哈爾濱地鐵1號(hào)線全線鋼軌無縫焊接,2640處接頭焊成一體,大大提高了安全系數(shù)和乘客的舒適度。鋼軌通常使用高錳鋼制成的,主要是因?yàn)殄i鋼具有(1) 物理性質(zhì),鋼軌焊接的方法通常是用鋁和氧化鐵在高溫條件下發(fā)生置換反應(yīng)生成熔融狀態(tài)下的鐵單質(zhì)對(duì)鋼軌中的縫隙進(jìn)行焊接。請(qǐng)你寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式(2) ,反應(yīng)前、后鋁元素的化合價(jià)分別是(3) ,地鐵機(jī)車通常是電力機(jī)車,機(jī)車行駛過程中的能量轉(zhuǎn)化是(4) 。