CN106191665B - 一种高强度、高韧性、抗热裂轨道交通用贝氏体钢车轮及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高强度、高韧性、抗热裂轨道交通用贝氏体钢车轮及其制造方法，成分为：碳0.10～0.40％，硅1.00～2.00％，锰1.00～2.50％，铜0.20～1.00％，硼0.0001～0.035％，镍0.10～1.00％，磷≤0.020％，硫≤0.020％，其余为铁和不可避免的残余元素；且1.50％≤Si+Ni≤3.00％，1.50％≤Mn+Ni+Cu≤3.00％。与现有技术相比，本发明通过钢的化学成分设计和车轮制造工艺，特别是热处理工艺和技术，使车轮轮辋获得无碳化物贝氏体组织结构；辐板、轮毂获得粒状贝氏体和过饱和铁素体组织为主的金相组织结构，车轮具有高强度、高韧性、抗热裂性能。

Description

一种高强度、高韧性、抗热裂轨道交通用贝氏体钢车轮及其制 造方法

技术领域

本发明属于钢的化学成分设计和车轮制造的领域，具体涉及一种高强度、高韧性、抗热裂轨道交通用贝氏体钢车轮及其制造方法，以及轨道交通其它零部件和类似部件的钢种设计和生产制造方法。

背景技术

“高速、重载和低噪声”是世界轨道交通的主要发展方向，车轮是轨道交通的“鞋子”，是最重要行走部件之一，直接影响运行的安全。在列车正常运行过程中，车轮承受着车辆全部载重量，受到磨损和滚动接触疲劳(RCF)的损伤，同时，更重要的是它与钢轨、闸瓦、车轴，以及周围介质有着非常复杂的作用关系，处在动态的、交替变化的应力状态中，特别是车轮与钢轨、车轮与制动闸瓦(盘式制动除外)是两对时刻存在的、不可忽视的摩擦副；在紧急情况或者特殊道路运行时，制动热损伤、擦伤则非常显著，产生热疲劳，也影响着车轮安全和使用寿命。

轨道交通，在车轮满足基本强度的情况下，特别关注车轮的韧性指标，确保安全性和可靠性，货运用车轮磨损和滚动接触疲劳(RCF)损伤大，而且是踏面制动，热疲劳损伤也大，产生剥离、剥落和辋裂等缺陷。客运用车轮更加关注车轮的韧性和低温韧性，由于客运采用盘式制动，制动热疲劳减轻。

目前，国内外轨道交通用车轮钢，例如中国车轮标准GB/T8601、TB/T2817，欧洲车轮标准EN13262，日本车轮标准JRS和JIS B5402，以及北美车轮标准AAR M107等等，都是中高碳碳素钢或者中高碳微合金化钢，其金相组织都是珠光体-铁素体组织。CL60钢车轮是我国目前轨道交通车辆(客运与货运)主要使用的辗钢车轮钢，BZ-L是我国目前轨道交通车辆(货运)主要使用的铸钢车轮钢，它们的金相组织都是珠光体-铁素体组织。

车轮各部位名称示意图见图1，CL60钢主要技术指标要求见表1。

表1 CL60车轮主要技术要求

生产制造过程中，要保证车轮材质优良，钢中有害气体和有害残余元素含量低。车轮在高温状态下，轮辋踏面经过喷水强化冷却，进一步提高轮辋的强度和硬度；辐板和轮毂相当于正火热处理，从而达到轮辋有高的强度和韧性的匹配，辐板有高的韧性，最终实现车轮有优良的综合力学性能和服役使用性能。

在珠光体-少量铁素体车轮钢中，铁素体是材料中软相，韧性好，屈服强度低，因其较软所以抗滚动接触疲劳(RCF)性能差。通常，铁素体含量越高，钢的冲击韧性越好；与铁素体相比，珠光体强度较高，韧性较差，因此冲击性能较差。轨道交通的发展方向是高速、重载化，车轮运行时承受的载荷将大幅增加，现有珠光体-少量铁素体材质车轮在运行服役过程中暴露的问题越来越多，主要有以下几个方面不足：

