CN112280938A - 一种微钙过共析钢轨及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及过共析钢轨制备技术领域，公开了一种微钙过共析钢轨及其制备方法。该方法包括转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理、保护浇铸、冷却、加热炉加热、轧制、热处理和后处理；在RH真空处理中，根据钢液中不同S含量添加400‑1600m的钙线；所述轧制过程采用11‑15道次轧制；所述热处理过程利用轧制余热以1‑4℃/s的冷却速度进行强制冷却。采用本发明所述的方法制备的钢轨踏面下10‑15mm范围内，MnS夹杂物长度不超过30um，圆角下5‑15mm抗拉强度≥1400MPa，延伸率≥10％，滚动接触疲劳寿命≥20万次，特别适宜年运量≥4亿吨线路使用。

Description

一种微钙过共析钢轨及其制备方法
技术领域
本发明涉及过共析钢轨制备技术领域，具体涉及一种微钙过共析钢轨及其制备方法。
背景技术
大秦铁路，是中国华北地区一条连接山西省大同市与河北省秦皇岛市的国铁货运专线铁路，也是中国首条煤运通道专线铁路。单列列车最大牵引重量为3万吨，年运量达到4.5亿吨以上，是世界列车开行密度最高、运行速率最快、运输效率最优以及单条铁路运量最大等世界多项重载铁路记录。
为了满足铁路高运量、大密度、高速度的运输需求，必然要求强度级别最高、韧性最好、抗疲劳性能更优的钢轨钢。因此，亟需开发一种能提高钢轨综合性能，延长钢轨使用寿命的方法，满足世界运量最大铁路用钢轨的需求。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的现有钢轨的强度、韧性、抗疲劳性能不能满足现有重载铁路用钢轨需求的问题，提供一种微钙过共析钢轨及其制备方法，该方法在冶炼过程中，根据钢液中不同硫含量添加400-1600m的钙线，并配合保护浇铸、钢坯奥氏体均匀化、11-15道次轧制以及利用轧制余热施加1-4℃/s的强制冷却风压，使制备的过共析钢轨的强度和韧性指标得到提高的同时，使用寿命也得到大幅度提高，能够满足世界运量最大需求。
为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种微钙过共析钢轨的制备方法，该方法包括转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理、保护浇铸、冷却、加热炉加热、轧制、热处理和后处理；
在RH真空处理中，根据钢液中不同S含量添加400-1600m的铁钙线，具体添加过程为：当钢液中S含量＜0.006重量％时，添加400-600m的铁钙线；当钢液中S含量为0.006-0.008重量％时，添加600-800m的铁钙线；当钢液中S含量为0.008-0.01重量％时，添加800-1000m的铁钙线；当钢液中S含量为0.01-012重量％时，添加1000-1200m的铁钙线；当钢液中S含量为0.012-014重量％时，添加1200-1400m的铁钙线；当钢液中S含量＞0.014重量％时，添加1600m的铁钙线；
所述轧制过程采用11-15道次轧制；所述热处理过程利用轧制余热以1-4℃/s的冷却速度进行强制冷却。
优选地，在加热炉加热过程中，钢坯加热温度为1230-1280℃；均热段保温时间为150-240min。
优选地，所述后处理包括矫直、探伤和加工。
本发明另一方面提供了一种前文所述的方法制备的微钙过共析钢轨，以所述微钙过共析钢轨的总重量为基准，所述微钙过共析钢轨含有0.8-1.2重量％的C、0.1-0.8重量％的Si、0.4-1.3重量％的Mn、0.002-0.02重量％的P、0.001-0.7重量％的Cr、0.001-0.12重量％的V、0.001-0.004重量％的Al、余量的Fe和S以及不可避免的杂质。
优选地，所述微钙过共析钢轨中氢的含量≤2ppm。
优选地，所述微钙过共析钢轨中氧的含量≤20ppm。
优选地，所述微钙过共析钢轨中氮的含量≤60ppm。
优选地，所述微钙过共析钢轨中Mo的含量为0.01-0.02重量％。
优选地，所述微钙过共析钢轨中Sn的含量为0.001-0.02重量％。
