铁路运输具有运输成本低、运载能力大、运输速度快和运输效率高等优势，成为世界上各个国家最为青睐的运输方式。随着铁路里程的不断增长、列车运行速度的不断提高，钢轨的磨损量呈现急剧上升的趋势。严重的钢轨波磨会导致轮轨之间的作用力急剧增加，这不仅会产生严重的轮轨噪音，影响列车的乘坐舒适性，而且会大大缩短车辆和轨道结构零部件的使用寿命，甚至会造成行车事故。车轮的伤损，以及接触疲劳引起的剥离掉块，导致钢轨横向力增大将有可能导致轮轨列车的脱轨。

轻度的钢轨波磨可以通过钢轨打磨去除，严重波磨的钢轨则只能通过更换新轨来维持舒适性和保证行车安全，但是无论哪种维护方式，都会大大增加铁路工务部门的维修工作量和维修费用。通过润滑剂对轮缘及轨侧进行润滑，摩擦控制剂对轨顶及车轮踏面的摩擦系数进行控制，防腐蚀性材料对轨腰、轨底及扣件进行保护等措施可延长钢轨使用寿命，而且还能降低运行阻力，节约能源。

在车轮轮缘与钢轨轨侧之间的接触面上使用润滑材料降低摩擦系数，不仅能迅速减小轮缘及轨侧的磨损，延长钢轨使用寿命，而且还能降低运行阻力，节约能源。在轮缘表面润滑，火车运动过程中润滑膜转移到轨侧，实现轮轨间润滑。在轨侧表面润滑，火车运动过程中润滑膜转移到轮缘，实现轮轨间润滑。

轨侧润滑方式有润滑油或润滑脂润滑和固液固润滑等。润滑油或润滑脂润滑存在油楔效应、喷涂的精准性及油分子爬行现象、温度适应性差等问题。固液固润滑虽然在一定程度上解决了油楔效应和油分子爬行现象，但还存在喷涂的精准性、润滑膜过厚产生浪费及环保等问题。

摩擦控制技术是研究如何有效控制钢轨不同部位之间的摩擦因数，来实现大程度降低火车滚动运行时的阻力、蠕滑、轨道横向作用力、噪音、机车能耗，并且避免列车通过曲线弯道时发生脱轨。

在轮轨接触面实施摩擦控制技术可以有效减少轮轨之间摩擦阻力，既减少轮轨之间的摩擦磨损，又可以提高经济效益。但是，轮轨接触处不能单纯的追求低摩擦，必须要有足够的摩擦力，才能有效提供列车的牵引力、制动力及对列车的转向性能。因此，一方面需要在车轮轮缘和钢轨轨侧接触界面上维持低摩擦系数（小于0.2）；另一方面需要在不妨碍列车的正常牵引、制动及转向性能的前提下，在车辆车轮踏面和钢轨顶部接触界面上控制中等摩擦系数（0.3~0.5）。实际应用证明在车轮踏面和钢轨顶部实施摩擦控制技术可以起到有效减少噪音、降低轨道横向力、很大程度上减少钢轨磨损、降低机车能耗以及很大程度上降低列车脱轨概率等作用。

钢轨生产完成后，在储存、运输、安装、使用等过程中，因为长期裸露在氧气、紫外光、热、水、化学介质等大气环境中，极易发生腐蚀,影响钢轨的使用性能，使用防腐蚀涂层可有效解决上述问题。

钢轨防腐蚀涂层在使用过程中也存在一些问题，控制操作比较复杂，现场难以实施；生产成本相对较高；与钢轨基体的结合力较低，容易脱落，使用寿命短；后期养护成本较高。