(1)轮辋屈服强度低，一般不超过600MPa，因车轮在运行时轮轨间的滚动接触应力较大，有时超过车轮钢的屈服强度，使得车轮在运行过程当中产生塑性变形，导致踏面次表面发生塑性变形，又因为钢中存在夹杂物、渗碳体等脆性相，容易导致轮辋萌生微细裂纹，这些微细裂纹在车轮运行滚动接触疲劳的作用下，产生剥离、辋裂等缺陷。

(2)钢中含碳量高，抗热损伤能力差。当采用踏面制动或者车轮滑行时出现擦伤时，车轮局部瞬间升温至钢的奥氏体化温度，随后激冷，产生马氏体，如此反复热疲劳，形成制动热裂纹，产生剥落、掉块等缺陷。

(3)车轮钢淬透性差。车轮轮辋存在一定的硬度梯度，硬度不均匀，容易产生轮缘磨耗与失圆等缺陷。

随着贝氏体钢相变研究的发展与突破，尤其是无碳化物贝氏体钢的理论和应用研究，可以实现高强度、高韧性的良好匹配。无碳化物贝氏体钢具有理想的显微组织结构，也具有优良的力学性能，其精细显微组织结构为无碳化物贝氏体，也就是，纳米尺度的板条状过饱和铁素体，中间为纳米尺度的薄膜状富碳残余奥氏体，从而提高钢的强度和韧性，特别提高钢的屈服强度和冲击韧性与断裂韧性，降低钢的缺口敏感性。因此，贝氏体钢车轮有效增强车轮的抗滚动接触疲劳(RCF)性能，减少车轮剥离和剥落等现象，提高车轮的安全性能和使用性能。由于贝氏体钢车轮的含碳量低，改善车轮的热疲劳性能，防止轮辋热裂纹的产生，减少车轮的镟修次数和镟修量，提高轮辋金属的使用效率，提高车轮使用寿命。

公开日为2006年7月12日，公开号为CN 1800427A的中国专利“铁道车辆车轮用贝氏体钢”公开的钢的化学成份范围(wt％)为：碳C：0.08-0.45％，硅Si：0.60-2.10％，锰Mn：0.60-2.10％，钼Mo：0.08-0.60％，镍Ni：0.00-2.10％，铬Cr：＜0.25％，钒V：0.00-0.20％，铜Cu：0.00-1.00％。该贝氏体钢的典型组织为无碳化物贝氏体，其具有优异的强韧性，低的缺口敏感性，良好的抗热裂性能。Mo元素的加入能增加钢的淬透性，但对于大截面车轮，生产控制难度大，且成本较高。

英国钢铁有限公司专利CN1059239C公开了一种贝氏体钢及其生产工艺，该钢种的化学成份范围(wt％)为：碳C：0.05-0.50％，硅Si和/或铝Al：1.00-3.00％，锰Mn：0.50-2.50％，铬Cr：0.25-2.50％。该贝氏体钢的典型组织为无碳化物贝氏体，其具有高的耐磨性和抗滚压接触疲劳性能。该钢种虽具有良好的强韧性，但钢轨截面较简单，且20℃的冲击韧性性能不高，而且钢种成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度、高韧性、抗热裂轨道交通用贝氏体钢车轮，化学成分采用C-Si-Mn-Cu-Ni-B系，不特别添加Mo、V和Cr等合金元素，使轮辋典型组织为无碳化物贝氏体。

