以下的磷、0. 025重量％以下的 硫和96. 98-98. 52重量％的鐵；另外，根據(jù)鋼軌強(qiáng)化的需要，還可以添加適量的鈦和/或鈮， 例如0-0. 2重量％的鈦和/或0-0. 1重量％的鈮。
[0030] 優(yōu)選地，以所述高速鐵路用鋼軌的總重量為基準(zhǔn)，所述高速鐵路用鋼軌可以含有 0? 64-0. 70 重量 ％ 的碳、0? 22-0. 40 重量 ％ 的硅、0? 98-1. 12 重量 ％ 的錳、0? 13-0. 26 重量 ％ 的鉻、0. 02-0. 03重量％的釩、0. 020重量％以下的磷、0. 016重量％以下的硫，97. 46-98. 01 重量％的鐵。
[0031] 以下說(shuō)明本發(fā)明所述鋼軌主要化學(xué)元素限制在上述范圍的原因。
[0032] 碳（C)是鋼軌獲得良好強(qiáng)韌性匹配和綜合力學(xué)性能最重要的元素。當(dāng)碳的含量低 于0. 63重量％時(shí)，無(wú)法充分發(fā)揮強(qiáng)化效應(yīng)，導(dǎo)致鋼軌強(qiáng)硬度過(guò)低，進(jìn)而無(wú)法保證鋼中的碳 化物比例及耐磨損性能；當(dāng)碳的含量高于〇. 73重量％時(shí)，在本發(fā)明所述工藝下，鋼的強(qiáng)度 指標(biāo)過(guò)高而韌塑性過(guò)低，導(dǎo)致因碳化物比例過(guò)高而顯著影響疲勞性能，不利于鋼軌的使用 安全性。本發(fā)明的發(fā)明人在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，碳的含量為0. 64-0. 70重量％能夠達(dá)到較優(yōu) 的綜合性能。
[0033] 硅（Si)的主要作用是脫氧和改善強(qiáng)度。當(dāng)硅的含量低于0. 1重量％時(shí)，一方面固 溶量偏低導(dǎo)致強(qiáng)化效果不明顯，當(dāng)硅的含量高于〇. 5重量％時(shí)，將降低塑性。
[0034] 錳（Mn)是改善強(qiáng)度必不可少的。本發(fā)明的發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)錳的含量低于0. 7 重量％時(shí)，難以達(dá)到增加碳化物硬度的作用；當(dāng)錳的含量高于1. 2重量％時(shí)，碳化物硬度過(guò) 高，鋼軌的抗疲勞性能顯著降低。因此，所述錳的含量為〇. 7-1. 2重量％。
[0035] 鉻（Cr)作為中等碳化物形成元素，與鋼中的碳可形成多種碳化物；同時(shí)，鉻能均 勻鋼中碳化物分布，減小碳化物尺寸，改善鋼軌的耐磨損性能。當(dāng)鉻含量低于〇. 05重量％ 時(shí)，形成的碳化物硬度及比例較低；當(dāng)鉻含量高于0.3重量％，鋼中馬氏體出現(xiàn)幾率將顯著 提高，鋼軌的服役的安全性難于保障。因此，所述鉻的含量為〇. 05-0. 3重量％。
[0036] 釩（V)作為鋼種的碳化物元素，能顯著強(qiáng)化提高珠光體中的滲碳體強(qiáng)度、硬度和 耐磨性，但是過(guò)高的釩含量會(huì)降低鋼軌的塑性和韌性。因此，所述釩的含量為〇. 04重量％ 以下。
[0037] 磷和硫是雜質(zhì)元素。當(dāng)磷的含量超過(guò)0. 025重量％和/或硫的含量超過(guò)0. 025重 量％時(shí)，塑性和韌性都變差，因此磷和硫的上限均是0. 025重量％。
[0038] 本發(fā)明還提供了一種生產(chǎn)本發(fā)明的高速鐵路用鋼軌的方法，該方法包括：將終乳 后的鋼軌進(jìn)行快速冷卻，然后對(duì)軌距角部位進(jìn)行快速加熱和保溫；快速冷卻的條件包括： 開冷溫度為800-880°C，冷卻速度為2-10°C /s，終冷溫度為360-4KTC ;快速加熱和保溫的 條件包括：以3. 0-4. 0°C /s的升溫速度將軌距角溫度升高至710-8KTC并保溫2-4min。
