对含碳量在0.6%~0.8%的碳素钢而言，从高温轧制状态，靠天然缓慢冷却，尽管也能得到珠光体安排，但这样的珠光体是粗大的，强度和耐性的匹配也不是抱负的。
从电镜调查得知，具有纤细结构的珠光体比粗大珠光体具有更高的强度、耐性和耐接触劳累特性，因此细化珠光体微观结构是获得高强耐性钢轨钢的有效途径。尤其是对具有片层状的珠光体钢轨钢，通过热处理可以显著改善其安排的微观结构，即减小珠光体片间距、减小渗碳片厚度、减小珠光体团尺寸。
这三者的归纳效应提高了珠光体钢轨钢的强度和耐性。珠光体钢的微观几何参数又是与加热漏度、冷却速度有直接的关系，也就是说操控好热处理工艺参数，可以获得具有优良力学性能的钢轨。钢轨钢从高温下经渐渐冷却全过程安排的改变为：首先变成奥氏体，跟着持续冷却，奥氏体变成奥氏体和铁素体，在温度降到723℃以下时，奥氏体则转变为铁紊体和渗碳体．那叫珠光体，这是指钢在加热后经十分缓慢冷却时其安排的改变。假如冷却速度加快，其安排来不及转变，则将高温状态下的安排留下来。当奥氏体从高温快速冷却并降到某一温度时，就全部转变成马氏体；若冷却速度缓慢些，就要发生贝氏体或珠光体。
