12Cr17Mn6Ni5N(201)、12Cr18Mn9Ni5N(202)、12Cr17Ni7(301)、12Cr18Ni9(302)不銹鋼都是奧氏(shi)體鋼，它們在軌道交通中都得到了廣泛的應用，12Cr17Mn6Ni5N(201)鋼是用于鐵路車輛制造的最普通鋼材。12Cr17Mn6Ni5N(201)鋼有極好的使用性能和加工制造性能，并且在退火狀態下，要比12Cr17Ni7(301)不銹鋼的強度更高。冷軋后，具有較高的硬度。
圖(tu)5-35是全不(bu)銹(xiu)鋼制(zhi)車(che)廂的(de)示意圖(tu)。
在退火(huo)狀(zhuang)態下(xia)，上述(shu)鋼具(ju)有較(jiao)高的(de)(de)韌性和較(jiao)低的(de)(de)屈服強度，因此成型性能(neng)較(jiao)好。所(suo)以在退火(huo)狀(zhuang)態下(xia)上述(shu)鋼即可(ke)(ke)成型，當然(ran)也可(ke)(ke)以進行冷加工(gong)成型。冷軋可(ke)(ke)以使這些(xie)鋼強化，這是由于一些(xie)奧氏體(ti)分(fen)解成型的(de)(de)鐵素(su)體(ti)和硬化剩余的(de)(de)奧氏體(ti)共同(tong)作用的(de)(de)結果(guo)。通過大量分(fen)析，碳、錳、鎳、鉻和氮(dan)的(de)(de)含量決定著所(suo)分(fen)析鋼的(de)(de)冷加工(gong)特性。
1. 鋼種的(de)選定
軌道交通用不銹鋼，可選用的有以下幾種。
①. 低抗(kang)拉強度(du)鋼板
低(di)抗(kang)拉強度(du)(du)（low tensile strength) 2D表(biao)面鋼板相當于06Cr19Ni0,用(yong)來(lai)制作(zuo)深沖和張力成型的零(ling)部件。它有(you)較(jiao)(jiao)低(di)的屈服強度(du)(du)（22.5kg/m㎡2),較(jiao)(jiao)高的伸長率(lv)（50%),最大(da)的洛氏硬(ying)度(du)(du)（B95),彎曲半(ban)徑為兩倍板材厚度(du)(du)，可彎曲角度(du)(du)180°。
具有(you)抗拉強度(du)(du)2B表面(mian)的(de)鋼(gang)板用(yong)來(lai)制作冷(leng)彎(wan)(wan)成(cheng)型(xing)的(de)零部件，或輕微沖壓或平輥軋制，例如室內嵌板、門和座席的(de)支柱(zhu)物。盡管(guan)這個鋼(gang)種的(de)屈服(fu)強度(du)(du)與LT2D表面(mian)鋼(gang)種一樣(yang)低，它的(de)伸長率(lv)低于45%,硬度(du)(du)較(jiao)高(gao)，最大洛氏硬度(du)(du)為B105;彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)半徑為板材厚度(du)(du)的(de)1/2,彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)角可達180°。
特別是經過回火后用(yong)于車廂(xiang)窗戶(hu)縫隙周(zhou)圍的嵌板(ban)的要求(qiu)：最(zui)低屈(qu)服強度3.5kg/m㎡,最(zui)低伸長率40%,最(zui)大(da)洛氏硬度B105;彎(wan)曲(qu)半徑為板(ban)材厚度的1/2,彎(wan)曲(qu)角(jiao)可達180°。
②. 特殊抗拉(la)強度鋼板
特殊(shu)抗拉強(qiang)度(du)（special tensilestrength)鋼板用于(yu)車頂肋條(tiao)，它的屈服強(qiang)度(du)為(wei)42.2~56.2kg/m㎡,最低伸長(chang)率為(wei)35%.厚(hou)度(du)等于(yu)或小于(yu)0.5mm的薄板，彎曲半徑為(wei)板材(cai)厚(hou)度(du)的1/2,彎曲角可達(da)180°;厚(hou)度(du)超過0.5mm的薄板，彎曲半徑為(wei)薄板厚(hou)度(du)的彎曲角可達(da)135°。
③. 中等(deng)抗(kang)拉(la)強(qiang)度(du)薄板(ban)
中等(deng)抗拉強度（middle tensilestrength)薄板(ban)(ban)用來制(zhi)作車廂外部的(de)波紋部件和槽式(shi)嵌板(ban)(ban)。最小(xiao)屈服強度52.7kg/m㎡,最小(xiao)伸(shen)長率25%,板(ban)(ban)厚小(xiao)于(yu)0.5mm,彎(wan)(wan)曲(qu)半(ban)徑為(wei)板(ban)(ban)材(cai)厚度的(de)1/2,彎(wan)(wan)曲(qu)角可達180°;對較厚的(de)板(ban)(ban)材(cai)，彎(wan)(wan)曲(qu)半(ban)徑為(wei)板(ban)(ban)厚的(de)1/2,彎(wan)(wan)曲(qu)角可達135°。
④. 高等抗拉強度薄板
