Đường sắt hạng nặng có các yêu cầu cực kỳ nghiêm ngặt đối với hiệu suất của đường ray hạng nặng. Lấy đường sắt Daqin làm ví dụ, tải trọng trục của 2 0 0 00 tấn tàu hạng nặng vượt quá 30 tấn, gấp đôi một chuyến tàu thông thường và áp lực lên đường đua đạt 800 MPa. Đường ray nặng 60NHE được thiết kế đặc biệt làm giảm 25% ứng suất tiếp xúc bằng cách làm dày mạng lưới đường sắt và tối ưu hóa cấu hình đầu đường ray, tránh hiệu quả biến dạng dẻo. Về vật liệu, thép carbon cao chứa 0,72% C và 1,0% mn được sử dụng, kết hợp với quá trình làm nguội nhiệt chất thải trực tuyến, để đạt được độ cứng của đầu đường sắt là 330hbW và tăng 40% khả năng chống mài mòn.
Để đối phó với những thách thức của vận chuyển hạng nặng, đường ray hạng nặng cần phải đáp ứng ba yêu cầu đặc biệt: sức mạnh cực kỳ cao, với cường độ năng suất lớn hơn hoặc bằng 880MPa để chịu được tải xen kẽ dài hạn; Thứ hai, nó có hiệu suất chống tước tuyệt vời. Bằng cách kiểm soát hình thái của các vùi, thời gian bắt đầu vết nứt bên trong đầu đường ray có thể được mở rộng đến ba lần so với đường ray thông thường; Thứ ba là độ bền nhiệt độ thấp tốt, với năng lượng hấp thụ tác động trên 40J ở mức -20 để ngăn ngừa gãy xương giòn vào mùa đông. Các chỉ số hiệu suất này đảm bảo hoạt động an toàn của các chuyến tàu hạng nặng vượt quá 1 tỷ km.