[0039] 在本發(fā)明提供的所述方法中，所述快速冷卻過(guò)程也稱為熱處理過(guò)程。在快速冷卻 過(guò)程中，對(duì)于60kg/m軌型的鋼軌，由于對(duì)其基體的性能要求較高，且在本發(fā)明的成分體系 下，需要采用快速冷卻的方式才能實(shí)現(xiàn)兼具高強(qiáng)度、高耐磨性和高抗接觸疲勞的鋼軌?？焖?冷卻的速度可以控制為2-10°C /s，優(yōu)選為4-8°C /s ;同時(shí)，為保證快速冷卻后的溫度不能 過(guò)低，其開冷溫度控制為800°C _880°C，優(yōu)選為820-860°C，同時(shí)為保證后續(xù)的自然冷卻過(guò) 程更為順暢，所述快速冷卻過(guò)程的溫度不能過(guò)低，本發(fā)明中要求其快速冷卻后的溫度控制 在360°C以上例如為360-4KTC，優(yōu)選為375-400°C。為了保證較高的開冷溫度，應(yīng)在終乳之 后，迅速地進(jìn)行快速冷卻，從而取消了常規(guī)的在終乳之后進(jìn)行的熱劇切頭工序。此處，快速 冷卻的輥道運(yùn)輸速度優(yōu)選為4-5m/s，快速冷卻的介質(zhì)可以為本領(lǐng)域常規(guī)使用的冷卻介質(zhì)， 例如可以為壓縮空氣和水汽混合物中的至少一種。
[0040] 本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過(guò)了大量研究，還發(fā)現(xiàn)為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的軌距角1的金相組 織為球狀珠光體組織，可以在上述快速冷卻之后，立即對(duì)軌距角1部位進(jìn)行快速加熱和 保溫，快速加熱和保溫的條件包括：以3. 0-4. 0°C /s的升溫速度將軌距角1溫度升高至 710-810°C并保溫2-4min ;優(yōu)選地，以3. 2-3. 8°C /s的升溫速度將軌距角1溫度升高至 750-790 °C 并保溫 2-4min。
[0041] 根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)方法，優(yōu)選地，所述快速加熱的方式為火焰加熱；火焰加熱所用 的可燃?xì)怏w可以為各種常用的可燃?xì)怏w，例如為H 2、C2H2和014中的一種或多種，優(yōu)選為H2、 C 2H2和014三種氣體的混合。優(yōu)選地，H2、C2H 2和CH4三種氣體的比例為1 :1-2 :3-5。為了 使可燃?xì)怏w充分釋放熱量，所述可燃?xì)怏w與氧氣的體積比可以根據(jù)可燃?xì)怏w的成分適當(dāng)?shù)?選擇，優(yōu)選地，當(dāng)可燃?xì)怏w為H 2、C2H2和CH 4中的一種或多種時(shí)，可燃?xì)怏w與氧氣的體積比為 1 :1. 5-5,更優(yōu)選為 1 :2-4。
[0042] 根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)方法，所述保溫指的是對(duì)軌距角1進(jìn)行保溫，具體的方法可以 為：當(dāng)對(duì)軌距角1進(jìn)行快速加熱達(dá)到所需溫度之后，通過(guò)調(diào)節(jié)可燃?xì)怏w和氧氣的流量控制 溫度，使軌距角1實(shí)現(xiàn)保溫。
