近年来，由于铁路的重要性，随着高速铁路的迅速发展，人们对高速钢轨质量的要求越来越高，所以钢轨在加热过程中产生不可避免的缺陷成为研究的焦点。高速钢轨的脱碳是钢轨表面质量的主要缺陷之一，直接导致重轨产生机械性能下降，硬度、疲劳强度降低，耐磨性差等缺陷，影响产品合格率。本课题以包钢轨梁厂生产实际为基础，在生产中组织高速钢轨脱碳层实验，理论结合实际，统计数据、分析研究各影响因素与高速钢轨脱碳的关系。主要目的是在实际生产中降低高速钢轨脱碳层厚度，提高产品质量和市场竞争力。研究方法以统计为主，在生产中合理组织高速钢轨脱碳层实验，由钢轨质量检验所用显微镜组织法检测实验样，采集、统计实验结果以及现场相关监控数据，分析不同因素与高速钢轨脱碳的关系，并得出降低脱碳层厚度实际可操作的方法，优化烧钢方式。为了全面细致的研究高速钢轨脱碳层情况，从四个方面进行组织实验：①钢种与脱碳层：分别统计研究U71Mn、U75V、U76CrRe以及KB1250四种不同的钢种高速钢轨脱碳层实验样实验情况，得出容易控制脱碳的钢种依次为：KB1250→U76CrRe→U71Mn→U75V。②加热时间与脱碳层：选取钢坯在高温段不同停留时间的实验样为研究对象，得出结论钢坯在加热一段平均炉温为1250℃环境下多停留30min，其脱碳层厚度将在0.4mm以上，且波动幅度较大，不容易控制。③加热温度与脱碳层:采用梯度烧钢法和降低钢坯出炉温度法两种方法，递进式的研究合理分布炉温，将钢坯出炉温度控制在1080~1100℃的范围内，能够有效的减少高速钢轨脱碳层厚度。④炉内气氛（工艺）与脱碳层：采用强氧化性和弱还原性两种不同气氛进行烧钢，得出弱还原性气氛，可以有效地防止高速钢轨脱碳。最后，通过综合各影响因素降低脱碳层厚度的方法，结合实际可操作性，得出高速钢轨防脱碳加热制度，优化了加热工艺。研究结果为高速钢轨脱碳层理论研究提供了实际参数，为实际生产中控制高碳钢脱碳现象提供了有效的措施及方法，改进优化了加热工艺，对钢铁企业高碳钢产品质量有实际指导意义。