科学有意思 | 为什么火车的轨道不用不锈钢，而是生锈的铁？看完你就知道了

铁轨是铁路轨道的简称，由高硬度、高韧性的钢材建造的,原因是锰钢坚硬耐磨有一定的冲击韧性符合制造铁轨的条件。

锰钢轨密度很大，当表面生成氧化锈膜后，会对内部形成保护作用，不会影响使用。

铁和钢是以含碳量的多少来区别的。含碳量在2%以下的铁碳合金是钢，含碳量在2%以上的则称之为生铁。

从冶金角度来说，并没有不锈铁这一说法 。不锈钢也是钢的一种,钢因为既有韧性、弹性还有刚性,就生锈来说,生锈就是不耐腐蚀.决定不锈钢抗腐蚀的主要元素是铬。

铬元素含量在10.5%以上的钢就不生锈，这时铬与腐蚀介质的氧化作用，在其表形成氧化膜，可以阻止基本的进一步腐蚀。

制铁的成本远低于不锈钢，在设计制造一些使用寿命较短，且铁质能够满足材料使用要求的，当然会用铁。

铁轨是习惯说法，它是钢轨，为提高抗压耐磨强度，通常加入了锰元素。不锈钢为抗氧化腐蚀，通常加入了铬钼元素。使用钢轨要综合考虑强度、耐磨度，柔韧度、可塑度，抗腐蚀度等，但高强度耐磨是首选，不锈钢达不到要求，不会采用。

不锈钢之所以不可以，是因为耐性不够热胀冷缩之下很容易损坏。在日常的风吹雨淋和曝晒之下，不锈钢会很容易损坏。而这种高猛铁轨虽然看起来生锈，但是只是表面上有一层锈迹，内部还是完好如初的。

另外，锰钢轨密度很大，当表面生成氧化锈膜后，会对内部形成保护作用，不会影响使用。

首先从技术上说：一般人都认为不锈钢是不生锈的，可是实际情况却是不锈钢和其他合金一样，也是生锈的，只是不锈钢生锈以后表面氧化膜（锈迹）颜色就是不锈钢的外观颜色，而且这层氧化膜比较致密，可以保护内部组织的进一步氧化生锈。

但是，这层氧化膜在一定条件下依然可以被腐蚀，尤其是在潮湿的酸性环境中腐蚀很明显。

所以，很多情况下不锈钢也是不能使用的。不锈钢是有很多个品种类别的，而且不锈钢（尤其奥氏体不锈钢）硬度较低，比如用来制刀就很难出锋，即便出锋也很容易变钝；有经验的人就知道，光亮的不锈钢板极易被划伤就是因为质地较软的缘故。

故从技术上说，不锈钢不是不生锈，而是生锈后颜色与生锈前颜色差不多；其性能也并不适合所有的地方使用，所以不能一概而论地用不锈钢代替其他材料。

从资源上说，不锈钢中使用的镍和铬都是比较稀缺的矿产，尤其是镍比较紧缺，有用、好用的东西总要用到关键的地方，不能随意使用浪费。

从成本上说，买材料，做零件，装机器都会考虑成本的。不锈钢的价格比普通钢材、铝材、镁铝合金、塑料等其他材料的价格高的不止是一点点，而是相差好几倍的。只要便宜的材料能够满足要求，谁会用贵的材料呢？

另外，即便是其他材料生锈，不耐腐蚀，现在也有很多种表面处理技术，可以保护材料不受腐蚀，比方：喷漆、喷粉、电镀、电泳、表面氧化、表面化学处理（氮化、氰化等等）都能改善材料表面腐蚀问题。所以也不一定就是生锈的材料就不能用到有腐蚀的地方。

综合来看，就是不锈钢并不能用来代替其他所有材料，只有充分综合考虑了零件功能、材料性能、工作环境、零件成本、加工性能和可能性等因素后，才能给零件选定一个合适的材料。不能一概而论地说全用不锈钢材料代替。在机械专业和材料专业，有专门的材料课程来介绍怎样选材和材料性能的。

火车轨道是火车既定的运行轨道，是目前火车铁路技术不可或缺的一种模式。应该大家都有注意过基本上所有的火车轨道都是锈迹斑斑的，就连新建成的火车轨道也是这个样子。生锈的铁制品寿命变短不说，还会变的非常脆弱。

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