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轨道钢的纯净度

碳含量

对于轨道钢生产，既要保证其具有足够高的强度，又要致力于提高其韧性。为此，不能靠单独提高含碳量，而是应该采取合金化的途径，即发展中碳多元合金化高强度高韧性钢轨钢。轨道钢淬火是提高轨道钢强度、韧性、耐磨性，延长使用寿命的有效途径。国外热处理钢轨钢的实际碳质量分数:日本为0.76 %～ 0.81 %，俄罗斯为0.71 %～0.80 %，卢森堡为0.78 % ～ 0.82 %，英钢联为0.76 %～ 0.77 %，奥钢联为0.75 %～ 0.81 %，碳质量分数波动范围为0.09 %，最小为0.01 %。我国轨道钢:U74 的碳质量分数为0.67 %～ 0.80 %，U71Mn 为0.65 % ～ 0.77 %，PD3 为0.70 %～ 0.78 %，BNbRE 为0.70 %～ 0.82 %，波动范围0.13 %，最小为0.08 %。由于碳含量波动范围大，淬火工艺参数难以控制，不能充分发挥淬火的技术优势，轨道钢的内在性能未能通过淬火充分发挥出来，甚至稍有不慎就会出现马氏体。因此，碳含量波动范围应进一步减小。

硫、磷含量

提高钢轨钢纯净性必然伴随着轨道钢成本的提高，因此不同线路用轨道钢往往对纯净性的要求不同。众所周知，钢中有害元素P 、S 含量可以从一个侧面反映对纯净性的要求，日本JIS 钢轨钢标准规定，抗拉强度等级为687 MPa 和736 MPa 的轨道钢，要求w [ P] ≤0.045 %，w[ S] ≤0.05 %，而对抗拉强度等级为804 MPa 的轨道钢，要求w [ P] ≤0.03 %，w [ S] ≤0.025 %。EN 钢轨钢标准规定:对轨头表面硬度为200HB 的轨道钢，P 、S 质量分数不大于0.035 %；对轨头表面硬度为220 ～ 260HB 的轨道钢，P 、S 质量分数≤0.025 %；而对合金轨及热处理轨则要求w [ P] ≤ 0.020 %，w [ S] ≤0.025 %。

提高钢轨钢纯净度可以进一步提高轨道钢接触疲劳性能，减小轨道钢使用中核伤的出现概率。目前国外先进国家钢轨钢硫、磷含量比较低，而我国目前还规定为w [ S] ≤0.040 %，w [ P] ≤0.035 %，需要进一步降低S 、P 含量，向国际标准靠拢。

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