本发明还提供了一种高强度、高韧性、抗热裂轨道交通用贝氏体钢车轮的制造方法，使车轮获得良好的综合力学性能，生产控制容易。

本发明提供的一种高强度、高韧性、抗热裂轨道交通用贝氏体钢车轮，含有以下重量百分比的元素：

碳C：0.10～0.40％，硅Si：1.00～2.00％，锰Mn：1.00～2.50％，

铜Cu：0.20～1.00％，硼B：0.0001～0.035％，镍Ni：0.10～1.00％，

磷P≤0.020％，硫S≤0.020％，其余为铁和不可避免的残余元素；

且1.50％≤Si+Ni≤3.00％，1.50％≤Mn+Ni+Cu≤3.00％。

Si和Ni总含量低于1.5％时，钢中易形成碳化物，不利于获得具有良好强韧性的无碳化物贝氏体组织，而且，钢中含Cu，容易产生Cu致热裂纹；Si和Ni总含量高于3.0％时，无法有效发挥元素作用，且会增加成本。

优选的，所述高强度、高韧性、抗热裂轨道交通用贝氏体钢车轮，含有以下重量百分比的元素：

碳C：0.15～0.25％，硅Si：1.40～1.80％，锰Mn：1.40～2.00％，

铜Cu：0.20～0.80％，硼B：0.0003～0.005％，镍Ni：0.10～0.60％，

磷P≤0.020％，硫S≤0.020％，其余为铁和残余元素，且1.50％≤Si+Ni≤3.00％，1.50％≤Mn+Ni+Cu≤3.00％。

更优选的，所述高强度、高韧性、抗热裂轨道交通用贝氏体钢车轮，含有以下重量百分比的元素：

碳C：0.18％，硅Si：1.63％，锰Mn：1.95％，铜Cu：0.21％，硼B：0.001％，镍Ni：0.18％，磷P：0.012％，硫S：0.008％，其余为铁和不可避免的残余元素。

所述贝氏体钢车轮显微组织为：轮辋踏面下40毫米内金相组织为无碳化物贝氏体组织，即为纳米尺度的板条状过饱和铁素体，板条状过饱和铁素体中间为纳米尺度的薄膜状富碳残余奥氏体，其中残余奥氏体体积百分数为4％～15％；轮辋显微组织为过饱和铁素体与富碳的残余奥氏体所组成的复相结构，其尺寸大小为纳米尺度，纳米尺度为1纳米至999纳米的长度。

本发明提供的车轮可以用于货车车轮和客车车轮，以及轨道交通其它零部件及类似部件的生产。

本发明提供的高强度、高韧性、抗热裂轨道交通用贝氏体钢车轮的制造方法包括冶炼、精炼、成型和热处理工艺；冶炼、精炼和成型工艺利用现有技术，其热处理工艺为：

将成型车轮加热至奥氏体化温度，轮辋踏面喷水强化冷却至400℃以下，回火处理。所述加热至奥氏体化温度具体为：加热至860-930℃保温2.0-2.5小时。所述回火处理为：车轮小于400℃中低温回火，回火时间30分钟以上，回火后空冷至室温；或轮辋踏面喷水强化冷却至400℃以下，空冷至室温，期间利用辐板、轮毂的余热自回火。

热处理工艺还可以为：利用成型后高温余热，直接将成型车轮轮辋踏面喷水强化冷却至400℃以下，回火处理。所述回火处理为：车轮小于400℃中低温回火，回火时间30分钟以上，回火后空冷至室温；或轮辋踏面喷水强化冷却至400℃以下，空冷至室温，期间利用辐板、轮毂的余热自回火。

热处理工艺还可以为：车轮成型后，车轮空冷至400℃以下，回火处理。回火处理为：车轮小于400℃中低温回火，回火时间30分钟以上，回火后空冷至室温；或空冷至400℃以下，空冷至室温，期间利用辐板、轮毂的余热自回火。

