При алюминотермитной сварке твёрдость металла в сварном стыке изменяется следующим образом:

• На поверхности катания рельса в зоне сварного шва наблюдается пониженное значение твёрдости по сравнению с твёрдостью металла рельса. 2 Это может привести к образованию мягких участков с пониженным сопротивлением износу и смятию в зонах сварного шва, особенно в кривых пути. 2
• На границе сплавления рельса и сварного металла происходит увеличение твёрдости до 36–38 HRC. 2 Это связано с перегревом металла рельса в процессе сварки. 2

В процессе эксплуатации стыков, сваренных алюминотермитным способом, происходит нарастание твёрдости металла поверхности катания рельса в зоне стыка. 4 Процесс нарастания твёрдости не является однородным, в различных сечениях скорость нарастания твёрдости различна. 4

После нормализации алюминотермитных сварных соединений в зоне сварного шва формируется ферритно-перлитная структура, а в зоне термического влияния (за границей сплавления) образуется мелкозернистая структура металла с твёрдостью, близкой к твёрдости основного рельса. 3