不(bu)(bu)銹(xiu)鋼客(ke)車以其經濟耐用、美觀(guan)安全(quan)等一系列優點,在時速200km以下的軌道交(jiao)通中有廣(guang)闊的應用前景。不(bu)(bu)銹(xiu)鋼客(ke)車車貌,見圖(tu)6-4。


 軌道車輛的表皮使用了不銹鋼鋼帶,所以被稱為半不銹(xiu)鋼車輛(或者表皮不銹鋼車輛)。車體為鋼制,外皮使用了06Cr19Ni10(304)制的鋼板。用不銹鋼板是代替涂層鋼板使用的,主要目的是為了解決車皮的腐蝕以及通過無涂層化來降低保養費用。作為軌道車輛用不銹鋼,美國當時使用了AISI 200系,尤其是12Cr17Mn6Ni5N(201)鋼作為外層鋼板,為了進一步加強車輛的輕量化、提高“免保養”的效果,出現了“全不銹鋼”的車輛,車的骨架也使用了不銹鋼。通過對影響12Cr17Ni7(301)鋼強度的調質輥壓、加工、焊接方法等進行改善,外表使用了06Cr19Ni10(304)或者12Cr17Ni7(301),并且進行波紋加工、排氣扇成形、焊接組裝等,除了底框的特殊部分,全都使用不銹鋼來制造。根據不銹鋼的不同鋼種,基于強度方面的考慮,全都采用12Cr17Ni7(301)冷軋帶鋼,電阻點焊的焊接熱影響不大,所以適合大多數情況下的焊接;但是局部組裝所使用的電弧焊接部分,由于使用環境的緣故以及用于清洗的清潔劑的原因,曾經發生過晶間腐蝕和晶界應力腐蝕斷裂。


圖 4.jpg


  通過(guo)對12Cr17Ni7(301)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)C、Ni、N等成分以(yi)(yi)(yi)及(ji)(ji)調質(zhi)(zhi)輥壓(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)響(xiang)進行了研究(jiu),明確了C、N、Mn、Ni等含量(liang)對拉伸(shen)(shen)(shen)特(te)征(zheng)的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)響(xiang),并且認為碳(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)含量(liang)在0.06%以(yi)(yi)(yi)下(xia)時晶間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)就(jiu)會(hui)變得緩慢,實(shi)施(shi)冷加工以(yi)(yi)(yi)后(hou)進行晶間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)敏(min)化(hua)處理的(de)(de)(de)(de)(de)時候(hou)敏(min)感性會(hui)增(zeng)加,所以(yi)(yi)(yi)有必要將(jiang)碳(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)含量(liang)進一(yi)步降低(di)到0.03%以(yi)(yi)(yi)下(xia)。可(ke)有效防止(zhi)上(shang)述的(de)(de)(de)(de)(de)晶間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)或者(zhe)晶界應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)斷裂,實(shi)現不銹鋼的(de)(de)(de)(de)(de)高強(qiang)度(du)(du)(du)化(hua)。進一(yi)步明確了奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)穩定(ding)(ding)度(du)(du)(du)[Ma(30)]與調質(zhi)(zhi)輥壓(ya)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)延(yan)展(zhan)以(yi)(yi)(yi)及(ji)(ji)屈服比的(de)(de)(de)(de)(de)關系。通過(guo)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)對022Cr17Ni7(301L)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)拉伸(shen)(shen)(shen)特(te)征(zheng)的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)響(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)分析,搞清楚(chu)了下(xia)列問題:拉伸(shen)(shen)(shen)強(qiang)度(du)(du)(du)在很大(da)(da)程度(du)(du)(du)上(shang)取決于應(ying)變致生馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)量(liang),并隨(sui)(sui)(sui)著(zhu)(zhu)Ni當(dang)量(liang)([Ni]+0.35[[Si]+0.4[Mn]+0.65[Cr]+12.6[C+N])的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加而降低(di);另外(wai)屈服強(qiang)度(du)(du)(du)幾(ji)乎不受(shou)Ni當(dang)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)響(xiang),但(dan)(dan)會(hui)隨(sui)(sui)(sui)著(zhu)(zhu)氮含量(liang)而增(zeng)大(da)(da),相(xiang)反的(de)(de)(de)(de)(de),延(yan)展(zhan)性受(shou)Ni當(dang)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)響(xiang)比較大(da)(da),等等。12Cr17Ni7(301)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)會(hui)隨(sui)(sui)(sui)著(zhu)(zhu)碳(tan)(tan)以(yi)(yi)(yi)及(ji)(ji)氮量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)而增(zeng)大(da)(da),但(dan)(dan)氮的(de)(de)(de)(de)(de)作用在奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)相(xiang)時是碳(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)2倍。還有,拉伸(shen)(shen)(shen)強(qiang)度(du)(du)(du)隨(sui)(sui)(sui)著(zhu)(zhu)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)穩定(ding)(ding)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)升(sheng)而下(xia)降,同(tong)一(yi)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)穩定(ding)(ding)度(du)(du)(du)隨(sui)(sui)(sui)著(zhu)(zhu)碳(tan)(tan)以(yi)(yi)(yi)及(ji)(ji)氮量(liang)而增(zeng)大(da)(da);延(yan)展(zhan)性隨(sui)(sui)(sui)著(zhu)(zhu)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)穩定(ding)(ding)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)升(sheng)而提高;從耐腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性和強(qiang)度(du)(du)(du)兩方面來看最佳成分是022Cr17Ni7N(301LN)。