具体为，所述热处理工序为以下方式中任意一种：

车轮加热至奥氏体化温度，轮辋踏面喷水强化冷却至400℃以下，空冷至室温，期间利用辐板、轮毂的余热自回火；

或，车轮加热至奥氏体化温度，轮辋踏面喷水强化冷却至400℃以下，小于400℃中低温回火，回火时间30分钟以上，回火后空冷至室温。

所述加热至奥氏体化温度具体为：加热至860-930℃保温2.0-2.5小时。

或，利用车轮成型后高温余热，轮辋踏面喷水强化冷却至400℃以下，空冷至室温，期间利用辐板、轮毂的余热自回火；

或，利用车轮成型后高温余热，轮辋踏面喷水强化冷却至400℃以下，小于400℃中低温回火，回火时间30分钟以上，回火后空冷至室温；

或，车轮成型后，车轮空冷至400℃以下，然后利用成型余热自回火；

或，车轮成型后，车轮空冷至400℃以下，再小于400℃中低温回火，回火时间30分钟以上，回火后空冷至室温。

本发明中各元素的作用如下：

C含量：钢中基础元素，有强烈的间隙固溶硬化和析出强化作用，随着碳含量的增加，钢的强度增加，韧性下降；碳在奥氏体中的溶解度要比在铁素体中大得多，而且是一种有效的奥氏体稳定元素；钢中碳化物的体积分数与碳含量成正比。为获得无碳化物贝氏体组织，必须确保一定的C含量固溶在过冷奥氏体中，以及在过饱和铁素体中，进一步有效提高材料强硬度，特别是提高材料的屈服强度。C含量高于0.40％时，会导致渗碳体的析出，降低钢的韧性，C含量低于0.10％时，铁素体的过饱和度降低，钢的强度下降，因此碳含量合理范围宜0.10-0.40％。

Si含量：钢中基本合金元素，常用的脱氧剂，其原子半径小于铁原子半径，对奥氏体和铁素体有强烈的固溶强化作用，使奥氏体的切变强度提高；Si是非碳化物形成元素，阻止渗碳体的析出，促进贝氏体-铁素体间富碳奥氏体薄膜和(M-A)岛状组织的形成，是获得无碳化物贝氏体钢的主要元素；Si还能阻止渗碳体的析出，防止过冷奥氏体分解析出碳化物，在300℃～400℃回火时渗碳体析出完全被抑制，提高了奥氏体的热稳定性和机械稳定性。钢中Si含量高于2.00％，析出先共析铁素体倾向增加，钢的强韧性下降，Si含量低于1.00％时，钢中容易析出渗碳体，不易获得无碳化物贝氏体组织，因此Si含量应控制在1.00-2.00％。

Mn含量：Mn具有提高钢中奥氏体稳定性、增加钢的淬透性等作用，明显提高贝氏体淬透性及贝氏体钢的强度；Mn能提高磷的扩散系数，促进磷向晶界的偏聚，增加钢的脆性和回火脆性；Mn含量低于1.00％，钢的淬透性差，不利于获得无碳化物贝氏体，Mn含量高于2.50％，钢的淬透性显著增加，也会大幅提高P的扩散倾向，降低钢的韧性，因此Mn含量应控制在1.00-2.50％。

Cu含量：铜也是非碳化物形成元素，能促进奥氏体形成，铜在钢中的溶解度变化大，具有固溶强化和弥散强化作用，可提高屈服强度和抗拉强度；同时，铜能提高钢的耐蚀性。由于铜的熔点低，在轧制加热时钢坯表面氧化，在晶界低熔点液化，容易使钢表面产生龟裂。通过正确合金化和制造工艺优化，可以防止这一有害影响。Cu含量低于0.20％，钢的耐蚀性差，Cu含量高于1.00％，容易使钢表面产生龟裂，因此Cu含量应控制在0.20-1.00％。

