高速动车车轴作为重要的传动部件,要求其材料具有良好的强韧性配合,具有一定的承受冲击载荷的能力,其性能对高速动车的行驶安全至关重要,欧标EA4T钢作为高速动车车轴的重要钢种,是以调质工艺和合金化为工艺特点设计的一种高速列车车轴用钢。我国南北跨度极大,使得动车行驶过程中的温差变化非常大。在南方的动车行驶至我国北方时,气温往往会下降至0℃以下。高速动车车轴作为动车内重要的传动部件,在动车运行时其整体受力情况非常复杂,加上高寒地区的低温环境,车轴除了考虑正常运行时的高强度高韧性综合性能情况下,还需要保证在低温运行时的力学性能。同时,随着中国铁路的进一步发展,且随着一带一路国家战略的实施,中国高铁开始走出国门,推向世界,在一带一路的沿线国家中,不乏诸如俄罗斯这样的高纬度高寒地区。这就对高铁车轴的低温服役安全性能提出了很大的要求。本文研究了不同调质热处理工艺对EA4T钢的显微组织与常温力学性能的影响。热力学模拟表明高温回火阶段EA4T钢内部发生复杂的析出相成分变化,高温区间,EA4T钢的碳化物析出相主要为M₇C₃、M₂₃C₆以及渗碳体,在580℃附近时EA4T钢中M₇C₃含量逐渐降低,而M₂₃C₆含量增加并开始出现渗碳体,最终在667℃时M₇C₃完全消失。探究了调质工艺对EA4T钢显微组织的影响。随着淬火温度的升高,EA4T钢的原始奥氏体晶粒逐渐长大。通过调质热处理后EA4T钢的显微组织为回火索氏体,并通过合理的热处理工艺,得到了显微组织为板条状铁素体与弥散在铁素体四周的纳米析出相混合的理想回火索氏体组织。随着回火温度的升高EA4T钢的抗拉强度逐渐降低,而韧性逐渐提高,回火温度在550-600℃时具有较好的综合力学性能,回火温度应不低于1h。回火热处理中析出相的形核与长大以及马氏体分解产生铁素体是造成高温回火后材料力学性能变化的主要原因。通过添加磷元素含量,发现了EA4T钢在550℃附近回火时会发生回火脆化现象。最终确定采用850℃水淬+600℃回火的调质热处理工艺。消除了回火脆化,得到了抗拉强度为985MPa,常温冲击吸收功为109J,-20℃时冲击吸收功为42J的拥有优良综合力学性能及低温韧性的EA4T车轴钢组织。