Разница между дифференцированным и объёмным термоупрочнением железнодорожных рельсов заключается в особенностях процесса и свойствах получаемых изделий. 12

Дифференцированное термоупрочнение основано на двухсторонней закалке головки и подошвы рельса сжатым воздухом с прокатного нагрева с последующим самоотпуском за счёт тепла внутренних слоёв рельса. 2 В результате рельсы имеют более однородную структуру с меньшим количеством избыточного феррита, что обеспечивает высокую стойкость к возникновению контактно-усталостных дефектов и длительный срок службы. 1 Дифференцированное охлаждение по сечению рельсов также обеспечивает низкую твёрдость в шейке и подошве. 1

Объёмное термоупрочнение предполагает объёмную закалку всего рельса в масле после объёмного печного нагрева. 35 В результате обработки рельс приобретает упрочненную по всей толщине головку, микроструктура которой представляет собой ультрамелкий перлит, и упрочнённые в меньшей степени подошву и особенно шейку. 3 Объёмнозакалённые рельсы отличаются меньшей величиной зерна и более высокой ударной вязкостью, что даёт им преимущество в районах с холодным климатом. 1