我国铁路目前正向重载化和高速化的方向发展,对钢轨的韧性、硬度、强度等综合性能的要求更为严格。百米钢轨整体风冷淬火是目前提高钢轨综合性能最有效、最环保的方法之一。U75V钢轨具有良好的耐磨性、韧性和抗疲劳性等,应用非常广泛。但在实际生产过程中,百米钢轨在进入淬火机组时由于受自然空冷的影响,钢轨前端进入淬火机组的温度要高于后端的温度,从而导致百米钢轨纵向综合性能不均匀,甚至不能达到我国铁道行业标准要求。若百米钢轨进入淬火机组的温度过高,则奥氏体晶粒过于粗大,淬火后的钢轨塑性、强度等性能就越差;若百米钢轨进入淬火机组时的温度过低,钢轨后端可能在进入淬火机组前就完成了相变,则后端没有达到强化处理的目的。因此,研究百米钢轨风冷淬火的开淬温度对提高百米钢轨的综合性能及均匀性的影响具有非常重要的意义。本论文以U75V 60 kg/m钢轨为研究对象,对百米钢轨的前端和后端进行了风冷淬火模拟仿真以及实验研究。首先,根据U75V钢轨的自然空冷曲线和其CCT曲线图,确定了环境温度为0℃和30℃时U75V百米钢轨的最低开淬温度。通过仿真模拟,分别研究了当环境温度为0℃和30℃时,开淬温度对U75V钢轨温度场和组织场的影响规律;并分别在钢轨的轨顶、轨距角和钢轨下颚各取了一个监测点,对其温降曲线进行了仿真模拟,并对环境温度为30℃时的温降曲线进行了实验测定,验证了仿真的正确性。另外还对U75V钢轨的硬度和珠光体片层间距进行了实验研究,研究了不同开淬温度对钢轨硬度和珠光体片层间距的影响规律,并对钢轨前端和后端的硬度和珠光体片层间距进行了对比。结果表明:U75V钢轨的硬度值随着开淬温度的升高而增大,最大硬度值为40.3 HRC,当开淬温度大于790℃时满足我国铁道行业标准要求,并且百米钢轨前端的硬度值大于后端的硬度值;U75V钢轨奥氏体开始发生相变的温度随着开淬温度的升高而降低,珠光体的片层间距逐渐变小,珠光体片层间距最小可达到103.49 nm,钢轨前端的珠光体片层间距小于后端的珠光体片层间距,当开淬温度为830℃-850℃时奥氏体相变产生索氏体。