近二十多年來，我國鐵路飛速發(fā)展。至2021年底，全國鐵路營業(yè)里程突破15萬公里，約占世界的10%。其中，高鐵超過4萬公里，約占世界的70%�！缎聲r代交通強(qiáng)國鐵路先行規(guī)劃綱要》明確：到2035年，全國鐵路網(wǎng)運(yùn)營里程達(dá)到20萬公里左右，其中，高鐵7萬公里左右。鐵路軌道將在祖國大地上構(gòu)筑起鋼筋鐵骨。我國鐵路現(xiàn)已形成高速度、大軸重、高密度并舉的局面，同時，鐵路線路不斷延伸到高海拔、極寒冷、重腐蝕等嚴(yán)酷環(huán)境地區(qū)。這無疑對鐵路軌道的使用性能提出了更高的要求，亟須提升鐵路軌道用鋼的硬度、強(qiáng)度、塑性、韌性，以及耐磨性、耐蝕性、耐低溫和抗疲勞等綜合性能，從而延長鐵路軌道服役年限，并且保證鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩�。高速、重載軌道交通用鋼是我國面向2035的新材料強(qiáng)國戰(zhàn)略的先進(jìn)基礎(chǔ)材料之一，而鐵路軌道用鋼是高速、重載軌道交通用鋼中最重要的組成部分。
　　鐵路軌道主要由鋼軌和轍叉組成，目前，國內(nèi)鋼軌每年需求量大約300萬噸、出口量大約50萬噸，國內(nèi)轍叉每年需求量大約4萬組、出口量大約1萬組。因此，鐵路軌道用鋼已經(jīng)是高品質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼家族中重要的組成部分，其重要性越來越凸顯。
　　本書著者張福成教授30年來一直從事鐵路軌道用鋼基礎(chǔ)科學(xué)及其冶金全流程技術(shù)方面的研究工作。20年前，他發(fā)明的高錳鋼轍叉與高碳珠光體鋼軌焊接用鋼及相應(yīng)焊接技術(shù)，解決了當(dāng)時我國鐵路發(fā)展中一項(xiàng)卡脖子技術(shù)難題，為后來我國實(shí)現(xiàn)高速、重載、跨區(qū)間無縫線路的技術(shù)跨越創(chuàng)造了條件。他們從基礎(chǔ)研究出發(fā)，聚焦鋼中界面科學(xué)問題，發(fā)現(xiàn)了鐵路軌道用鋼磨損和疲勞破壞的關(guān)鍵控制因素及提高性能的技術(shù)路徑。發(fā)現(xiàn)了氮+碳促進(jìn)奧氏體鋼形變納米孿晶的形成，鋁顯著降低高強(qiáng)度貝氏體鋼的氫脆敏感性，增鉻降錳提高珠光體的形核率，鋁+硅細(xì)化珠光體和貝氏體組織等系列基礎(chǔ)科學(xué)規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，發(fā)明了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，包括：鐵路軌道用納米孿晶高錳奧氏體鋼新鋼種及其吹氮精煉和重稀土微合金化技術(shù)，高致密鑄造和選擇性鍛造技術(shù)，高頻沖擊預(yù)硬化技術(shù)等；鐵路軌道用超細(xì)貝氏體新鋼種和在線控軋控冷和殘余奧氏體控形、控量、控性技術(shù)，貝氏體快速相變和性能穩(wěn)定控制技術(shù)等；鐵路軌道用納米珠光體新鋼種和控軋控冷技術(shù)；鐵路軌道用超細(xì)馬氏體新鋼種和殘余內(nèi)應(yīng)力控制技術(shù)。
　　同時，該團(tuán)隊(duì)多項(xiàng)技術(shù)成果在鐵路行業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)廣泛的工業(yè)化應(yīng)用。利用這些技術(shù)成果制造的納米孿晶高錳鋼轍叉平均使用壽命比原有技術(shù)提高1倍以上；制造的超細(xì)貝氏體轍叉壽命比原有技術(shù)提高50%，通過大幅度延長鐵路軌道的使用壽命，減少了鐵路軌道用鋼的使用量，踐行了鋼鐵綠色發(fā)展的理念，技術(shù)成果產(chǎn)品廣泛地應(yīng)用在我國并出口美國、丹麥、澳大利亞、韓國等二十多個國家。
　　張福成教授科研團(tuán)隊(duì)取得的以上研究成果構(gòu)成了本書的內(nèi)容。同時，他有選擇地少量收集、整理了國內(nèi)外關(guān)于鐵路軌道用鋼方面的其他作者的最新研究成果作為補(bǔ)充，并簡略介紹了各類商業(yè)用鐵路軌道用鋼的現(xiàn)狀和進(jìn)展。本書內(nèi)容豐富，共6篇32章120余萬字，包括：奧氏體鋼篇、珠光體鋼篇、貝氏體鋼篇、馬氏體鋼篇、鐵路軌道服役條件和用鋼選擇篇、材料計(jì)算科學(xué)在軌道用鋼研究中的應(yīng)用篇。
　　張福成教授的這部《鐵路軌道用鋼——創(chuàng)新與實(shí)踐》著作是目前國內(nèi)外這一領(lǐng)域少有的專著。該書是專門關(guān)于鐵路軌道用鋼及其冶金全流程技術(shù)方面的著作，可供從事鐵路軌道用鋼的研究人員和工程技術(shù)人員參考。它的出版對推動我國軌道用鋼的高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。
　　希望我們鋼鐵人共同努力，力爭為國家淬煉鋼筋鐵骨、鑄鍛鋼鐵脊梁！