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随着铁路向重载化的快速发展，道岔用钢轨的服役条件愈加苛刻；同时现在广泛应用的珠光体钢轨各项性能已达到极限。目前道岔用贝氏体钢轨的轧后热处理方式在保证组织及力学性能后，弯曲变形导致矫后残余应力大，使用寿命短，且生产成本高。因此研究道岔用贝氏体钢轨的轧后控制冷却工艺尤为重要。 本文以道岔用贝氏体钢轨为研究对象，通过测定静态CCT曲线及不同冷速下的扫描组织测定，以及相变前与相变区间控制冷却的5个模拟方案的模拟计算分析。利用 Gleeble-1500D热模拟实验机，对形变奥氏体的不同冷速下的组织进行了扫描电镜观察分析；利用有限元模拟软件 DEFORM-3D，模拟计算了相变前以及相变区间控制冷却过程中温度的变化规律，定量分析了温度、组织、应力和弯曲变形之间的相互影响。 道岔用贝氏体钢轨的 CCT曲线测定表明：未变形处理的奥氏体以0.05℃/s～1℃/s的冷速连续冷却时，随着冷速的增加组织由粒状贝氏体逐步转变为马氏体；变形处理的奥氏体以0.2℃/s～2℃/s的冷速连续冷却时，随着冷速的增加组织由粒状贝氏体逐步转变为大部分的马氏体+少量板条贝氏体。 道岔用贝氏体钢轨相变前控制冷却模拟计算结果表明：最优方案2中钢轨在热处理结束后得到99.3%的贝氏体组织；纵向最大拉应力为75MPa，最大压应力为-67MPa；最终 Y方向弯曲挠度为0.00483mm弯向轨底长边方向，Z方向弯曲挠度为0.195mm弯向轨头方向。 道岔用贝氏体钢轨相变区间控制冷却模拟计算结果表明：方案4得到的贝氏体量为13.8%，明显少于方案5的35.6%；两个方案最终的最大拉应力分别为69.6MPa、70.6MPa；最大压应力分别为-258MPa、-235MPa；方案4的 Y方向弯曲挠度为0.094mm，弯向轨底长边方向，Z方向弯曲挠度为0.214mm，弯向轨头方向；方案5的 Y方向弯曲挠度为0.05mm，弯向轨底长边方向，Z方向弯曲挠度为0.205mm，弯向轨头方向。 实验及模拟计算表明：在保证组织及性能的前提下，通过控制冷却能够减小弯曲变形度，降低矫后残余应力，为道岔钢轨轧后热处理工艺制定提供了切实可靠的理论依据。