火车轮是轨道交通领域的关键冶金学组件，其材料以合金钢为主，涵盖42CrMo、CL65/CL70等标准牌号 [3]。车轮踏面采用锥形设计，通过轮缘与钢轨的啮合实现防脱轨功能，并利用轮对半径差完成转弯导向 [1]。制造工艺包含自由锻造、胎模锻造及热处理流程，配套质检体系确保冶金性能符合抗疲劳、耐磨性等技术要求。国际应用案例显示，中国产火车轮已出口至韩国、日本等国，印证其冶金制品的工业化水平。 火车轮材质以碳钢、合金钢为主，包括Q235、45#钢等基础碳钢，以及42CrMo、50CrMo4等轮轨专用合金钢型号。特殊工况下采用2205双相不锈钢，其铬钼配比可提升耐腐蚀性。冶金学研究表明，轮毂材料的屈服强度需达到685MPa以上，延伸率不低于14%以满足重载需求。 火车轮由轮芯、轮箍及摩擦层构成，轮缘高度标准化设计可有效卡入钢轨槽防止脱轨 [2]。踏面采用内径大、外径小的锥形结构，使轮对在轨道上形成蛇形运动轨迹，降低轮轨接触面的局部磨损 [1]。专利CN02266548提出在轮箍环添加石棉或橡胶非金属层，可减少30%以上的振动噪音