Назначение рельсов — создать поверхности с наименьшими сопротивлениями для качения колёс подвижного состава, непосредственно воспринимать и упруго передавать воздействие силы от колёс на опоры (шпалы, брусья) и направлять в движении колёса подвижного состава. На участках с автоблокировкой рельсовые нити служат проводниками сигнального тока, а на участках с электрической тягой — обратного тягового тока.
К рельсам предъявляются следующие требования: они должны быть достаточно прочными, долговечными, надежными в эксплуатации, т.е. износостойкими, твёрдыми и в то же время достаточно вязкими (нехрупкими), так как они воспринимают ударно-динамическую нагрузку. Совершенствование рельсов осуществляется комплексом взаимосвязанных мероприятий, проводимых по следующим основным направлениям: увеличение массы рельсов, совершенствование их профилей, повышение качества изготовления рельсов на заводах, а также улучшение условий их работы и совершенствование системы в пути ведения рельсового хозяйства.
Масса рельсов, поперечные профили, химический состав рельсовой стали и технология их изготовления взаимосвязаны и в совокупности определяют эксплуатационные качества рельса как элемента верхнего строения пути.
В соответствии с ГОСТ Р 51685-2000 рельсы железнодорожные подразделяются:
• — по типам: Р50, Р65, Р65К (для наружных нитей кривых участков пути) и Р75;
• — по категориям качества: В — рельсы термоупрочненные высшего качества, Т-1 и Т-2 — рельсы термоупрочненные первой и второй категории качества, Н — рельсы нетермоупрочненные;
• — по наличию болтовых отверстий с отверстиями на двух концах и без отверстий;
• — по способу выплавки стали: М — мартеновская сталь, К — конвертерная сталь, Э — электросталь;
• — по виду исходных заготовок для проката: из слитков или непрерывно литых заготовок (НЛЗ);
• — по способу противофлокенной обработки: прокатанные из вакуумированной стали, прошедшие контролируемое охлаждение, прошедшие изотермическую выдержку.
Пример: условное обозначения рельса типа Р65, категории Т1, из стали марки М76Т, длиной 25 м, с тремя болтовыми отверстиями на обоих концах рельса — Р65-Т1-М76Т-25-3/2 ГОСТ Р 51685-2000.
Тип рельса определяется массой рельса длиной 1 м, значение которой в килограммах округленно указывается после буквы Р. На главных путях железных дорог России эксплуатируются рельсы Р65 (95 % протяжения путей), Р75 (0,5 %), Р50 (4 %) и Р43 (0,5 %). В настоящее время прокатываются и укладываются, в основном, рельсы типа Р65; частично — Р65К и Р50.