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La primera locomotora de vapor fue construida por el inglés George Stephenson. En 1814, se puso en funcionamiento con éxito la primera locomotora de vapor "Pioneer" desarrollada por él. El 27 de septiembre de 1825, Stephen Sun condujo personalmente la locomotora de vapor Voyager que co-diseñó y construyó en el ferrocarril recién instalado y logró el éxito. La aplicación de las máquinas de vapor en la industria del transporte llevó a la humanidad a la "era del tren" y amplió rápidamente el alcance de las actividades humanas.
El récord de velocidad de una locomotora de vapor lo estableció la británica 4-6-2 Mallard. El 3 de julio de 1938, el Mallard No. 4668 remolcó seis vagones y estableció un récord de velocidad de 126 millas (203 kilómetros por hora) en un tramo ligeramente cuesta abajo. Las locomotoras de vapor alemanas y americanas también alcanzaron velocidades similares. Generalmente se cree que este es el límite de velocidad de las locomotoras de vapor.
Las locomotoras de vapor comenzaron a ser sustituidas por locomotoras diésel en el siglo XX. A finales de la década de 1960, pocos países del mundo todavía utilizaban locomotoras de vapor para operaciones comerciales. A finales del siglo XX, las locomotoras de vapor fueron básicamente eliminadas en América del Norte y Europa, y sólo ocasionalmente viajaban en rutas especialmente preparadas para los aficionados al ferrocarril y los turistas. México todavía tiene una pequeña cantidad de locomotoras de vapor operando en lugares remotos. En China, donde los precios del carbón son mucho más bajos que los precios del petróleo en algunas zonas, las locomotoras de vapor todavía tienen su valor. China fue una vez el último país del mundo en fabricar grandes locomotoras de vapor, y Shanxi Datong Depot continuó produciendo locomotoras de vapor hasta 1988. Pero en los últimos años, el número de locomotoras de vapor en China también ha disminuido rápidamente. Las locomotoras de vapor se utilizaban mucho en la India en el pasado, pero ahora sólo funcionan en zonas montañosas donde el aire es escaso.
El 9 de febrero de 2005, en el número 65438, la última locomotora de vapor completó su misión cerca de Daban, Mongolia Interior, siendo testigo del momento en que las locomotoras de vapor se retiraron del escenario de la historia.
Actualmente hay locomotoras de vapor funcionando en la ciudad de Diaobingshan, provincia de Liaoning, por lo que queda por verificar cuándo aparecerá la última locomotora de vapor en el escenario de la historia.
La retirada de las locomotoras de vapor ha dejado a mucha gente sintiendo nostalgia. Los trenes turísticos de vapor fabricados en Shenzhen han llenado la nostalgia de muchas personas y han hecho que las locomotoras de vapor vuelvan a aparecer ante la vista de la gente.