Kẹp ray thường được sử dụng trong hệ thống đường sắt. Chức năng chính của nó là kết nối ray và tà vẹt, chủ yếu sử dụng năng lượng dự trữ từ biến dạng đàn hồi của kẹp lò xo để giảm thiểu rung động cơ học và lực tác động. Nó hoạt động dưới sự uốn cong dài hạn và theo chu kỳ, cũng như các ứng suất xoắn xen kẽ gây ra bởi tải trọng động, hoạt động trong môi trường làm việc cực kỳ khắc nghiệt.
Trong sản xuất kẹp lò xo, nguyên liệu thô chính được sử dụng là thép lò xo cán nóng. Cấu trúc vi mô của kẹp lò xo phải bao gồm martensite và troostite được tôi luyện đồng đều, với một lượng nhỏ ferrite không liên tục được cho phép trong lõi. Độ sâu khử cacbon trên bề mặt của kẹp lò xo không được vượt quá 0.3mm. Sau 5 triệu lần kiểm tra độ mỏi, kẹp lò xo không được gãy và biến dạng dư không được vượt quá 1mm. Quy trình sản xuất kẹp lò xo bao gồm cắt vật liệu, gia nhiệt cảm ứng tần số trung bình, tạo hình nóng, làm nguội dầu, ủ, xử lý chống gỉ, kiểm tra thành phẩm và đóng gói.
Nguyên nhân chính khiến kẹp lò xo bị hỏng trong quá trình sử dụng là do lỗi vật liệu. Ứng suất thường xuất hiện trên lớp bề mặt của thép lò xo nên chất lượng bề mặt của thép lò xo ảnh hưởng rất lớn đến độ bền mỏi. Các vết nứt, khuyết tật và vết sẹo gây ra trong quá trình cán thép lò xo thường là một trong những nguyên nhân gây ra hiện tượng gãy mỏi của kẹp lò xo. Ngoài ra, các khuyết tật luyện kim như tạp chất phi kim loại, bong bóng, nếp gấp, sự phân tách phần tử, v.v., cũng có thể dẫn đến sự hình thành sớm các vết nứt mỏi giữa các tạp chất và giao diện ma trận.