优选地，所述微钙过共析钢轨中Cu的含量为0.05-0.15重量％。
优选地，所述微钙过共析钢轨中As的含量为0.01-0.02重量％。
本发明所述的方法，在RH真空处理中，根据钢液中不同硫含量添加400-1600m的钙线，并配合保护浇铸、钢坯奥氏体均匀化、11-15道次轧制以及利用轧制余热施加1-4℃/s的强制冷却风压，使制备的过共析钢轨的强度和韧性指标得到提高的同时，使用寿命也得到大幅度提高，能够满足世界运量最大需求。
采用本发明所述的方法制备的钢轨踏面下10-15mm范围内，MnS夹杂物长度不超过30um，圆角下5-15mm抗拉强度≥1400MPa，延伸率≥10％，滚动接触疲劳寿命≥20万次，特别适宜年运量≥4亿吨线路使用。
附图说明
图1是拉伸和金相试样取样位置示意图；
图2是铸态MnS和CaS复合夹杂形貌图；
图3是过共析钢轨平衡态晶界二次渗碳体图；
图4是轨头下12mm深度20×20mm尺寸内的夹杂物弥散分布宏观形貌图；
图5是滚动接触疲劳试样取样位置示意图；
图6是滚动接触疲劳试样尺寸。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
发明人发现：①现有珠光体类钢轨，因为受到生产工艺和材料的限制，最大抗拉强度为1380MPa，很难进一步提高强度以满足高强线路使用要求。但是通过将钢轨中碳含量提高至0.8-1.2％，并辅以Si、Mn、Cr、V等合金进行精确调控，可以得到过共析钢轨，提高钢轨强度。
②钢轨中非金属夹杂物依据轧制过程能否变形分为两类：硫化物夹杂物，以MnS最为常见，偏软，轧制过程中易变形，具有氢陷阱作用；氧化铝类夹杂物、硅酸盐类夹杂和球状氧化物类夹杂物，轧制过程中均不易变形，对疲劳性能影响较为显著。对于硫化物类夹杂，当长度超过100um时，容易造成材料裂纹、点腐蚀、热撕裂、探伤不合等问题，对其塑性、疲劳性能、焊接性能等危害较大。国内生产钢轨和日本先进钢轨产品相比，尽管国产钢轨中MnS类夹杂物数量较少，但尺寸较大。当MnS夹杂物长度低于30um，呈弥散分布时，既能起到氢陷阱的作用，大幅度提高钢轨的安全使用寿命；又能抵抗位错运行，起到弥散强化的作用，提高钢轨屈服强度和韧性，进而提高钢轨的疲劳使用寿命。
③过共析钢轨通过微钙处理，微量的钙主要与MnS聚集伴生，形成以MnS为核心，CaS为外围析出的复合结构，富钙的硫化物在加工过程中的抗变形能力要强于MnS。外环的CaS或者Ca-Mn-S可以阻止内部MnS的变形，从而达到控制MnS夹杂物尺寸与形态的目的。
④过共析钢轨在平衡态相变过程中，会沿晶界析出脆性二次渗碳体，降低钢轨韧性。通过添加微量的钙，形成CaS和Ca-Mn-S可以形成相变形核点，降低晶界脆性二次渗碳体的析出。
⑤过共析钢轨中以MnS为核心，CaS为外围析出的复合结构，在1230-1280℃和150-240min长时间高温加热过程中，充分扩散形成细小弥散的质点。在通过11-15道次反复轧制，钢中以MnS为核心，CaS为外围的夹杂物反复揉搓，内部MnS变形，外围CaS碎化，降低MnS夹杂尺寸和分散夹杂物。
⑥过共析钢轨经过11-15道次反复轧制后，利用轧制余热施加1-4℃/s的强制冷却风压，既快速抑制晶界二次渗碳体的析出，又可以有效抑制MnS和CaS复合夹杂的变形长大，起到进一步固化细小弥散夹杂物的措施。
⑦过共析钢轨中，需要相应的合金元素、微量元素和气体含量的有效精确调控，方能有效抑制晶界二次渗碳体的析出和高疲劳寿命的要求。
基于以上研究思路，发明人完成了本发明。
本发明一方面提供了一种微钙过共析钢轨的制备方法，该方法包括转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理、保护浇铸、冷却、加热炉加热、轧制、热处理和后处理；
在RH真空处理中，根据钢液中不同S含量添加400-1600m的铁钙线，具体添加过程为：当钢液中S含量＜0.006重量％时，添加400-600m的铁钙线(30％Ca，70％的铁)；当钢液中S含量为0.006-0.008重量％时，添加600-800m的铁钙线；当钢液中S含量为0.008-0.01重量％时，添加800-1000m的铁钙线；当钢液中S含量为0.01-012重量％时，添加1000-1200m的铁钙线；当钢液中S含量为0.012-014重量％时，添加1200-1400m的铁钙线；当钢液中S含量＞0.014重量％时，添加1600m的铁钙线；
