加热并控制其冷却过程而制成的钢轨。热处理钢轨的珠光体组织比热轧钢轨更为细化，因此具有更高的强度和韧性。经热处理后的淬火钢轨在轨头处形成了一层淬火硬化层，这极大地提高了其力学性能，从而延长了钢轨的使用寿命。.

铁路轨道钢的化学成分

不。.	元素	功能
1	C	提高钢轨的强度、硬度和耐磨性。国产钢轨的碳含量为0.651%至0.821%。当碳含量较高时，钢材会变得脆性，其塑性指标将显著降低。同时，这也会增加钢材出现白点的可能性。.
2	是	它容易与氧化物结合，并能在金属中起到脱气的作用。钢中含有适量的硅，可提高钢的硬度和耐磨性。国内轨道钢的硅含量一般为0.159-0.9%，但含量过高会使钢材变硬且脆，且容易在焊缝中产生气孔。.
3	锰	锰是一种有益元素，能够提高钢的强度和耐磨性，并增强钢的韧性。它还能去除钢中有害的氧化铁和硫化物夹杂物。锰含量通常控制在0.61%至1.54%之间。锰含量超过1.21%的钢称为中锰钢，其耐磨性极高。.
4	Cu	铜是一种有益元素。钢中含有少量铜化合物，这可以提高钢的抗疲劳性和耐腐蚀性。国内钢轨的铜含量通常在0.101%至0.401%之间。如果含铜钢轨的轧制工艺不佳，钢轨表面会出现鱼鳞状裂纹
5	P	这是一种有害元素。磷化物最大的危害在于会降低钢的塑性和韧性。特别是在低温下，钢的冷脆性会增加，容易导致钢轨断裂，因此其含量控制在不超过0.04%
6	S	硫是一种有害元素。它通常以颗粒形式残留在钢中。当钢轨轧制时，这些颗粒会随钢材一同被轧制成钢板，从而导致钢轨出现分层或纵向裂纹。硫的含量控制在不超过0.05%

除铁以外，钢轨中主要含有的化学元素及其作用

铁路轨道金属的力学性能

力量

轨道在受载时抵抗变形和损坏的能力。通常用强度极限、屈服极限等指标来表示。强度极限（抗拉强度）是指金属材料抵抗拉伸载荷时，在不发生破坏的情况下所能承受的最大应力。屈服极限（屈服强度）是指金属材料在不增加载荷的情况下仍能产生显著塑性变形时的应力。单位为兆帕（MPa）。.

可塑性

金属材料在受力时会发生显著变形而不产生损伤，且在卸载后能保持变形后的形状。这一特性通常用伸长率和收缩率来表示。伸长率是指试样断裂后，校准长度与原始校准长度之比的百分比。截面收缩率是指试样断面面积减少量与原始截面面积之比的百分比。.

硬度

金属材料抵抗另一更硬物体（材料）压入其表面的能力。根据不同的测量方法，可分为布氏硬度（HB）和洛氏硬度（HRC）。.

实践证明，硬度与强度之间存在一定的对应关系，可根据布氏硬度值进行近似估算。.

计算材料的抗拉强度。例如，低碳钢 6b≈0.36HB，高碳钢 6b≈0.34HB。.

韧性

金属材料在不发生损伤的情况下抵抗冲击载荷的能力。金属材料的韧性可通过冲击试验进行测量，并用冲击韧性值αk（单位：kJ/m）表示。².

疲劳强度

在交变载荷的作用下，材料发生断裂。金属材料抵抗疲劳的能力通过疲劳强度来衡量。疲劳强度是指金属材料在反复承受交变载荷时，在不发生破坏的情况下所能承受的最大应力。.

热轧铁路轨道钢的硬度

材料	抗拉强度 / MPa	硬度 / HB
U75V	≥980	280~320
U78CrV	≥1080	310~360
U76CrRE	≥1080	310~360
U77MnCr	≥980	290~330

热处理后铁路轨道金属的硬度

材料	抗拉强度 / MPa	硬度 / HB
U75V	≥1180	320~380
U78CrV	≥1280	370~420