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众所周知,珠光体钢轨随着珠光体片层间距的减小其抗拉强度、屈服强度得到相应的提高,疲劳寿命是否随之提高,有待进一步研究。为了使钢轨具有较高的屈服强度来提高重轨的承载力,获得细小的珠光体片层间距热处理钢轨成为各钢轨生产企业研发重点之一,而热处理钢轨屈服强度的提高对其疲劳寿命如何影响成为本文解决的关键技术问题。本文以75kg/m BGRE重轨钢为研究对象,研究了未热处理态、热处理态和不同淬火冷速态对BGRE钢疲劳裂纹扩展性能的影响。实验测定了疲劳裂纹扩展a-N曲线和疲劳裂纹扩展Paris区（Ⅱ区）的材料参数C值、m值;测定给出BGRE钢未热处理态、热处理态和不同淬火冷速条件下CT试样在强度因子ΔK=10MPa?m1/2和13.5MPa?m1/2时裂纹扩展速率,实验结果表明:随着不同淬火冷却速度的增大与之对应的C值增大、m值减小;在ΔK=10MPa?m1/2时裂纹扩展速率随冷却速度增大而减小,在ΔK=13.5MPa?m1/2时裂纹扩展速率随冷却速度变化不明显。在上述淬火工艺中,BGRE重轨钢8℃/s冷速试样具有最好的疲劳性能,疲劳裂纹扩展寿命较热处理态提高37.7%。在钢轨淬火终冷温度450℃条件下,研究了450℃自回火对BGRE钢不同淬火冷速试样疲劳性能的影响,绘制出裂纹扩展速率曲线,实验结果表明:450℃自回火对BGRE钢淬火后试样疲劳性能影响较大,表现为:随着裂纹扩展速率曲线Ⅰ区消失,裂纹扩展寿命有较大程度的降低。本文以含微合金元素Cr-Nb实验钢为研究对象,通过8℃/s淬火冷速和450℃自回火,研究微合金元素Cr-Nb对试验钢疲劳性能的影响,实验结果表明:当8℃/s淬火冷速时,试验钢与BGRE钢的疲劳性能相差较小分别为107万次、106万次;在450℃自回火后,实验钢与BGRE钢疲劳性能相差较大分别为107万次和88万次,表明试验钢有较好的自回火性能。通过上述实验研究,解析了不同淬火冷速下BGRE钢轨和Cr-Nb系微合金实验钢疲劳性能的影响因素,为进一步提高淬火钢轨疲劳寿命的同时,确保钢轨质量提供了科学、合理的理论基础,具有十分重要的指导意义。