B含量：B提高钢的淬透性，其原因在于奥氏体化过程中，铁素体最容易在晶界处形核。由于B吸附在晶界上，填充了缺陷，降低了晶界能，使新相成核困难，奥氏体稳定性增加，从而提高了淬透性。但B的不同偏聚状态其影响也不同，在晶界缺陷被填完后，若仍有更多的B非平衡偏聚，则会在晶界形成“B相”沉淀，增加晶界能，同时“B相”将作为新相的核心，促使形核速率增加，致使淬透性下降。即有明显的“B相”析出对淬透性有不良影响，并且大量的“B相”析出会使钢变脆，使力学性能变差。钢中B含量高于0.035％，将会产生过量的“B相”，降低淬透性；B含量低于0.0001％时，降低晶界能作用有限，会导致淬透性不足，因此B含量应控制在0.0001-0.035％。

Ni含量：Ni是非碳化物形成元素，在贝氏体转变过程中可抑制碳化物的析出，从而使贝氏体铁素体板条之间形成稳定的奥氏体薄膜，有利于无碳化物贝氏体组织的形成。Ni能提高钢的强度及韧性，是获得高冲击韧性必不可少的合金元素，并降低冲击韧性转变温度。Ni与Cu可以形成无限固溶体，提高Cu的熔点，减少Cu的有害影响。Ni含量低于0.10％，不利于无碳化物贝氏体形成，不利于降低Cu带来的龟裂等有害影响，Ni含量高于1.00％，钢的强韧性贡献率将会出现较大幅度下降，且增加生产成本，因此Ni含量应控制在0.10-1.00％。

P含量：P在中高碳钢中，容易在晶界偏聚，从而弱化晶界，降低钢的强度和韧性。作为有害元素，当P≤0.020％时，不会对性能造成大的不利影响。

S含量：S容易在晶界偏聚，且容易与其它元素形成夹杂物，降低钢的强度和韧性。作为有害元素，当S≤0.020％时，不会对性能造成大的不利影响。

本发明通过设计其化学成份为C-Si-Mn-Cu-Ni-B系，不特别添加Mo、V和Cr等合金元素，以及先进的制造与热处理工艺与技术，使轮辋典型组织为无碳化物贝氏体，也就是，纳米尺度的板条状过饱和铁素体，中间为纳米尺度的薄膜状富碳残余奥氏体，其中残余奥氏体为4％～15％，车轮具有优异的强韧性和低的缺口敏感性等特点。不特别添加Mo、V和Cr等合金元素，加入少量的B替换部分Mo，可以使本钢种获得更合理的淬透性，生产控制较容易，且成本较低，利用先进的热处理工艺可以使本钢种获得良好的综合力学性能。不特别添加Mo、V和Cr等合金元素，钢的成本大幅度降低，利用先进的热处理工艺可以使本钢种获得良好的综合力学性能，生产控制容易；另外，Ni的加入使得本钢种具有更高的20℃冲击韧性性能。

本发明主要利用Si、Ni和Cu等非碳化物形成元素，提高碳在铁素体中的活度，推迟和抑制碳化物析出，实现多元复合强化，容易实现无碳化物贝氏体组织结构。利用Mn元素具有优良的奥氏体稳定化作用，增加钢的淬透性，提高钢的强度。通过热处理工艺的设计，采用轮辋踏面喷水强化冷却，使车轮轮辋得到无碳化物贝氏体组织，或者以无碳化物贝氏体组织为主的复合组织，利用余热自回火或者中低温回火，进一步改善车轮的组织稳定性和车轮的综合力学性能。同时，利用Cu元素具有优良的固溶强化和析出强化的特点，在不降低韧性指标的情况下，进一步提高强度和韧性；也利用Ni、Cu元素具有耐腐蚀性能，实现车轮耐大气腐蚀性能，提高车轮使用寿命。

