2019年12月10日，中国金属学会在北京组织召开了由内蒙古包钢钢联股份有限公司、北京科技大学、中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所合作完成的“安全长寿化高速和重载铁路钢轨用钢冶金关键技术”科技成果评价会。

根据国家铁路的中长期发展规划及“一带一路”铁路建设方面的需要，为了适应当今铁路高速化、重载化、安全化、长寿化的发展趋势，钢轨作为铁路的主要承重构件，在洁净化和均质化等方面提出了新的需求。高速铁路和重载铁路钢轨的安全、长寿化主要取决于钢轨钢的耐疲劳磨损优良、内部应力减轻、焊接性能良好、使用性能稳定。钢轨中存在大尺寸非金属夹杂物将直接影响钢轨疲劳和冲击性能，导致铁路钢轨出现核伤甚至断裂失效，造成重大安全事故隐患。钢轨内部氢含量高或分布不均会产生内部应力集中，导致氢致裂纹、氢脆断裂等铁路安全威胁，显著降低服役寿命。钢轨合金元素偏析会导致焊缝热影响区产生局部微观裂纹，严重影响铁路轨道的焊接性能。作为包钢自身的特色资源，稀土在钢轨钢中的应用，为高速重载钢的安全化和长寿化发展提供了新的研究方向，但是稀土钢生产过程中仍存在着合金收得率低等行业瓶颈问题。本项目针对以上问题，开发了高速和重载钢轨用钢洁净化、均质化和细晶化相关冶金关键技术，为高速轨和重载轨性能提升和安全性提供保障。

评价委员会委员认真听取了项目组研发成果汇报，仔细审阅了项目组提交的相关评价材料，并对项目关键内容进行了深入细致的质询和讨论，认为“安全长寿化高速和重载铁路钢轨用钢冶金关键技术”项目成果整体达到国际领先水平。主要创新点如下：

（1）优化了硅铁-硅钙钡合金精准化高效复合脱氧工艺，开发了精炼渣和合金成分协同作用的非金属夹杂物半液态化精准成分控制技术，高速轨和重载轨用钢中总氧含量降低至6.1 ppm，将大尺寸非金属夹杂物引起的钢轨探伤不合格率降低至0.1%；

（2）发现了大方坯结晶器多孔水口流场下弱电磁搅拌改善连铸坯元素偏析的规律，开发了大方坯结晶器弱电磁搅拌和末端轻压下协同控制技术，解决了高速轨和重载轨用钢的大方坯中心偏析和1/4偏析的难题，钢轨碳偏析率降至1.03；

（3）开发了稀土处理钢轨钢集成关键技术，揭示了La和Ce等稀土元素在钢中的赋存状态，发现了稀土处理细化非金属夹杂物的特征，优化了稀土铁合金加入工艺，实现了稀土钢轨的规模化生产；

（4）开发了贝氏体钢轨连铸坯控温缓冷技术，构建钢轨用钢连铸坯控温缓冷平台，将钢坯中氢元素降至0.6ppm。

该成果出版学术专著4部，已获授权专利14项，发表学术论文47篇。该成果实现了包钢高速钢轨和重载钢轨的洁净化和均质化生产，促进了我国铁路钢轨的安全化和长寿化发展，经济效益和社会效益显著，应用前景广阔。

生产技术与书刊部

2019-12-18