铁路之所以能在诞生后短时间内称霸全球，除了蒸汽机车的发明，还有一个重要原因，就是铁轨的发明并大规模地普及应用，铁路轨道里的奥秘比你想象中要多得多。

作者| 王麟，科普作家、铁路工程师

铁路发源于英国，从1825年世界上第一条商业运营的铁路开通以来，至今已经194年了，而铁路之所以能在诞生后短时间内称霸全球，除了蒸汽机车的发明，还有一个重要原因，就是铁轨的发明并大规模普及应用。

不管普通的绿皮火车，还是高速动车组，都需要在铁路轨道上面运行，而钢轨就是组成铁路轨道的重要部件。钢轨也是与火车的车轮密切接触的部件，其质量好坏，直接影响着铁路运输效率和运输安全。

（一）铁路轨道是如何被造出来的？

要制造性能优异的钢轨，不是一件容易的事情，钢轨制造都需要哪些高新技术呢？

按照生产工艺，钢轨的产生要分三步：冶炼、轧制和精整，当然还要经过最后的集中检测以及钢轨的长定尺化生产。

首先是钢轨所用钢材的“精炼”技术 ，包括生铁脱硫的预处理技术 、氧气顶吹转炉冶炼技术、炉外精炼、真空脱气和大方坯连铸技术等。

（转炉炼钢工艺流程）

为什么要脱硫？避免污染是一方面，通过脱硫预处理、炉外精炼和真空脱气等先进设备和技术，能使得钢质更洁净。

比如炉外精炼技术可以进一步调整钢水成分和钢水温度，降低夹杂含量，保证出钢时钢水成分的精度；对钢水进行真空脱气，使溶解在钢水中的氢、氧等气体含量进一步降低，以减少这些气体对钢轨钢性能的影响。

（连铸机）

而采用大方坯连铸工艺能有效地防止在浇铸中钢液被二次氧化，减少了钢中的夹杂，显著改善钢坯表面质量。

其次是钢轨的“精轧”技术 ，包括步进式加热炉加热、高压水除鳞、万能轧机轧制和钢轨热预弯等。

步进式加热炉可以使钢坯均匀加热；高压水除鳞可以保证钢轨的表面质量；再通过万能轧制技术进行生产，采用热预弯可减少残余应力和矫直噪音。