12Cr17Mn6Ni5N(201)、12Cr18Mn9Ni5N(202)、12Cr17Ni7(301)、12Cr18Ni9(302)不銹鋼都是奧氏體鋼，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5-35是全不銹鋼制車(che)廂的(de)示意圖。
在退(tui)火(huo)狀態(tai)下，上述鋼(gang)具有(you)較高的(de)韌性和較低的(de)屈服(fu)強度(du)，因此成型(xing)(xing)性能較好。所以在退(tui)火(huo)狀態(tai)下上述鋼(gang)即可(ke)成型(xing)(xing)，當然也可(ke)以進行冷加工成型(xing)(xing)。冷軋可(ke)以使這些(xie)鋼(gang)強化，這是由于一些(xie)奧氏(shi)體分解成型(xing)(xing)的(de)鐵素(su)體和硬化剩余的(de)奧氏(shi)體共同作用的(de)結(jie)果(guo)。通過大量(liang)(liang)分析，碳、錳、鎳、鉻和氮的(de)含量(liang)(liang)決定(ding)著所分析鋼(gang)的(de)冷加工特性。
1. 鋼種的(de)選定
軌道交通用不(bu)銹鋼，可選用的有(you)以下幾種(zhong)。
①. 低抗拉強度鋼板(ban)
低抗拉強(qiang)(qiang)度(du)（low tensile strength) 2D表面(mian)鋼板(ban)相當于06Cr19Ni0,用來(lai)制作深沖(chong)和(he)張力成型的零部件。它有較低的屈(qu)服強(qiang)(qiang)度(du)（22.5kg/m㎡2),較高(gao)的伸(shen)長率（50%),最(zui)大的洛氏硬(ying)度(du)（B95),彎曲(qu)半徑為兩倍板(ban)材(cai)厚度(du)，可彎曲(qu)角度(du)180°。
具有抗拉(la)強(qiang)度(du)2B表面的(de)(de)(de)鋼板用來(lai)制(zhi)作冷彎成型的(de)(de)(de)零(ling)部件，或(huo)輕微(wei)沖(chong)壓或(huo)平輥軋制(zhi)，例如室內嵌板、門(men)和座席的(de)(de)(de)支柱物(wu)。盡管這個鋼種(zhong)的(de)(de)(de)屈服強(qiang)度(du)與LT2D表面鋼種(zhong)一樣低(di)，它(ta)的(de)(de)(de)伸長率低(di)于45%,硬(ying)度(du)較(jiao)高，最大洛氏(shi)硬(ying)度(du)為B105;彎曲(qu)半徑(jing)為板材厚(hou)度(du)的(de)(de)(de)1/2,彎曲(qu)角可達180°。
特(te)別是經過回火(huo)后用于車廂窗戶縫隙周圍的嵌板的要(yao)求：最(zui)(zui)低屈服強度(du)3.5kg/m㎡,最(zui)(zui)低伸長率40%,最(zui)(zui)大(da)洛氏硬度(du)B105;彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)半徑為(wei)板材厚(hou)度(du)的1/2,彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)角可達180°。
②. 特殊抗拉強度鋼板
特殊(shu)抗(kang)拉強度(du)（special tensilestrength)鋼板(ban)(ban)用(yong)于車頂肋條，它的(de)屈服強度(du)為(wei)42.2~56.2kg/m㎡,最低(di)伸(shen)長率為(wei)35%.厚度(du)等于或小于0.5mm的(de)薄(bo)(bo)板(ban)(ban)，彎(wan)(wan)曲半(ban)徑為(wei)板(ban)(ban)材厚度(du)的(de)1/2,彎(wan)(wan)曲角可(ke)(ke)達180°;厚度(du)超過0.5mm的(de)薄(bo)(bo)板(ban)(ban)，彎(wan)(wan)曲半(ban)徑為(wei)薄(bo)(bo)板(ban)(ban)厚度(du)的(de)彎(wan)(wan)曲角可(ke)(ke)達135°。
