12Cr17Mn6Ni5N(201)、12Cr18Mn9Ni5N(202)、12Cr17Ni7(301)、12Cr18Ni9(302)不銹鋼都是奧(ao)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(bu)銹鋼的強度更高。冷軋后，具有較高的硬度。
圖5-35是全不(bu)銹鋼(gang)制車廂的示(shi)意圖。
在退火狀(zhuang)態下，上述鋼具有較高的(de)(de)韌性和較低的(de)(de)屈服強度，因此成(cheng)型(xing)性能(neng)較好。所以(yi)在退火狀(zhuang)態下上述鋼即可(ke)成(cheng)型(xing)，當然(ran)也可(ke)以(yi)進行(xing)冷加工成(cheng)型(xing)。冷軋可(ke)以(yi)使這些(xie)鋼強化，這是(shi)由于(yu)一些(xie)奧(ao)氏體分解成(cheng)型(xing)的(de)(de)鐵(tie)素體和硬(ying)化剩余(yu)的(de)(de)奧(ao)氏體共同作用的(de)(de)結(jie)果。通過大量(liang)(liang)分析，碳、錳(meng)、鎳、鉻和氮的(de)(de)含量(liang)(liang)決定著所分析鋼的(de)(de)冷加工特(te)性。
1. 鋼種的選(xuan)定(ding)
軌道交(jiao)通用(yong)不(bu)銹(xiu)鋼，可選用(yong)的(de)有(you)以下幾種。
①. 低抗(kang)拉強度鋼板
低抗拉強度(du)(du)（low tensile strength) 2D表面鋼板相當于06Cr19Ni0,用(yong)來制(zhi)作深(shen)沖和張力成(cheng)型(xing)的零部件(jian)。它(ta)有較低的屈服強度(du)(du)（22.5kg/m㎡2),較高的伸長率（50%),最大的洛氏硬度(du)(du)（B95),彎曲半徑為(wei)兩倍板材(cai)厚度(du)(du)，可彎曲角度(du)(du)180°。
具有(you)抗拉強(qiang)度2B表面(mian)的(de)(de)鋼板(ban)用來制作冷彎成型(xing)的(de)(de)零(ling)部件，或輕微沖壓(ya)或平輥軋制，例(li)如室內嵌板(ban)、門(men)和(he)座席的(de)(de)支柱物。盡管這個鋼種的(de)(de)屈服強(qiang)度與LT2D表面(mian)鋼種一(yi)樣低(di)，它的(de)(de)伸長率(lv)低(di)于45%,硬(ying)度較高，最大(da)洛氏硬(ying)度為(wei)B105;彎曲半徑為(wei)板(ban)材厚度的(de)(de)1/2,彎曲角可達(da)180°。
特別是(shi)經(jing)過回火后用于車廂窗戶縫隙(xi)周圍的嵌板的要求：最低(di)屈服強度3.5kg/m㎡,最低(di)伸(shen)長率40%,最大洛氏(shi)硬度B105;彎曲(qu)半徑(jing)為板材厚度的1/2,彎曲(qu)角可達180°。
②. 特殊抗拉強(qiang)度鋼板(ban)
特殊(shu)抗拉強(qiang)度（special tensilestrength)鋼板(ban)(ban)用于(yu)車(che)頂肋(lei)條，它的屈服強(qiang)度為(wei)42.2~56.2kg/m㎡,最低伸長率(lv)為(wei)35%.厚度等于(yu)或小(xiao)于(yu)0.5mm的薄板(ban)(ban)，彎(wan)曲(qu)半(ban)徑(jing)為(wei)板(ban)(ban)材厚度的1/2,彎(wan)曲(qu)角(jiao)可達(da)180°;厚度超過0.5mm的薄板(ban)(ban)，彎(wan)曲(qu)半(ban)徑(jing)為(wei)薄板(ban)(ban)厚度的彎(wan)曲(qu)角(jiao)可達(da)135°。
③. 中等抗拉強度薄板
中等抗(kang)拉強(qiang)度(du)（middle tensilestrength)薄板(ban)用來制(zhi)作車廂外部的(de)波紋部件和槽式嵌板(ban)。最小屈服強(qiang)度(du)52.7kg/m㎡,最小伸長率(lv)25%,板(ban)厚(hou)(hou)小于0.5mm,彎(wan)曲半(ban)徑為板(ban)材(cai)厚(hou)(hou)度(du)的(de)1/2,彎(wan)曲角(jiao)可達180°;對較厚(hou)(hou)的(de)板(ban)材(cai)，彎(wan)曲半(ban)徑為板(ban)厚(hou)(hou)的(de)1/2,彎(wan)曲角(jiao)可達135°。
④. 高等抗拉強度薄板
