随着列车运行速度的提高,对铁道和列车的性能均提出了更高更严的要求。列车的车轴是其行走部分的重要构件,因此车轴的综合力学性能不仅决定了列车可以运行的速度,还直接影响到列车运输的安全。目前EA4T车轴钢已经在高速重载机车上广泛使用。然而对该种材料的预扭转处理研究却很少。本文在试验的基础上,对该材料进行预扭转处理,测试材料的力学性能并对其影响材料性能的机理进行探究。论文借助扭转和拉伸试验机、显微硬度计、疲劳试验机和XRD衍射仪等力学及微观测试设备,从EA4T钢的常规力学性能、微观组织、应力、及位错等方面对EA4T钢开展了系统的研究。通过对EA4T钢扭转前后力学性能的测试,得到外围试样的力学性能优于芯部。预扭转处理后,试样的屈服强度大幅度提高,抗拉强度在小范围内波动,而塑性有所下降。扭转后的试样硬度提高,提高的幅度随着距表面距离的减小而增大。试样的疲劳极限在扭转后也得到提高,对疲劳断口进行SEM观察,分析裂纹源区、裂纹扩展区、瞬断区的断裂特性,探究试样疲劳断裂机理。利用显微观察和XRD技术对扭转机理进行探究,比较外围和芯部试样的显微组织类型和大小,可知从外围到芯部,铁素体组织的体积分数和大小逐渐增大,影响材料沿径向的力学性能。通过XRD测试,测试试样在扭转后的宏观应力、亚晶粒大小和微观应变,从而得到位错密度,进一步对位错密度进行分析。试样中的宏观应力为压应力,压应力可以提高试样受交变载荷的疲劳极限,晶粒细化可以提高材料的强度和塑性,而位错密度能显著提高试样的强度,但是会降低塑性。在扭转的过程中,位错密度的增加占主导地位。