通过上述合金成分设计和制造工艺，车轮轮辋获得无碳化物贝氏体组织结构；辐板、轮毂获得粒状贝氏体和过饱和铁素体组织结构为主的金相组织结构。

与现有技术相比本发明制备的贝氏体钢车轮与CL60车轮相比，轮辋强韧性匹配明显提高，从而在确保安全性的前提下，有效提高了车轮的屈服强度、韧性和低温韧性，提高车轮抗滚动接触疲劳(RCF)性能，提高车轮抗热裂纹性能，提高车轮的耐蚀性能，降低了车轮缺口敏感性，减小车轮在使用过程中剥离、剥落发生的几率，实现车轮踏面均匀磨耗以及少镟修，提高车轮轮辋金属使用效率，提高车轮的使用寿命和综合效益，具有一定的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为车轮各部位名称示意图；

1为轮毂孔，2为轮辋外侧面，3为轮辋，4为轮辋内侧面，5为辐板，6为轮毂，7为踏面；

图2a为实施例1轮辋100×光学金相组织图；

图2b为实施例1轮辋500×光学金相组织图；

图3a为实施例2轮辋100×光学金相组织图；

图3b为实施例2轮辋500×光学金相组织图；

图3c为实施例2轮辋500×染色金相组织图；

图3d为实施例2轮辋透射电镜组织图；

图4为实施例2钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线)。

图5a为实施例3轮辋100×光学金相组织图；

图5b为实施例3轮辋500×光学金相组织图；

具体实施方式

实施例1、2、3中的车轮钢的化学成分重量百分比如表2所示，实施例1、2、3均采用电炉冶炼经LF+RH精炼真空脱气后直接连铸成的圆坯，经切锭、加热与辗压轧制、热处理、精加工后形成直径为840mm货车轮或者915mm客车轮等。

实施例1

一种高强度、高韧性、抗热裂轨道交通用贝氏体钢车轮，含有以下重量百分比的元素如下表2所示。

一种高强度、高韧性、抗热裂轨道交通用贝氏体钢车轮的制造方法，包括以下步骤：

将化学成分如表2实施例1的钢水经过电炉炼钢工序、LF炉精炼工序、RH真空处理工序、圆坯连铸工序、切锭轧制工序、热处理工序、加工、成品检测工序而形成。所述的热处理工序为：加热至860-930℃保温2.0-2.5小时，轮辋踏面控制喷水冷却，然后在220℃回火处理4.5-5.0小时，然后冷却至室温。

如图2a、图2b所示，本实施例制备的车轮轮辋金相组织为无碳化物贝氏体组织。本实施例车轮机械性能如表3所示，车轮实物强韧性匹配优于CL60车轮。

实施例2

一种高强度、高韧性、抗热裂轨道交通用贝氏体钢车轮，含有以下重量百分比的元素如下表2所示。

一种高强度、高韧性、抗热裂轨道交通用贝氏体钢车轮的制造方法，包括以下步骤：

将化学成分如表2实施例2的钢水经过炼钢工序、精炼工序真空脱气工序、圆坯连铸工序、切锭工序、锻压轧制工序、热处理工序、加工、成品检测工序而形成。所述的热处理工序为：加热至860-930℃保温2.0-2.5小时，轮辋踏面控制喷水冷却，然后在280℃回火处理4.5-5.0小时，冷却至室温。

如图3a、3b、3c、3d所示，本实施例制备的车轮轮辋金相组织主要为无碳化物贝氏体。本实施例车轮机械性能如表3所示，车轮实物强韧性匹配优于CL60车轮。

实施例3

将化学成分如表2实施例3的钢水经过炼钢工序、精炼工序真空脱气工序、圆坯连铸工序、切锭工序、锻压轧制工序、热处理工序、加工、成品检测工序而形成。所述的热处理工序为：加热至860-930℃保温2.0-2.5小时，轮辋踏面控制喷水冷却，然后在320℃回火处理4.5-5.0小时。

如图5a、5b所示，本实施例制备的车轮轮辋金相组织主要为无碳化物贝氏体。本实施例车轮机械性能如表3所示，车轮实物强韧性匹配优于CL60车轮。

表2实施例1、2、3及对比例车轮的化学成分(wt％)