[0043] 根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)方法，所述火焰加熱的示意圖如圖5所示，火焰方向應(yīng)大致垂 直于軌距角1的弧面，并且火焰區(qū)域應(yīng)大致剛好覆蓋軌距角1的區(qū)域，當(dāng)可燃?xì)怏w為H 2、C2H2 和CH4三種中的一種或多種的混合氣時(shí)，燒嘴與軌距角1的距離為6-10mm時(shí)較為合適。
[0044] 在本發(fā)明中，對(duì)鋼軌進(jìn)行終乳及其之前的步驟，以及對(duì)鋼軌進(jìn)行快速冷卻、快速加 熱和保溫之后的步驟均可以為本領(lǐng)域常規(guī)的能夠得到片狀珠光體組織的鋼軌的步驟。例 如，本發(fā)明的完整的鋼軌生產(chǎn)工藝可以為：先依次進(jìn)行本領(lǐng)域常規(guī)的高爐含釩鐵水、提釩處 理、鐵水預(yù)脫硫、轉(zhuǎn)爐冶煉、LF爐+RH爐精煉、六流大方坯保護(hù)連鑄、步進(jìn)式加熱和7機(jī)架萬(wàn) 能乳制工藝，得到終乳后的鋼軌，然后進(jìn)行本發(fā)明的快速冷卻、快速加熱和保溫工藝，之后 將得到的鋼軌依次進(jìn)行本領(lǐng)域常規(guī)的步進(jìn)式冷床、平、立復(fù)合矯直、超聲波檢測(cè)、斷面尺寸、 平直度檢測(cè)、聯(lián)合鋸鉆+定尺、表面檢查和入庫(kù)。
[0045] 根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)方法，高速鐵路用鋼軌的軌型優(yōu)選為60kg/m。
[0046] 根據(jù)本發(fā)明的高速鐵路用鋼軌，所述高速鐵路用鋼軌的總重量為基準(zhǔn)，所述高速 鐵路用鋼軌可以含有0. 63-0. 73重量％的碳、0. 1-0. 5重量％的硅、0. 7-1. 2重量％的錳、 0. 05-0. 3重量％的鉻、0. 04重量％以下的釩、0. 025重量％以下的磷、0. 025重量％以下的 硫和96. 98-98. 52重量％的鐵；另外，根據(jù)鋼軌強(qiáng)化的需要，還可以添加適量的鈦和/或鈮， 例如0-0. 2重量％的鈦和/或0-0. 1重量％的鈮。
[0047] 優(yōu)選地，以所述高速鐵路用鋼軌的總重量為基準(zhǔn)，所述高速鐵路用鋼軌可以含有 0? 64-0. 70 重量 ％ 的碳、0? 22-0. 40 重量 ％ 的硅、0? 98-1. 12 重量 ％ 的錳、0? 13-0. 26 重量 ％ 的鉻、0. 02-0. 03重量％的釩、0. 020重量％以下的磷、0. 016重量％以下的硫，97. 46-98. 01 重量％的鐵。
[0048] 本發(fā)明另外提供了本發(fā)明生產(chǎn)高速鐵路用鋼軌的方法生產(chǎn)得到的高速鐵路用 鋼軌。該高速鐵路用鋼軌具有高強(qiáng)度、高耐磨性和高抗接觸疲勞性能，按照GB/T228. 1 方法對(duì)其進(jìn)行抗拉強(qiáng)度R"的測(cè)試可知，本發(fā)明的高速鐵路用鋼軌的抗拉強(qiáng)度Rm可達(dá) 1120-1250MPa ;按照GB/T10622方法對(duì)其進(jìn)行抗接觸疲勞的測(cè)試可知，本發(fā)明的高速鐵路 用鋼軌的抗接觸疲勞性能可以達(dá)到29-34萬(wàn)次。
[0049] 以下將通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但本發(fā)明的范圍不局限于此。
[0050] 實(shí)施例1-5和對(duì)比例1-5對(duì)應(yīng)選用以下編號(hào)1-5化學(xué)成分的鋼軌，具體化學(xué)成分 如表1所示。
[0051] 表 1
[0052]
[0053] 余量為Fe、