Teški željeznički materijal je ključni faktor koji određuje performanse teške šine. Različite materijalne karakteristike imaju dubok utjecaj na performanse teške željezničke željezničke prijevozom.
Čelik za teške šine glavni je materijal za proizvodnju teške željeznice, a njen hemijski sastav ima stroge opseg zahtjeva. Sadržaj ugljika (c) obično je između {{0}}. 65% i 0,75%. Carbon igra vitalnu ulogu u čeliku i ima odlučujući utjecaj na snagu i tvrdoću čelika. U okviru ovog specifičnog raspona sadržaja ugljik može dati teške šine dovoljno snage kako bi im omogućili da izdrže ogroman pritisak koji generiraju lokomotive i vozila u radu. Na primjer, u željezničkom prevozu u teškim železničkim prevozom može nositi desetine tisuća tona. Teške šine trebaju se osloniti na visoku čvrstoću koju je ugljikovao da podržavaju tako ogromnu težinu i osiguravaju da se zapis ne deformira ili ošteti zbog prekomjernog pritiska.
Sadržaj mangana (MN) općenito je {{0}} 8% do 1,0%. Dodatak mangana može značajno poboljšati snagu i žilavost čelika. Tokom željezničkog prevoza, teške šine ne moraju samo da snose statičku težinu vozila, već se moraju nositi sa dinamičkim učincima generiranim kada voz pokrene, ubrzava, kočnice i prolazi kroz krivulje. Čvrstoća poboljšana od mangana može osigurati da teške šine nisu sklone loma u složenim uslovima stresa, osiguravajući sigurnost operacije vlaka. Na primjer, kada se vlak velike brzine prođe kroz krivulju, teške šine bit će podvrgnute velikim bočnim silama i udarnim silama. Čvrstoća poboljšana od mangana može omogućiti teškim šinama da se učinkovito odupru tim vanjskim silama i smanjite pojavu praćenja bolesti.
Sadržaj silikona (SI) je između {{0}}. 20% i 0,25%. Silicon može poboljšati deoksidaciju čelika, povećati snagu i tvrdoću čelika, a također imati pozitivan učinak na otpornost na habanje teških šina. Tokom dugotrajnog rada vlaka, često trenje između točkova i teških šina uzrokovat će trošenje površine teških šina. Silicon pomaže u poboljšanju otpornosti na habanje teških šina i proširiti servisni vijek traikog šina. Uzimanje napornog linije željeznice kao primjer, veliki broj vlakova svakodnevno trči, a površina teških šina neprestano se trlja. Silicon može usporiti stopu habanja teških šina, smanjiti troškove održavanja i poboljšati ekonomiju željezničkog prijevoza.
Kako se željeznički prevoz razvija prema velikom brzinom i velikoj opterećenju, uvjeti se povećavaju zahtjevi za materijale za teške željezničke materijale. Da bi se ispunili ove veće zahtjeve, osoblje za istraživanje i razvoj inovatira i inoviranje, usvajanjem novih materijalnih formula i proizvodnih procesa. Na primjer, kroz mikroalloying tehnologiju, tragovima legiranih elemenata kao što su niobijum, vanadijum i titanijum čelični čelik. Ovi elementi u tragovima mogu pročistiti žitarice i značajno poboljšati snagu, žilavost i otpornost na habanje teških šina. Novi materijal za teške šine mogu se bolje nositi s visokim frekvencijskim utjecajem visokog brzina i ogromnog pritiska vlakova za teške opterećenja, efikasno produžiti vijek trajanja teških šina i pružaju čvrste garancije za sigurnost i efikasnost željezničkog prijevoza. Karakteristike materijala za teške željeznice direktno utječu na performanse teških šina. Kontinuirano optimiziranje i inoviranje materijala važna je pokretačka snaga za održivi razvoj željezničke industrije.