厚(hou)度(du)(du)等于(yu)和小于(yu)0.5mm的(de)(de)高等抗拉強(qiang)度(du)(du)（high tensile strength) 薄板(ban)的(de)(de)最小屈服強(qiang)度(du)(du)70.3kg/m㎡,最小伸(shen)長率(lv)20%;彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)(qu)(qu)半徑(jing)為板(ban)材(cai)厚(hou)度(du)(du)的(de)(de)1/2,彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)(qu)(qu)角(jiao)可(ke)達180°;0.5~3.2mm厚(hou)的(de)(de)薄板(ban)的(de)(de)最小屈服強(qiang)度(du)(du)77.3kg/m㎡,最小伸(shen)長率(lv)15%,彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)(qu)(qu)半徑(jing)為板(ban)材(cai)厚(hou)度(du)(du)的(de)(de)2倍，彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)(qu)(qu)角(jiao)可(ke)達135°.厚(hou)度(du)(du)超過3.2mm的(de)(de)高等抗拉強(qiang)度(du)(du)（HT)鋼板(ban)，常用來制(zhi)作波紋零(ling)部件，其最小屈服強(qiang)度(du)(du)70.3kg/m㎡,最小伸(shen)長率(lv)20%;彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)(qu)(qu)半徑(jing)為板(ban)材(cai)厚(hou)度(du)(du)的(de)(de)2倍，彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)(qu)(qu)角(jiao)135°。
2. 幾種(zhong)加工(gong)成型的(de)方法(fa)
在(zai)軌(gui)道車輛(liang)制(zhi)造中(zhong)(zhong)，適用的成(cheng)型(xing)操作是剪切、冷彎成(cheng)型(xing)、張力成(cheng)型(xing)、軋制(zhi)成(cheng)型(xing)、拉拔成(cheng)型(xing)、沖(chong)壓成(cheng)型(xing)和(he)(he)沖(chong)孔。成(cheng)型(xing)的零部件在(zai)夾(jia)具和(he)(he)夾(jia)緊裝置中(zhong)(zhong)進(jin)行組裝，并通過點焊，最(zui)后(hou)組合(he)成(cheng)軌(gui)道用車廂。
為(wei)了成型，坯料(liao)要經剪切(qie)。最簡單的(de)方法是使用兩個(ge)相同(tong)形(xing)(xing)狀的(de)刀片，即稱為(wei)“直角方形(xing)(xing)”的(de)剪機進行(xing)剪切(qie)。盡管許(xu)多操作需要矩形(xing)(xing)或(huo)方形(xing)(xing)毛坯，但(dan)是復雜的(de)成樣也是有的(de)。
在(zai)毛(mao)(mao)坯加(jia)工(gong)(gong)(gong)中也使用“仿形”法(fa)來(lai)切(qie)割(ge)加(jia)工(gong)(gong)(gong)。通過切(qie)割(ge)，加(jia)工(gong)(gong)(gong)出與(yu)要求的(de)(de)形狀(zhuang)相同的(de)(de)毛(mao)(mao)坯。這(zhe)種裝置(zhi)能高(gao)速精確地切(qie)割(ge)加(jia)工(gong)(gong)(gong)成型(xing)毛(mao)(mao)坯，而生產成本很低。這(zhe)種“仿形”切(qie)割(ge)加(jia)工(gong)(gong)(gong)法(fa)，就是被廣泛(fan)應用的(de)(de)等離子弧“仿形”切(qie)割(ge)加(jia)工(gong)(gong)(gong)。
對(dui)于所有的(de)(de)剪(jian)(jian)切工(gong)具(ju)(ju)，要(yao)(yao)求選用最(zui)好的(de)(de)工(gong)具(ju)(ju)鋼鋼種(zhong)，剪(jian)(jian)刃(ren)要(yao)(yao)保(bao)持相當鋒利，剪(jian)(jian)刃(ren)的(de)(de)角度要(yao)(yao)盡(jin)可能小些。同(tong)時要(yao)(yao)避免刀(dao)刃(ren)缺口。剪(jian)(jian)刃(ren)安裝(zhuang)要(yao)(yao)仔(zi)細，以保(bao)證正確剪(jian)(jian)切。在模具(ju)(ju)剪(jian)(jian)切中，使(shi)用平面刀(dao)具(ju)(ju)，最(zui)小間(jian)隙為10%。
