Как устроены железнодорожные рельсы?

Железнодорожные рельсы устроены как фасонные профили с тремя основными элементами: головкой, шейкой и подошвой 1.

Поверхность катания делается выпуклой для передачи давления колёс по вертикальной оси рельса 2. Сопряжение поверхности катания с боковыми (вертикальными) гранями головки делается по кривой радиусом, близким к радиусу выкружки гребня колеса 2. Сопряжение головки и подошвы с шейкой рельса делается особенно плавным, а шейка рельса имеет криволинейные очертания, что обеспечивает наименьшую концентрацию местных напряжений 2. Подошве рельса придают достаточную ширину для обеспечения боковой устойчивости рельса и достаточной площади опоры для крепёжных накладок 2.

В качестве материала рельсов используется углеродистая сталь 1. Присутствие в стали соединений углерода повышает её твёрдость и устойчивость к износу 1.