Здесь показано, что эксплуатационная стойкость рельсов во многом определяется структурой стали и в очень сильной степени фазой неметаллических включений. Перспективным направлением увеличения долговечности рельсов является уменьшение загрязненности рельсов неметаллическими включениями, вредными примесями и газами (сера, фосфор, особенно кислород, водород). В описание стандартных технических требований к рельсам входит ограничение на длину строчек хрупкоразрушаемых при распространении трещины сложных оксидов (алюминатов, силикатов, шпинелей и др.). Именно по этим включениям идет усталостное растрескивание рельсов. Именно поэтому в стандартах регламентируется содержание кислорода и алюминия. Норма на содержание алюминия вводится, поскольку этот элемент в значительной степени определяет состав и количество неметаллических включений в рельсовой стали. Повышение содержания кислорода также ведет к снижению чистоты стали по неметаллическим включениям. Основные требования к рельсам первой и высшей категории качества по содержанию вредных примесей и газов даны ниже:

Для строительных сталей важны несколько иные соотношения и количество вредных примесей и газов, однако здесь достаточно ярко иллюстрируется общая тенденция необходимости снижения вредных примесей и газов для повышения сопротивления проката переменным нагрузкам.

Сопротивление сталей переменным нагрузкам в наибольшей степени коррелируется с пластичностью стали. Поэтому важно проследить современное развитие сталей повышенной и высокой прочности, к которым предъявляются требования высокой пластичности, например, хорошей штампуемости.