所述轧制过程采用11-15道次轧制；所述热处理过程利用轧制余热以1-4℃/s的冷却速度进行强制冷却。
本发明中，在具体实施方式中，所述铁钙线含有30质量％的钙和70质量％的铁。
本发明所述的方法，在RH真空处理中，根据钢液中不同硫含量添加400-1600m的钙线，并配合保护浇铸、钢坯奥氏体均匀化(加热炉加热)、11-15道次轧制以及利用轧制余热施加1-4℃/s的强制冷却风压，使制备的过共析钢轨的强度和韧性指标得到提高的同时，使用寿命也得到大幅度提高，能够满足世界运量最大需求。
钙处理是20世纪70年代发展起来的一种钢液精炼手段。其主要目的包括：深度降低钢中[O]、[S]等有害元素含量；改变夹杂物组成形态，避免浇铸铝镇静钢发生水口堵塞并改善钢材力学性能。
历史上，曾经有过向钢包内直接加入钙合金、向钢液内喷吹钙合金等方法，但由于处理效果不稳定或成本过高等原因已渐被淘汰，现在应用的是钢包喂钙线方法。它是将钙合金(Ca、Ca-Si、Ca-Fe等)用钢皮包裹制成包芯线，通过喂丝机的导引管将其以很高的速度插入钢液。喂丝过程中同时伴随惰性气体搅拌，以增加Ca蒸汽泡在钢液中的停留时间和良好的混合。这种方法在全世界的钢铁企业中得到了广泛应用并取得了极大成功。钢包喂钙线的主要处理效果有：
1)降低钢液中的[S]，减少硫化物夹杂含量，最终形成CaS而分散到钢中，在轧制时不会变形。
2)钢液中的氧化物夹杂不形成串簇状而转变为均匀分散的含Ca氧化物夹杂，从而减少夹杂物尺寸，改善钢液洁净度。
3)在Al镇静钢中加入Ca，易把Al2O3夹杂变成液态钙铝酸盐，便于它聚合长大上浮，从而防止水口堵塞。
该发明采用在转炉后小平台喂钙线，提高钢液中的碳含量使其超过碳含量上限0.03-0.05％，提高前期钢液中的碳含量，提高钢液氧活度，有利于抑制氮含量和硫含量，降低钢液中氮和硫含量。高碳钢水在后期电加热和真空处理过程中，碳会逐渐烧损降至要求范围之内。
在本发明中，如无特别说明，转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理、保护浇铸、冷却、加热炉加热、轧制、热处理和后处理的相关操作均可以为本领域的常规操作，只要制备的钢轨能达到本发明所述的技术效果即可。
在具体实施方式中，在RH真空处理中，当钢液中S含量＜0.006重量％时，可以添加400m、420m、440m、460m、480m、500m、520m、540m、560m、580m或600m的铁钙线；当钢液中S含量为0.006-0.008重量％时，可以添加600m、620m、640m、660m、680m、700m、720m、740m、760m、780m或800m的铁钙线；当钢液中S含量为0.008-0.01重量％时，可以添加800m、820m、840m、860m、880m、900m、920m、940m、960m、980m或1000m的铁钙线；当钢液中S含量为0.01-012重量％时，可以添加1000m、1020m、1040m、1060m、1080m、1100m、1120m、1140m、1160m、1180m或1200m的铁钙线；当钢液中S含量为0.012-014重量％时，可以添加1200m、1220m、1240m、1260m、1280m、1300m、1320m、1340m、1360m、1380m或1400m的铁钙线；当钢液中S含量＞0.014重量％时，添加1600m的铁钙线。
为了快速抑制钢轨中晶界二次渗碳体的析出，同时有效抑制MnS和CaS复合夹杂的变形长大，需要合理控制轧制过程和热处理过程。
在具体实施方式中，所述轧制过程可以采用11、12、13、14或15道次轧制。
在具体实施方式中，所述热处理过程可以利用轧制余热以1℃/s、1.5℃/s、2℃/s、2.5℃/s、3℃/s、3.5℃/s或4℃/s的冷却速度进行强制冷却。
在本发明所述的方法中，为了提高钢轨的综合性能，必须合理控制加热炉加热过程。
在加热炉加热过程中，钢坯加热温度为1230-1280℃；均热段保温时间为150-240min。
在具体实施方式中，钢坯加热温度可以为1230℃、1235℃、1240℃、1245℃、1250℃、1255℃、1260℃、1265℃、1270℃、1275℃或1280℃。
