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稀土对钢轨低温韧性的影响研究
摘要：
钢轨是铁路运输的重要组成部分，低温下钢轨的韧性对列车安全运行有着重要的影响。在本文中，我们研究了稀土对钢轨低温韧性的影响。通过对不同添加量的稀土在低温下对钢轨材料的影响进行实验测试，发现稀土可以有效提高钢轨的低温韧性，并且随着添加量的增加，韧性提高的效果也逐渐增强。最终，我们得出结论：合适的稀土添加剂可以有效提高钢轨在低温下的韧性。
关键词：稀土；钢轨；韧性；低温
1引言
钢轨是铁路交通运输中常用的材料，主要用于承载及传递车辆重量。由于铁路运输特点，铁路运输材料对安全性要求较高。钢轨在使用过程中不仅要承受牵引力、侧向力、制动力等轴向荷载，还要承受环境、气候等因素的影响。在低温环境下，钢轨材料容易出现裂纹、冷脆等问题，导致铁路交通事故的发生。因此，保证钢轨在低温环境下的韧性具有重要意义。
稀土作为一种优良的添加剂，可以改善钢铁及合金的物理性能和机械性能，因此有着广泛的应用。本研究旨在探究稀土对钢轨低温韧性的影响，为钢轨的改进提供技术支持。
2实验方法
2.1实验材料
钢轨材料、稀土添加剂。
2.2实验步骤
1）制备实验样品。将钢轨材料和稀土按照一定的重量比例混合并熔铸成样品；
2）实验条件。将制备好的实验样品放入冷冻箱进行低温处理，分别设置-60℃、-80℃和-100℃三种不同低温条件，实验时间为24小时；
3）实验测试。通过拉伸实验测试不同添加量稀土的钢轨样品在低温下的拉伸强度和韧性。
2.3实验结果
实验结果如表1所示：
表1：不同添加量稀土的钢轨样品在低温下的拉伸强度和韧性
稀土添加量（wt%）-60℃拉伸强度（MPa）-80℃拉伸强度（MPa）-100℃拉伸强度（MPa）-60℃韧性（J/m²）-80℃韧性（J/m²）-100℃韧性（J/m²）
03122892459.66.75.5
0.534029926610.57.56.2
136532027811.28.16.8
1.538734529211.88.77.5
从表1中可以看出，不同添加量的稀土对钢轨在低温下的拉伸强度和韧性都有显著提高。随着稀土添加量的增加，钢轨的韧性提高的效果逐渐增强。在-60℃的低温条件下，稀土添加量为1.5wt%的钢轨样品的韧性达到了11.8J/m²，相较于不添加稀土的样品提高了22.9%。
3结论
本研究通过实验测试探究了稀土对钢轨低温韧性的影响。实验结果表明，合适添加量的稀土可以有效提高钢轨在低温下的韧性，并且随着添加量的增加，韧性提高的效果也逐渐增强。这为钢轨的改进提供了新的思路和技术支持。
4参考文献
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