厚(hou)(hou)度(du)等于和小于0.5mm的(de)(de)(de)高等抗拉(la)強(qiang)度(du)（high tensile strength) 薄(bo)板的(de)(de)(de)最(zui)小屈(qu)服(fu)(fu)強(qiang)度(du)70.3kg/m㎡,最(zui)小伸(shen)長率20%;彎(wan)曲(qu)半徑為板材厚(hou)(hou)度(du)的(de)(de)(de)1/2,彎(wan)曲(qu)角可達180°;0.5~3.2mm厚(hou)(hou)的(de)(de)(de)薄(bo)板的(de)(de)(de)最(zui)小屈(qu)服(fu)(fu)強(qiang)度(du)77.3kg/m㎡,最(zui)小伸(shen)長率15%,彎(wan)曲(qu)半徑為板材厚(hou)(hou)度(du)的(de)(de)(de)2倍(bei)，彎(wan)曲(qu)角可達135°.厚(hou)(hou)度(du)超過(guo)3.2mm的(de)(de)(de)高等抗拉(la)強(qiang)度(du)（HT)鋼板，常用來制作(zuo)波紋零部件，其最(zui)小屈(qu)服(fu)(fu)強(qiang)度(du)70.3kg/m㎡,最(zui)小伸(shen)長率20%;彎(wan)曲(qu)半徑為板材厚(hou)(hou)度(du)的(de)(de)(de)2倍(bei)，彎(wan)曲(qu)角135°。
2. 幾種(zhong)加(jia)工成型的方法
在軌(gui)(gui)道車輛(liang)制(zhi)造中，適用的成(cheng)型(xing)操(cao)作是剪切、冷彎成(cheng)型(xing)、張(zhang)力(li)成(cheng)型(xing)、軋制(zhi)成(cheng)型(xing)、拉(la)拔成(cheng)型(xing)、沖(chong)壓(ya)成(cheng)型(xing)和沖(chong)孔。成(cheng)型(xing)的零部件在夾(jia)具和夾(jia)緊裝置中進(jin)行(xing)組裝，并(bing)通過點焊，最后組合成(cheng)軌(gui)(gui)道用車廂。
為(wei)了(le)成型，坯(pi)料要經剪(jian)切。最簡單的(de)方法(fa)是(shi)使(shi)用兩個相同形狀的(de)刀片，即稱為(wei)“直角(jiao)方形”的(de)剪(jian)機進行(xing)剪(jian)切。盡管許多操作需要矩形或方形毛坯(pi)，但是(shi)復(fu)雜的(de)成樣也(ye)是(shi)有的(de)。
在毛坯加(jia)(jia)工(gong)中也使(shi)用“仿(fang)形(xing)”法來切(qie)割加(jia)(jia)工(gong)。通過切(qie)割，加(jia)(jia)工(gong)出與要求的(de)形(xing)狀相(xiang)同的(de)毛坯。這種(zhong)(zhong)裝置能(neng)高速精確(que)地(di)切(qie)割加(jia)(jia)工(gong)成(cheng)(cheng)型毛坯，而生產(chan)成(cheng)(cheng)本很低。這種(zhong)(zhong)“仿(fang)形(xing)”切(qie)割加(jia)(jia)工(gong)法，就是被廣泛應用的(de)等(deng)離子弧“仿(fang)形(xing)”切(qie)割加(jia)(jia)工(gong)。
對于所有的剪(jian)切工(gong)具(ju)，要求選用(yong)最好(hao)的工(gong)具(ju)鋼(gang)鋼(gang)種(zhong)，剪(jian)刃要保持相當(dang)鋒利，剪(jian)刃的角度要盡(jin)可能小(xiao)(xiao)些。同時(shi)要避免刀刃缺口。剪(jian)刃安裝要仔細，以保證正確剪(jian)切。在模具(ju)剪(jian)切中(zhong)，使用(yong)平面刀具(ju)，最小(xiao)(xiao)間隙為10%。
3. 冷彎成(cheng)型和(he)張(zhang)力成(cheng)型
車(che)廂用(yong)鋼(gang)材大部(bu)分是(shi)(shi)(shi)彎曲成(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)，有(you)一部(bu)分是(shi)(shi)(shi)張力成(cheng)型(xing)(xing)，如車(che)頂支(zhi)柱。純彎曲成(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)零(ling)部(bu)件是(shi)(shi)(shi)由(you)單件單獨在沖(chong)壓(ya)機(ji)壓(ya)彎成(cheng)型(xing)(xing)。冷(leng)沖(chong)壓(ya)成(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)沖(chong)壓(ya)機(ji)使用(yong)的(de)(de)是(shi)(shi)(shi)有(you)各種各樣的(de)(de)萬能模(mo)具，其中最普通(tong)的(de)(de)一種是(shi)(shi)(shi)標準的(de)(de)“V”型(xing)(xing)模(mo)具，通(tong)過調整沖(chong)程(cheng)來補償彈性回彈。