在具体实施方式中，均热段保温时间可以为150min、160min、170min、180min、190min、200min、210min、220min、230min或240min。
在本发明所述的方法中，所述后处理过程可以为本领域的常规选择。在具体实施方式中，所述后处理包括矫直、探伤和加工。
本发明另一方面提供了一种前文所述的方法制备的微钙过共析钢轨，以所述微钙过共析钢轨的总重量为基准，所述微钙过共析钢轨含有0.8-1.2重量％的C、0.1-0.8重量％的Si、0.4-1.3重量％的Mn、0.002-0.02重量％的P、0.001-0.7重量％的Cr、0.001-0.12重量％的V、0.001-0.004重量％的Al、余量的Fe和S以及不可避免的杂质。
本发明中，铸态MnS和CaS复合夹杂形貌图如图2所示；过共析钢轨平衡态晶界二次渗碳体图如图3所示；轨头下12mm深度20×20mm尺寸内的夹杂物弥散分布宏观形貌图如图4所示。
本发明中得到的过共析钢轨钢轨，MnS弥散分布、强度高、韧性好、疲劳性能优异。
本发明得到的微钙过共析钢轨中含有氢、氧、氮等气体成分，为了提高钢轨的综合性能，需要将这些化学成分的含量控制在较小的范围内。
在本发明中，所述微钙过共析钢轨中氢的含量≤2ppm。在优选实施方式中，所述微钙过共析钢轨中氢的含量≤1.8ppm。
在本发明中，所述微钙过共析钢轨中氧的含量≤20ppm。选实施方式中，所述微钙过共析钢轨中氧的含量≤18ppm
在本发明中，所述微钙过共析钢轨中氮的含量≤60ppm。选实施方式中，所述微钙过共析钢轨中氮的含量≤58ppm。
本发明得到的微钙过共析钢轨中含有Mo、Sn、Cu、As等残余元素，为了提高钢轨的综合性能，需要将这些残余元素的含量控制在适当的范围内。
在本发明中，所述微钙过共析钢轨中Mo的含量为0.01-0.02重量％。在具体实施方式中，所述微钙过共析钢轨中Mo的含量可以为0.01重量％、0.012重量％、0.014重量％、0.016重量％、0.018重量％、0.02重量％以及这些点值中任意两个所构成范围中的任意值。
在本发明中，所述微钙过共析钢轨中Sn的含量为0.001-0.02重量％。在具体实施方式中，所述微钙过共析钢轨中Sn的含量可以为0.001重量％、0.005重量％、0.01重量％、0.011重量％、0.012重量％、0.013重量％、0.014重量％、0.015重量％、0.016重量％、0.017重量％、0.018重量％、0.019重量％、0.02重量％以及这些点值中任意两个所构成范围中的任意值。
在本发明中，所述微钙过共析钢轨中Cu的含量为0.05-0.15重量％。在具体实施方式中，所述微钙过共析钢轨中Cu的含量可以为0.05重量％、0.06重量％、0.07重量％、0.08重量％、0.09重量％、0.1重量％、0.11重量％、0.12重量％、0.13重量％、0.14重量％、0.15重量％以及这些点值中任意两个所构成范围中的任意值。
在本发明中，所述微钙过共析钢轨中As的含量为0.01-0.02重量％。在具体实施方式中，所述微钙过共析钢轨中As的含量可以为0.01重量％、0.011重量％、0.012重量％、0.013重量％、0.014重量％、0.015重量％、0.016重量％、0.017重量％、0.018重量％、0.019重量％、0.02重量％以及这些点值中任意两个所构成范围中的任意值。
本发明所述的微钙过共析钢轨踏面下10-15mm范围内，MnS夹杂物长度不超过30um，圆角下5-15mm抗拉强度≥1400MPa，延伸率≥10％，滚动接触疲劳寿命≥20万次，特别适宜年运量≥4亿吨线路使用。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
本发明实施例和对比例用于说明微钙过共析钢轨的制备过程，得到的成品钢轨中含有相同的化学成分，具体成分及含量如表1和表2所示。
表1
Figure BDA0002719705250000101
表2
Figure BDA0002719705250000102
实施例1
制备微钙过共析钢轨的过程包括转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理、保护浇铸、冷却、加热炉加热、轧制、热处理和矫直、探伤和加工；
