Дефекты рельсов могут возникать, как по причине несоблюдения технологии производства, так и по причине неправильного монтажа или просчетов связанных с тем, что не берется в расчет климатическая зона (влияние температурного режима местности), неточным геодезическим расчетам и т. п.
Основными их видами являются: 1) поперечные с их подтипами в виде поперечных трещин, сложных и поверхностных трещин, 2) боксовинные изломы, 3) вертикальные и горизонтальные расслоения рельсовой головки, 4) сбитие головки, 5) шеечное расслоение, 6) повреждения рельсов в следствии механических факторов. Самыми опасными считаются дефекты, что возникают поперечно, потому что их сложно вовремя заметить, но при этом они могут быть причиной моментального появления поперечных изломов рельсы.
Впервые было замечено, что внутренние трещины рельсовой головки могут быть причиной появления изломов рельсы в 1911 году. Тогда же они были признаны самыми опасными деформациями рельсов изготовленных из мартеновской стали. Поперечная трещина – это непрерывно увеличивающийся дефект, возникающий близ ядра около головки. Обычно трещинная поверхность гладкая, а форма закругленная. Специфической чертой данного вида дефектов является наличие ядра или центра развития.
Исследования, призванные определить, где коренится причина появления данной трещины показали – что ее вызывает нахождение в рельсе мельчайших флокенов, а также частые нагрузки от колес, что действуют на нее во время использования. Раньше такие трещины не могли обнаружить до тех пор, пока они не достигнут ее головки. Но даже их появление на ней часто не было замечено даже самыми опытными мастерами.
Потом стали использовать специальные приборы с зеркальцем, которые позже стали называть дефектоскопом. Данный аппарат помогает выявить повреждение, пока оно еще не успело достичь внушительных размеров. Это позволяет избежать масштабных разрушений и даже избежать аварийных ситуаций. Также часто для исследования дефектов жд линий применяют излом рельсов. Некоторые образцы отправляют на микроскопию, чтобы более детально изучить причины их повреждений.