表3实施例1、2、3及对比例车轮轮辋机械性能

Claims (8)

1.一种高强度、高韧性、抗热裂轨道交通用贝氏体钢车轮，其特征在于，所述高强度、高韧性、抗热裂轨道交通用贝氏体钢车轮含有以下重量百分比的元素：

碳C：0.10~0.40%，硅Si：1.00~2.00%，锰Mn：1.00~2.50%，

铜Cu：0.20~1.00%，硼B：0.0001~0.035%，镍Ni：0.10~1.00%，

磷P≤0.020%，硫S≤0.020%，其余为铁和不可避免的残余元素；

且1.50%≤Si＋Ni≤3.00%，1.50%≤Mn＋Ni+Cu≤3.00%；

所述贝氏体钢车轮轮辋踏面下40毫米内金相组织为无碳化物贝氏体组织，即为纳米尺度的板条状过饱和铁素体，板条状过饱和铁素体中间为纳米尺度的薄膜状富碳残余奥氏体，其中残余奥氏体体积百分数为4%~15%；车轮轮辋显微结构为过饱和铁素体与富碳的残余奥氏体所组成的复相结构，其尺寸大小为纳米尺度，所述纳米尺度为1-999nm。

2.根据权利要求1所述的高强度、高韧性、抗热裂轨道交通用贝氏体钢车轮，其特征在于，所述高强度、高韧性、抗热裂轨道交通用贝氏体钢车轮含有以下重量百分比的元素：

碳C：0.15~0.25%，硅Si：1.40~1.80%，锰Mn：1.40~2.00%，

铜Cu：0.20~0.80%，硼B：0.0003~0.005%，镍Ni：0.10~0.60%，

磷P≤0.020%，硫S≤0.020%，其余为铁和残余元素，且1.50%≤Si＋Ni≤3.00%，1.50%≤Mn＋Ni+Cu≤3.00%。

3.根据权利要求1或2所述的高强度、高韧性、抗热裂轨道交通用贝氏体钢车轮，其特征在于，所述高强度、高韧性、抗热裂轨道交通用贝氏体钢车轮含有以下重量百分比的元素：碳C：0.18%，硅Si：1.63%，锰Mn：1.95%，铜Cu：0.21%，硼B：0.001%，镍Ni：0.18%，磷P：0.012%，硫S：0.008%，其余为铁和不可避免的残余元素。

4.一种权利要求1-3任一项所述的高强度、高韧性、抗热裂轨道交通用贝氏体钢车轮的制造方法，包括冶炼、精炼、成型和热处理工艺，其特征在于，所述热处理工艺为：将成型车轮加热至奥氏体化温度，轮辋踏面喷水强化冷却至400℃以下，回火处理。

5.根据权利要求4所述的高强度、高韧性、抗热裂轨道交通用贝氏体钢车轮的制造方法，其特征在于，所述加热至奥氏体化温度具体为：加热至860-930℃保温2.0-2.5小时。

6.根据权利要求4或5所述的高强度、高韧性、抗热裂轨道交通用贝氏体钢车轮的制造方法，其特征在于，所述回火处理为：车轮小于400℃中低温回火，回火时间30分钟以上，回火后空冷至室温；或轮辋踏面喷水强化冷却至400℃以下，空冷至室温，期间利用余热自回火。

7.根据权利要求4所述的高强度、高韧性、抗热裂轨道交通用贝氏体钢车轮的制造方法，其特征在于，热处理工艺为：利用成型后高温余热，直接将成型车轮轮辋踏面喷水强化冷却至400℃以下，回火处理。

8.根据权利要求4所述的高强度、高韧性、抗热裂轨道交通用贝氏体钢车轮的制造方法，其特征在于，热处理工艺为：车轮成型后，车轮空冷至400℃以下，回火处理。