其中，在RH真空处理中，钢液中S的含量为0.004重量％，添加500m的铁钙线；在加热炉加热过程中，钢坯加热温度为1250℃，均热段保温时间为180min；加热后，所述轧制过程采用13道次轧制；轧制完成后，所述热处理过程利用轧制余热以4℃/s的冷却速度进行强制冷却。
实施例2
制备微钙过共析钢轨的过程包括转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理、保护浇铸、冷却、加热炉加热、轧制、热处理和矫直、探伤和加工；
其中，在RH真空处理中，钢液中S的含量为0.007重量％，添加700m的铁钙线；在加热炉加热过程中，钢坯加热温度为1230℃，均热段保温时间为200min；加热后，所述轧制过程采用12道次轧制；轧制完成后，所述热处理过程利用轧制余热以1℃/s的冷却速度进行强制冷却。
实施例3
制备微钙过共析钢轨的过程包括转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理、保护浇铸、冷却、加热炉加热、轧制、热处理和矫直、探伤和加工；
其中，在RH真空处理中，钢液中S的含量为0.009重量％，添加900m的铁钙线；在加热炉加热过程中，钢坯加热温度为1280℃，均热段保温时间为150min；加热后，所述轧制过程采用11道次轧制；轧制完成后，所述热处理过程利用轧制余热以2℃/s的冷却速度进行强制冷却。
实施例4
制备微钙过共析钢轨的过程包括转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理、保护浇铸、冷却、加热炉加热、轧制、热处理和矫直、探伤和加工；
其中，在RH真空处理中，钢液中S的含量为0.011重量％，添加1100m的铁钙线；在加热炉加热过程中，钢坯加热温度为1240℃，均热段保温时间为240min；加热后，所述轧制过程采用15道次轧制；轧制完成后，所述热处理过程利用轧制余热以3℃/s的冷却速度进行强制冷却。
实施例5
制备微钙过共析钢轨的过程包括转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理、保护浇铸、冷却、加热炉加热、轧制、热处理和矫直、探伤和加工；
其中，在RH真空处理中，钢液中S的含量为0.013重量％，添加1300m的铁钙线；在加热炉加热过程中，钢坯加热温度为1260℃，均热段保温时间为220min；加热后，所述轧制过程采用14道次轧制；轧制完成后，所述热处理过程利用轧制余热以2.5℃/s的冷却速度进行强制冷却。
实施例6
制备微钙过共析钢轨的过程包括转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理、保护浇铸、冷却、加热炉加热、轧制、热处理和矫直、探伤和加工；
其中，在RH真空处理中，钢液中S的含量为0.016重量％，添加1600m的铁钙线；在加热炉加热过程中，钢坯加热温度为1270℃，均热段保温时间为175min；加热后，所述轧制过程采用13道次轧制；轧制完成后，所述热处理过程利用轧制余热以3.5℃/s的冷却速度进行强制冷却。
对比例1
按照实施例5的方法实施，不同的是，在RH真空处理中，添加1100m的铁钙线。
对比例2
按照实施例6的方法实施，不同的是，在RH真空处理中，添加1500m的铁钙线。
对比例3
按照实施例6的方法实施，不同的是，加热后，所述轧制过程采用9道次轧制。
对比例4
按照实施例6的方法实施，不同的是，轧制完成后，所述热处理过程利用轧制余热以6℃/s的冷却速度进行强制冷却。
测试例
对实施例和对比例中制备的成品钢轨按照图1所示位置进行拉伸试样取样，测试拉伸性能，测试方法为：GB/T228.1金属拉伸试样测试方法，测试结果如表3所示。
在实施例和对比例中制备的成品钢轨踏面下12mm进行取样，试验尺寸为20×20mm，试样经加工磨样后，放置于ASPEX扫描电镜观测并统计夹杂物尺寸，统计结果如表4所示。
