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随着高铁在中国以及世界的快速发展，提高车速和安全运行对车轮性能特别是韧性 指标提出更高的要求。本研究将Nb 微合金元素添加到中碳钢中，在不同的热处理工艺下得 到不同形貌和比例的铁素体-珠光体组织，作为实验研究材料。 对不同Nb 含量的中碳钢进行连续冷却转变实验（CCT），在快冷速下（15 /s ℃ ）含Nb 钢能够得到稳定的铁素体-珠光体组织，晶粒尺寸细小并且分布均匀。通过Image-Pro Plus 软件对金相组织的晶粒尺寸和铁素体比例进行定量统计发现，Nb 的加入促进铁素体在奥氏 体晶界和晶内形核长大，含Nb 钢中铁素体分布均匀，晶粒明显细化。进一步通过SEM 对 样品进行观察，发现在含Nb 钢的铁素体相中有Nb 析出物存在，形状为球形略方，尺寸在 50～100nm 范围内，弥散分布于铁素体相内，成为诱导铁素体形核的位置。对正火态下的样 品进行力学性能的检测表明，由于钢中Nb 元素的添加，在保证强度性能不变的同时，-20℃ 低温冲击韧性有明显提高。