3. 冷彎(wan)成型和張力成型
車廂用鋼材大部分(fen)是彎曲成(cheng)型(xing)的，有(you)一(yi)部分(fen)是張力成(cheng)型(xing)，如車頂(ding)支柱(zhu)。純彎曲成(cheng)型(xing)的零部件(jian)是由單(dan)(dan)件(jian)單(dan)(dan)獨(du)在沖壓機(ji)壓彎成(cheng)型(xing)。冷(leng)沖壓成(cheng)型(xing)的沖壓機(ji)使用的是有(you)各種各樣的萬(wan)能(neng)模(mo)(mo)具(ju)，其中最普通的一(yi)種是標(biao)準的“V”型(xing)模(mo)(mo)具(ju)，通過調整沖程(cheng)來補償彈(dan)性回彈(dan)。
輥(gun)式冷彎成(cheng)型(xing)(xing)時，由(you)于(yu)成(cheng)型(xing)(xing)輥(gun)的(de)(de)(de)輥(gun)面(mian)(mian)較寬(kuan)，彎曲成(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)型(xing)(xing)鋼可能會發生扭轉。型(xing)(xing)鋼的(de)(de)(de)圓角半(ban)徑比成(cheng)型(xing)(xing)輥(gun)的(de)(de)(de)圓角半(ban)徑大得多，所以凸緣會發生彎斷。由(you)于(yu)消除應(ying)(ying)力而引起的(de)(de)(de)翹曲和扭曲，在卷(juan)材成(cheng)型(xing)(xing)中更加明(ming)顯(xian)。在彎曲區域，快速的(de)(de)(de)應(ying)(ying)變(bian)硬(ying)化會使變(bian)形部分趨于(yu)擴大。當成(cheng)型(xing)(xing)輥(gun)的(de)(de)(de)輥(gun)面(mian)(mian)太狹窄時，凸緣是顯(xian)示(shi)壓力的(de)(de)(de)標記，由(you)于(yu)成(cheng)型(xing)(xing)一個相(xiang)對比較明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)彎曲，需要較高的(de)(de)(de)壓力，這樣它們就(jiu)會相(xiang)互(hu)接觸。
從本質(zhi)上說，彈(dan)(dan)性(xing)回彈(dan)(dan)是(shi)型鋼在彎曲力去除以(yi)后，重新恢(hui)復到它(ta)的原始形(xing)狀的一(yi)種趨勢。這取決于(yu)：①. 薄板厚度(du)、彎曲半(ban)徑(jing)和彎曲角(jiao)度(du)等(deng)(deng)幾(ji)何因素；②. 鋼材化學成(cheng)(cheng)(cheng)分和屈服(fu)強度(du)等(deng)(deng)性(xing)能因素。一(yi)個工(gong)(gong)件必須經過成(cheng)(cheng)(cheng)型，以(yi)給(gei)出一(yi)個總應(ying)變(bian)，它(ta)等(deng)(deng)于(yu)永久變(bian)形(xing)所需的塑性(xing)應(ying)變(bian)加上引(yin)起彈(dan)(dan)性(xing)后效的確性(xing)應(ying)變(bian) 在張(zhang)力成(cheng)(cheng)(cheng)型車頂助條和其(qi)他支撐(cheng)件中(zhong)，構件外形(xing)不會出現相應(ying)的皺紋。通過緊夾毛坯的每一(yi)端(duan)，并且預拉伸它(ta)來保持彎曲外半(ban)徑(jing)處(chu)于(yu)拉力狀態，就能把(ba)彈(dan)(dan)性(xing)回彈(dan)(dan)減(jian)少到最低水(shui)平。工(gong)(gong)件有(you)(you)角(jiao)度(du)的部分必須精確地預成(cheng)(cheng)(cheng)型，以(yi)便它(ta)們完全適應(ying)張(zhang)力成(cheng)(cheng)(cheng)型工(gong)(gong)具（假如張(zhang)力成(cheng)(cheng)(cheng)型肋條沒有(you)(you)適當(dang)地給(gei)予支撐(cheng)，它(ta)將嚴重地歪扭）。
為了張力成(cheng)型(xing)一個車頂肋(lei)條(tiao)，把(ba)冷彎(wan)成(cheng)型(xing)工件(jian)放進有輪廓的夾(jia)具中，以便(bian)緊(jin)緊(jin)地夾(jia)住(zhu)工件(jian)整個表面，從而減少滑動和破(po)裂。與夾(jia)具相連(lian)的液壓(ya)缸給工件(jian)以拉力，之后把(ba)肋(lei)條(tiao)繞成(cheng)型(xing)模圍起(qi)來，使其(qi)彎(wan)曲。
鐵路車廂、車輛用(yong)不銹鋼型材品種示意圖，見圖5-36.
