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钢轨是铁路轨道的重要组成部件，为适应火车高速、重载的需要，钢轨要重型化。钢轨重型化有利有弊，由于重型钢轨的强度大，其不易弯曲变形，火车对钢轨的动力作用大部分都是在轮轨接触区，同时由于重型钢轨的扭转中心接近轨底，轨尖产生的纵向正应力远远大于轨底的，加速了重型钢轨轨头的损伤。一般来讲，钢轨愈重，钢轨伤损程度就会降低，但接触疲劳总数的比例会提高。
重型钢轨的强化有两种方法：一是钢轨合金化，它生产工艺简单，投资少，能源消耗少，钢轨整体强化，表层硬度均匀，可焊性好;二是对碳素钢进行热处理，这种方法也能钢轨的高强度和硬度，同时韧性好，节省合金，适于大批量生产。冶金工业生产实践认为：如果不改变钢种，单凭碳素钢热处理，很难大幅度地提高强度，唯有微合金与热处理相结合，二者相辅相成，才可得到既有更高强度，并有相应韧性、硬度和可焊性的X质钢轨。
淬火轨对材质纯净度的要求比普通钢轨更高，如果不提高钢轨的纯净度，钢轨重型化及强韧化的X势也不能更好地发挥，因此材质纯净化是重型化和强韧化的基础。例如钢轨中非金属夹杂、钢轨金属薄弱区的存在等，都是钢轨产生疲劳伤损的根源，以这些疲劳源为中心形成核伤，对行车安全构成威胁。钢轨重型化、强韧化和纯净化应当有机地统一，才能获得zui佳综合技术经济效益。
