铁路运输作为传统的运输方式，对国民经济的发展有着直接的影响。火车车轴是铁道车辆运输过程中的重要承重部件，车轴的质量问题与铁道运输的安全问题具有紧密联系。随着我国铁路货运朝着快速、重载方向发展，目前大量使用的LZ50车轴已不能完全满足铁路货车安全运行的要求，铁道部提出了开发新材质车轴钢LZ45CrV的要求。本文通过对试验材料LZ45CrV制定不同的一次正火加回火以及两次正火加回火热处理制度，釆用金相显微镜、扫描电子显微镜等测试方法表征了不同热处理工艺下新材质车轴钢LZ45CrV组织中的相的种类、形态、分布、结构、成分以及冲击断口形貌。同时通过冲击试验、拉伸试验等力学性能测试研究了不同热处理工艺对材料组织和性能的影响。一次正火加回火试验表明，LZ45CrV经热处理后为珠光体和铁素体组织，最佳一次正火加回火热处理工艺为850°CX3.0min/mmE*+500°C回火，此时材料拥有较好的强韧性配合。两次正火加回火处理后得到的材料组织为晶粒更为细小且分布均匀的珠光体和铁素体，材料拥有更好的综合力学性能，第二次正火处理对珠光体的细化及其均匀分布起到明显作用。最佳两次正火加回火热处理工艺为910°C X2°.43min/mm第一次正火+790C X1.4min/mm第二次正火+500°C X1.4min/mm回火，此时材料有良好的强韧性配合，且冲击断口形貌观察到的韧窝小且密集。最后一次正火温度决定LZ45CrV钢的硬度。