对实施例和对比例中制备的成品钢轨进行加工接触疲劳试样取样，测试表层组织和接触疲劳性能，测试方法为：对磨试验钢采用与列车车轮硬度相当的U75V热轧钢轨，滚动接触疲劳试样在轨头位置加工示意图如图5所示；滚动接触疲劳试样尺寸如图6所示，在TIME M8123滚动接触疲劳磨损试验机上，对磨样采用U75V热轧钢轨试样，接触应力为1400MPa，转速为400rpm，滑差为1％。测试结果如表5所示。
表3
Figure BDA0002719705250000131
表4
Figure BDA0002719705250000141
表5
编号 接触应力/MPa 滑差/％ 转速/rpm 接触疲劳/万次 试验后表层组织
实施例1 1400 1 400 20 P
实施例2 1400 1 400 25 P
实施例3 1400 1 400 30 P
实施例4 1400 1 400 35 P
实施例5 1400 1 400 40 P
实施例6 1400 1 400 45 P
对比例1 1400 1 400 14 P+M
对比例2 1400 1 400 13 P+M
对比例3 1400 1 400 12 P+M
对比例4 1400 1 400 11 P+M
从表3-5可以看出，采用本发明所述的方法制备的微钙过共析钢轨踏面下10-15mm范围内，硫化物夹杂物长度不超过30um，圆角下5-15mm抗拉强度≥1400MPa，延伸率≥10％，滚动接触疲劳寿命≥20万次。可见，采用本发明所述的方法制备的微钙过共析钢轨，拉伸性能和抗接触疲劳性能明显提升，特别适宜年运量≥4亿吨线路使用。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种微钙过共析钢轨的制备方法，其特征在于，该方法包括转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理、保护浇铸、冷却、加热炉加热、轧制、热处理和后处理；
在RH真空处理中，根据钢液中不同S含量添加400-1600m的铁钙线，具体添加过程为：当钢液中S含量＜0.006重量％时，添加400-600m的铁钙线；当钢液中S含量为0.006-0.008重量％时，添加600-800m的铁钙线；当钢液中S含量为0.008-0.01重量％时，添加800-1000m的铁钙线；当钢液中S含量为0.01-012重量％时，添加1000-1200m的铁钙线；当钢液中S含量为0.012-014重量％时，添加1200-1400m的铁钙线；当钢液中S含量＞0.014重量％时，添加1600m的铁钙线；
所述轧制过程采用11-15道次轧制；所述热处理过程利用轧制余热以1-4℃/s的冷却速度进行强制冷却。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在加热炉加热过程中，钢坯加热温度为1230-1280℃；均热段保温时间为150-240min。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述后处理包括矫直、探伤和加工。
4.权利要求1-3中任意一项所述的方法制备的微钙过共析钢轨，其特征在于，以所述微钙过共析钢轨的总重量为基准，所述微钙过共析钢轨含有0.8-1.2重量％的C、0.1-0.8重量％的Si、0.4-1.3重量％的Mn、0.002-0.02重量％的P、0.001-0.7重量％的Cr、0.001-0.12重量％的V、0.001-0.004重量％的Al、余量的Fe和S以及不可避免的杂质。
5.根据权利要求4所述的微钙过共析钢轨，其特征在于，所述微钙过共析钢轨中氢的含量≤2ppm。
6.根据权利要求4或5所述的微钙过共析钢轨，其特征在于，所述微钙过共析钢轨中氧的含量≤20ppm。
7.根据权利要求4或5所述的微钙过共析钢轨，其特征在于，所述微钙过共析钢轨中氮的含量≤60ppm。
8.根据权利要求7所述的微钙过共析钢轨，其特征在于，所述微钙过共析钢轨中Mo的含量为0.01-0.02重量％。
9.根据权利要求7所述的微钙过共析钢轨，其特征在于，所述微钙过共析钢轨中Sn的含量为0.001-0.02重量％。
10.根据权利要求9所述的微钙过共析钢轨，其特征在于，所述微钙过共析钢轨中Cu的含量为0.05-0.15重量％；
优选地，所述微钙过共析钢轨中As的含量为0.01-0.02重量％。
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