火车和铁轨哪个(火车和铁轨哪个先发明的)

火车和铁轨哪个(火车和铁轨哪个先发明的)

细心的朋友应该能发现，火车轨道大多都锈迹斑斑。

要知道生锈的铁，强度和韧性会大大降低，在高压摩擦之下很容易被折断。可是火车轨道那么重要，为什么会用这样的铁建造呢？

在火车出现初期，由于冶金水平不够，铺设轨道用的确实是普通铁，但这样的轨道很容易断裂。而现在生产铁轨的材料早已换成了一种钢材锰钢，铁轨也只是一种习惯的说法而已。锰钢比普通的钢铁多添加了锰元素和碳元素，这两种元素可以让钢材硬度和韧性提高，能够承受列车的高压和车轮的摩擦损耗。

同时，锰钢密度的密度很大 为8.0×10^3kg/m ^3，它生锈时表面会形成一层锈膜。这层锈膜不仅不会继续腐蚀，还会保护其内部结构。也正是这个特性，让锰钢成为了制造铁轨的首选。

至于铺设火车轨道为什么不选择不锈钢，一方面是出于安全考虑。不锈钢受热胀冷缩的效应比锰钢大，轨道常年都在风吹雨淋和曝晒之下，频繁的温度变化会让不锈钢内部结构改变，其硬度和耐磨性都会下降，无法承受火车长期经过带来的重压。

而且不锈钢也是会生锈的，从冶金角度来说并没有不锈这一说法，不锈钢是含碳量在2%以下的铁合金。和其他铁合金一样，不锈钢同样会生铁锈，只是它生锈产生的锈斑和它本身颜色没差，所以很多人都看不出来。

在正常情况下，不锈钢生锈后表面产生的氧化膜，和锰钢一样不会腐蚀内部。但如果长期处在潮湿且温度变化大的环境中，这层氧化膜就会持续性向内部腐蚀，逐渐形成疏松的氧化铁，从而导致整个轨道变得脆弱不堪，在列车的高压下很容易被压断。所以说，锰钢轨道的安全系数远高于不锈钢轨道。

另一方面是因为成本。相比于锰钢，不锈钢的价钱更贵、一吨304不锈钢的价钱在13000~14000元之间，而一吨锰钢价钱在3500~4000元之间，不锈钢的价钱超过锰钢的三倍。试想一下，如果把全国的火车轨道全部换成不锈钢，那这个成本无疑是天价。

这是因为碎石子可以分散火车及轨道的重量，减低车辆经过时带来的震动及噪音，还可以分散车轮摩擦产生的高热，保持钢轨的轨距不变。碎石之间的缝隙更可以迅速排去雨水，然而高铁速度很快，猛烈的挤压容易导致碎石子飞溅，存在安全隐患。