不同的钢轨缺陷或伤损乍一看有很多的相似之处，但实际在成因和形貌上存在较大的差异，今天我们就来看一组看似“相近”的缺陷、伤损——氢致裂纹和核伤。
一、形貌特征
1.1 氢致裂纹
氢致裂纹又称白点，在钢轨中通常表现为断口有银白色的斑点，在电镜下可见白色的“发纹”，多弥散分布。
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- 钢轨氢致裂纹宏观形貌1
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- 钢轨氢致裂纹宏观形貌2
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- 钢轨氢致裂纹微观形貌1
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- 钢轨氢致裂纹微观形貌2
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- 因氢致裂纹导致的断裂1
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- 因氢致裂纹导致的断裂2
1.2 核伤
轨头内部核伤分为纵横裂型核伤和横裂型核伤两大类，呈椭圆形，长、短轴之比约3:2。核伤疲劳源一般位于轨头内部距踏面8~12mm、距内侧5~10mm处。一般来说，核伤方向与轨头侧面近乎垂直，与踏面多呈10°~25°夹角（单线上）或近乎垂直（复线上）。核伤分白核与黑核。当内部疲劳裂纹未扩展到轨头表面时，断裂后断口表面呈金属光泽，称为“白核”；当内部裂纹已扩展到轨头表面时，断裂后疲劳裂纹受氧化腐蚀作用，断口表面呈暗褐色，称为“黑核”。
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- 白核
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- 白核
黑核
二、产生原因
2.1 氢致裂纹
氢致裂纹主要是钢水中氢含量较高，凝固过程中由于氢原子在钢中的溶解度降低析出形成氢分子，若未及时缓冷处理，氢分子因聚集而急速膨胀导致钢轨内部金属局部撕裂。
2.2 核伤
钢轨核伤产生原因分两类，一是制造过程中留有细微伤源，二是使用过程中造成的缺陷，随后在列车荷载作用下产生应力集中，疲劳源不断扩展而成，使用过程中形成的核伤主要有：接触疲劳形成的核伤，侧磨严重形成的核伤，鱼鳞纹破损形成的核伤，擦伤（焊补）形成的核伤等。
三、检验方法
3.1 氢致裂纹
氢致裂纹在初期难以检出，当氢聚集长大形成超声波可以检测的裂纹后才可检出缺陷，后需结合低倍观测、显微镜观察以及生产工艺等综合分析判定。
3.2 核伤
钢轨核伤采用折射角为 65°～70°的超声横波探头进行探伤；根据核伤多出现在轨头内侧上角的特点，采用二次波法；由于核伤取向对检测有影响，利用70°超声横波探头进行钢轨轨头探伤时均需向前、向后进行探测；对于较大轨头核伤，超声波探伤仪会出现多个通道反射情况。当前钢轨核伤主要采用线路定期探伤检测，以便早期发现，早期处理。
四、预防措施
氢致裂纹和核伤都可能导致钢轨出现断裂，其中氢致裂纹由于裂纹形成的不确定性，会在同炉或同浇次生产的多支钢轨上形成氢致裂纹，危害较大，因此做好预防控制较为重要。
4.1 氢致裂纹
加强炼钢过程中除氢的控制和管理。
4.2 核伤
钢轨出厂前对内部质量进行超声波探伤检查，防止缺陷钢轨漏出。定期开展线路钢轨检查；加强线路维护；开展有效的钢轨维护。
