构成火车轮箍崩裂其根本原因是轮箍中存在着冶金缺陷和疲劳缺陷,而冶金缺陷的存在往往是疲劳缺陷发展的根源。冶金缺陷是火车轮箍在冶炼过程中遗留下的气孔、夹渣物、白点和偏析等缺陷，在轮箍轧制过程中形成的沿轮箍圆周方向的点状或片状缺陷，其厚度较小，在圆周方向具有方向性，这些带有原始冶金缺陷的火车轮箍装车投入运行后，在火车轮箍和钢轨接触面受到较大的轮轴牵引力作用下，在缺陷四周产生微小裂纹,并形成疲劳源,随着运行时间的增长，这些微小裂纹逐渐扩展，进一步形成疲劳核，然后向轮箍圆周方向发展，当应力达到最大时裂纹就向前推进一级，当应力消失时裂纹停止发展，这就形成裂纹断面上的中止线;；当裂纹发展到一定的面积后，在缺陷两侧沿大约20°~45°角度分别向内径面和踏面斜向发展，使轮箍有效承载面积逐渐减小，当缺陷发展到火车轮箍的剩余面积达到承载面积时，裂纹走向突然折向内径面和踏面，形成常见的轮箍崩裂过程。特别是轮箍踏面下30mm范围内存在缺陷时，缺陷在运行中发展更快。也有的缺陷从两侧同时向踏面方向斜向发展，形成轮箍踏面掉块。
随着铁路运输向重载、高速方向发展，火车轮受到的高频振动和冲击载荷明显加大，近年来又发生轮箍径向裂纹并崩裂事例，例如2002年大同西机务段连续发生两起轮箍崩裂事故，特点是轮箍断面平整且垂直踏面，具有突发性，裂纹源起于轮箍标记处，断裂面有明显的疲劳核，并以标记字处为圆心轴向向内发展，形成半圆形疲劳扩展，呈典型的贝壳状和海滩形式的裂纹中止线，当裂纹发展到25~40 mm时发生脆性崩裂。此类崩箍断面经常在轮箍标记字头处，原因是该处存在缺陷、压制标记时形成应力集中、轮箍加工时过盈量大、镶装时冷却速度过快、火车轮箍加热温度不均匀及司乘人员操作不规范等，但火车轮箍崩裂不会单纯由一种因素造成，而是在上述几种因素同时综合作用下造成的。上述两种轮箍崩裂前者是由周向缺陷引起，后者是由径向缺陷引起，如能将这两种缺陷有效地检出，将疲劳裂纹消灭在萌芽状态，就可以确保火车的行车安全。
