10年代初，随着京九铁路北段完成电气化改造，丰台机务段大量配属HXD3B型电力机车，并开始将HXN5型柴油机车投入京原铁路运用，丰台机务段于2011年调出23台东风4D型货运机车，其中大部分转配南宁铁路局柳州机务段，其余部分则转配石家庄电力机务段，担当石家庄西至济南西的货物列车。2015年至2016年，中国铁路总公司多次下达机调命令，分批将南宁铁路局南宁机务段的37台东风4D型货运机车转配属北京铁路局，其中33台机车配属给怀柔北机务段（4120~4126、4135~4148、4157~4159、4204~4