鐵路器材的高強(qiáng)度與高精度是承載列車運(yùn)行的物理基礎(chǔ)
鐵路器材的首要性能要求是高強(qiáng)度與高精度。以鋼軌為例，作為列車運(yùn)行的直接承重構(gòu)件，現(xiàn)代鋼軌普遍采用工字形截面設(shè)計(jì)，由軌頭、軌腰和軌底組成，材質(zhì)多為U71Mn、U75V等高強(qiáng)度合金鋼。例如，中國(guó)干線鐵路主要采用60kg/m或75kg/m規(guī)格鋼軌，其抗彎強(qiáng)度可達(dá)880MPa以上，能夠承受高速列車（時(shí)速300公里以上）的動(dòng)態(tài)載荷而不發(fā)生永久變形。鞍鋼集團(tuán)生產(chǎn)的100米長(zhǎng)定尺鋼軌應(yīng)用于雅萬(wàn)高鐵，偏差不超過0.1毫米，體現(xiàn)了現(xiàn)代鋼軌制造的高精度要求。
車輪與軸承同樣需要具備優(yōu)異的耐磨性和抗疲勞性能。高速列車車輪采用整體輾鋼工藝，表面硬度達(dá)300-350HB，可承受輪軌間高達(dá)10噸/平方厘米的接觸應(yīng)力，使用壽命超過200萬(wàn)公里。軸承則采用高精度滾子與保持架設(shè)計(jì)，配合低溫升潤(rùn)滑脂，確保在-40℃至+50℃環(huán)境下仍能穩(wěn)定運(yùn)行，故障率低于0.01次/萬(wàn)公里。