輥(gun)式冷彎(wan)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)時，由(you)于成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)輥(gun)的(de)(de)輥(gun)面(mian)較寬，彎(wan)曲(qu)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)型(xing)(xing)鋼(gang)可能會發生(sheng)扭(niu)轉。型(xing)(xing)鋼(gang)的(de)(de)圓角半(ban)徑比成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)輥(gun)的(de)(de)圓角半(ban)徑大得多(duo)，所以凸緣(yuan)會發生(sheng)彎(wan)斷(duan)。由(you)于消除應力而引(yin)起的(de)(de)翹(qiao)曲(qu)和扭(niu)曲(qu)，在(zai)卷材成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)中(zhong)更加明(ming)顯。在(zai)彎(wan)曲(qu)區域，快速的(de)(de)應變(bian)硬化會使變(bian)形部(bu)分趨(qu)于擴大。當成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)輥(gun)的(de)(de)輥(gun)面(mian)太狹窄(zhai)時，凸緣(yuan)是顯示壓力的(de)(de)標(biao)記(ji)，由(you)于成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)一個相對(dui)比較明(ming)顯的(de)(de)彎(wan)曲(qu)，需要較高的(de)(de)壓力，這樣它們就會相互接觸。
從本質上(shang)說，彈(dan)性(xing)回(hui)彈(dan)是型鋼(gang)在彎曲(qu)力(li)(li)去除以后，重(zhong)新(xin)恢復(fu)到(dao)(dao)它(ta)的(de)(de)(de)(de)原始形狀的(de)(de)(de)(de)一種趨勢。這取決(jue)于：①. 薄(bo)板厚度(du)(du)、彎曲(qu)半徑和彎曲(qu)角度(du)(du)等(deng)(deng)幾何因素；②. 鋼(gang)材(cai)化(hua)學(xue)成(cheng)分和屈服(fu)強度(du)(du)等(deng)(deng)性(xing)能因素。一個(ge)工(gong)件必須經過成(cheng)型，以給(gei)出一個(ge)總應(ying)變，它(ta)等(deng)(deng)于永(yong)久變形所需的(de)(de)(de)(de)塑性(xing)應(ying)變加(jia)上(shang)引起彈(dan)性(xing)后效的(de)(de)(de)(de)確性(xing)應(ying)變 在張力(li)(li)成(cheng)型車頂(ding)助條(tiao)和其他支撐件中，構件外形不會出現(xian)相應(ying)的(de)(de)(de)(de)皺紋。通過緊(jin)夾(jia)毛坯的(de)(de)(de)(de)每(mei)一端(duan)，并且預(yu)拉(la)伸它(ta)來(lai)保(bao)持(chi)彎曲(qu)外半徑處于拉(la)力(li)(li)狀態(tai)，就(jiu)能把彈(dan)性(xing)回(hui)彈(dan)減少到(dao)(dao)最低水(shui)平。工(gong)件有角度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)部分必須精確地預(yu)成(cheng)型，以便(bian)它(ta)們完全適應(ying)張力(li)(li)成(cheng)型工(gong)具(ju)（假如張力(li)(li)成(cheng)型肋條(tiao)沒有適當地給(gei)予支撐，它(ta)將嚴重(zhong)地歪扭）。
為了張力成(cheng)型(xing)一(yi)個車(che)頂肋條，把冷彎成(cheng)型(xing)工件(jian)放(fang)進有輪廓的(de)夾具中，以(yi)便緊緊地夾住工件(jian)整個表面，從(cong)而減少滑(hua)動和破裂(lie)。與夾具相連的(de)液壓缸給工件(jian)以(yi)拉力，之后(hou)把肋條繞成(cheng)型(xing)模圍起來(lai)，使其彎曲(qu)。
鐵路車廂、車輛(liang)用不銹鋼型(xing)材品種示意圖(tu)，見圖(tu)5-36.