  為了改善耐(nai)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)開(kai)裂(lie),將(jiang)碳量調整(zheng)為0.03%以下,并通過氮的(de)添加以及適當(dang)成分的(de)比例(li)調整(zheng)開(kai)發出了能同時滿(man)足強(qiang)度需求(qiu)的(de)022Cr17Ni7(301LN)鋼,被軌道車輛廣(guang)泛采用。


  車(che)輛底座(zuo)部(bu)位由(you)于(yu)大量(liang)地(di)進行電焊(han),而(er)022Cr17Ni7(301LN)這樣(yang)的(de)硬材會(hui)因焊(han)接(jie)而(er)導致強度的(de)下降,所以(yi)不被采用。基(ji)于(yu)輕(qing)量(liang)化(hua)的(de)考慮,開發出了雙(shuang)相不銹鋼(gang)Cr19Ni5Cu2N,確(que)保焊(han)接(jie)部(bu)分也不會(hui)軟化(hua)。


  不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在軌道交(jiao)通中的(de)(de)(de)應用(yong)前(qian)景廣(guang)闊,不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)需(xu)求(qiu)量將不(bu)(bu)斷增加。不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在軌道交(jiao)通中除用(yong)作車站裝飾外,主要用(yong)于(yu)制造(zao)軌道車輛。目前(qian),半不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)車體,用(yong)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)制造(zao)車體的(de)(de)(de)易(yi)腐蝕部件(jian)(jian),如(ru)翻板、腳蹬(deng)、枕(zhen)外平(ping)地板、空調(diao)平(ping)臺(tai)(tai)平(ping)頂板、洗臉(lian)室臺(tai)(tai)面、水箱、污物箱、逆變器箱、充電器箱、直流電源箱等(deng)。全不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)客車車輛的(de)(de)(de)車體除牽(qian)枕(zhen)等(deng)少量結構件(jian)(jian)用(yong)低(di)合金鋼(gang)外,其余可全部用(yong)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)制造(zao),鋼(gang)種為(wei)12CrNi7(301)和06Cr19Ni10(304)等(deng)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang),每輛車的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)板材用(yong)量為(wei)9~10噸。


  不銹鋼車體(ti)用022Cr17Ni7(301L)和(he)06Cr19Ni10(304)不銹鋼冷軋(ya)板(其(qi)中301L不銹鋼用量占70%),材料和(he)等級分別(bie)是301L-LT、301L-DLT、301L-ST、301L-MT、301L-HT 和(he)06Cr19Ni10(304),要求022Cr17Ni7(301L)的(de)碳含量<0.03%。


 表6-8是機車車輛用不銹(xiu)鋼(gang)牌號(hao)和性能要求。


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