我国铺设火车轨道，为何宁愿使用锈迹斑斑的铁，也不使用不锈钢？

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大家平时坐火车的时候，有没有注意过，透过旁边窗户能看到的铁轨，那锈迹斑斑的铁轨是否让你产生过疑惑呢？

明明已经上锈了，为什么不能对这种上锈的铁轨进行更换，并且，在明知道这种钢材容易上锈的情况下，为什么不能用不容易上锈的不锈钢来对轨道进行铺设呢？

其实，咱们平时看到锈迹斑斑的铁轨并不是年久失修，而是因为这个材质的原因，我国的火车轨道通常使用的是高锰钢，这种材质就和大家厨房里的砍骨刀差不多。

高锰钢这种材质，如果在钢里所含有的锰元素只有2-3%，那么它就会变得又硬又脆，你如果不小心把它扔在地上，它就能轻而易举的被摔碎。

有人可能不理解了，铁轨要承载的重量是很大的，它这么脆能承载住火车的重量吗？

说到这，就不得不提高锰钢这种材料的有意思之处了，如果在这种钢材中，将锰元素的含量提高到13%以上，那么制造出来的钢材硬度就会增大，并且柔韧性会大幅度的提升，因此，它是一个制造铁轨的上好材料。

而我们常见的铁轨形状各异，是因为，这种钢材在刚出厂的时候，柔韧性处于巅峰，于是，在这个时候将铁轨铺设下去，就可以随意的改变它的形态，在铺设完成后，它就会逐渐变硬，它的这一特别之处，并不会影响到钢轨的性能。

这种特殊的钢材与普通钢材的不同之处不止这一点，高锰钢在接触空气之后，在它的表面就会生成一层致密的氧化锰膜，这层氧化膜整体呈现红褐色，人的肉眼看过去就感觉像是“生锈”了一样。

但其实这一层膜是有很大的保护作用的，它可以隔绝掉氧气和水分，从而阻止内部金属进一步腐蚀，就像一层天然的铠甲一样，保护着铁轨内部结构的完好无损。

在列车每日的运行中，铁轨的顶部因为火车车轮每天摩擦的缘故，从上边看过去，铁轨就像新的一样，而没有受到摩擦的两侧，依旧保持着“锈迹斑斑”的模样，保护着轨道的主体结构，铁路工程师称这种现象为“锈而不蚀”的自我保护机制。

但其实，这种材质的钢轨，并不是完全不会被锈蚀的，根据数据显示，高锰钢在普通的大气环境之下，一年锈蚀的速率大概在0.1-0.2mm，1mm厚度的钢材要想完全被锈透，至少需要5年的时间。

而我国目前常用的50型轨，它的厚度一般在15.5mm，要想将这完全锈穿，最少也要77年，但在我国，钢轨的使用寿命仅仅只有20年左右。

根据相关数据显示，在中国，铁路每年更换废轨的数量，能达到140万吨，而在这之中，因为锈蚀报废的数量不足1%。

除此之外，我国每年还会专门对已经铺设好的钢轨进行廓形打磨，每年钢轨打磨的里程已经超过了4万公里。

打磨这项程序，能够在治理轨道损伤的同时，解决掉一些列车运行时车身抖动和晃动等问题，可以很好的提高乘客的舒适性。

而且，乘客们也不用担心打磨轨道会导致出现什么意外，因为，中国在打磨这一程序上已经处于全球领先水平。

中国的铁轨打磨作业的偏差控制在±0.2到±0.3mm之间，而国外打磨作业的偏差则在0.6-1.7之间，所以大家完全不需要担心。

说到这，大家可能会产生疑问了，为什么不选择使用美观的不锈钢来铺设轨道呢？那是因为，虽然不锈钢很美观，不生锈，但是它的性能却并不适合用来铺设轨道。

不锈钢性能的缺点在于，它的硬度和韧性不足，目前，常用的不锈钢材料的抗压强度仅在500MPa左右。

而高锰钢的抗压强度却能到达980-1300MPa，是不锈钢的两倍以上，用钢材铺设的铁轨需要经受得住火车上百吨的压力反复碾压，不锈钢根本承受不住这个压力。

除此之外，热胀冷缩也是一个致命伤，中国领土南北横跨很广，铁轨需要能够承受的住东北严寒到南方酷暑的温差考验。

而不锈钢的韧性并不足，在剧烈的温度变化之下特别容易产生裂纹，并且，不锈钢在破损之后无法自修复，需要频繁的进行更换，而高锰钢却可以“以柔克刚”，保持结构的稳定性。

除此之外，还有一个更大的因素是成本原因，目前，不锈钢的价格是高锰钢价格的3-4倍，而我国如今铁路的总里程已经超过了15万公里，如果将这些铁轨全部换成不锈钢材质，那成本将会是一个天文数字。

而不锈钢之所以价格如此昂贵是因为资源，不锈钢主要是依赖镍和铬等稀缺金属制作而成，其中镍资源尤为紧缺。

反而高锰钢的原材料中国的储备量十分充足，并且，关于这种材质的冶炼技术中国掌握的已经十分熟练。

因此，一位材料专家表示，既然有刚便宜并且更好的材料，为何要用这个不好用又贵的材料，中国铁路的建造始终坚持着一个原则，那就是不选贵的，只选对的。

其实高锰钢并不是“低端替代品”，而是一种经历了百年时间验证的轨道专用材料，根据最新数据显示，中国高锰钢制造技术不仅达到了全球先进水平，高锰钢还成为了综合性最优的造轨材料。

目前，我们国家的高锰钢贵不仅仅支撑着国内的铁路网，更是出口到了数十个国家。

除此之外，材料方面的科学家还指出，高锰钢的复杂成分成为了它的优势，通过精密的配比和工艺控制，可以针对不同的气候条件来定制不同的钢轨。

总之，我国铺设轨道使用高锰钢轨而不是不锈钢，是经过科学家们多方面考量下来之后做出的一个明智选择。

随着科技的不断进步，未来可能会出现比高锰钢更好的材料，从而克服生锈的问题，但是目前看来，高锰钢仍然是火车轨道的主力军。

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