③. 中等抗拉強度薄板
中等(deng)抗拉強度(du)（middle tensilestrength)薄(bo)板(ban)(ban)用(yong)來(lai)制作車(che)廂外部的(de)波紋部件和(he)槽式嵌(qian)板(ban)(ban)。最小屈服強度(du)52.7kg/m㎡,最小伸長率25%,板(ban)(ban)厚(hou)小于0.5mm,彎曲(qu)半徑(jing)為板(ban)(ban)材厚(hou)度(du)的(de)1/2,彎曲(qu)角可(ke)達(da)180°;對較厚(hou)的(de)板(ban)(ban)材，彎曲(qu)半徑(jing)為板(ban)(ban)厚(hou)的(de)1/2,彎曲(qu)角可(ke)達(da)135°。
④. 高等(deng)抗(kang)拉(la)強度薄板
厚(hou)度(du)(du)等(deng)于(yu)和小(xiao)于(yu)0.5mm的(de)高(gao)等(deng)抗拉強(qiang)(qiang)度(du)(du)（high tensile strength) 薄(bo)板(ban)(ban)的(de)最(zui)小(xiao)屈服(fu)強(qiang)(qiang)度(du)(du)70.3kg/m㎡,最(zui)小(xiao)伸(shen)長率20%;彎(wan)曲(qu)(qu)半(ban)徑為(wei)板(ban)(ban)材厚(hou)度(du)(du)的(de)1/2,彎(wan)曲(qu)(qu)角可達(da)180°;0.5~3.2mm厚(hou)的(de)薄(bo)板(ban)(ban)的(de)最(zui)小(xiao)屈服(fu)強(qiang)(qiang)度(du)(du)77.3kg/m㎡,最(zui)小(xiao)伸(shen)長率15%,彎(wan)曲(qu)(qu)半(ban)徑為(wei)板(ban)(ban)材厚(hou)度(du)(du)的(de)2倍，彎(wan)曲(qu)(qu)角可達(da)135°.厚(hou)度(du)(du)超(chao)過3.2mm的(de)高(gao)等(deng)抗拉強(qiang)(qiang)度(du)(du)（HT)鋼(gang)板(ban)(ban)，常(chang)用(yong)來制(zhi)作波紋零部件(jian)，其最(zui)小(xiao)屈服(fu)強(qiang)(qiang)度(du)(du)70.3kg/m㎡,最(zui)小(xiao)伸(shen)長率20%;彎(wan)曲(qu)(qu)半(ban)徑為(wei)板(ban)(ban)材厚(hou)度(du)(du)的(de)2倍，彎(wan)曲(qu)(qu)角135°。
2. 幾種加工成(cheng)型的方法
在(zai)(zai)軌道車輛制(zhi)造(zao)中，適用的(de)成(cheng)型(xing)(xing)(xing)操作是剪切、冷彎成(cheng)型(xing)(xing)(xing)、張力成(cheng)型(xing)(xing)(xing)、軋制(zhi)成(cheng)型(xing)(xing)(xing)、拉拔成(cheng)型(xing)(xing)(xing)、沖壓成(cheng)型(xing)(xing)(xing)和沖孔。成(cheng)型(xing)(xing)(xing)的(de)零部件(jian)在(zai)(zai)夾具和夾緊(jin)裝(zhuang)置中進行組裝(zhuang)，并通過點焊，最后組合成(cheng)軌道用車廂。
為了成型(xing)，坯(pi)(pi)料要經剪切。最簡單的(de)(de)方法是使用(yong)兩(liang)個相同形(xing)(xing)狀的(de)(de)刀片(pian)，即稱為“直角(jiao)方形(xing)(xing)”的(de)(de)剪機進行剪切。盡(jin)管許多操作需要矩形(xing)(xing)或方形(xing)(xing)毛(mao)坯(pi)(pi)，但是復(fu)雜的(de)(de)成樣(yang)也(ye)是有的(de)(de)。
在毛坯加(jia)工(gong)(gong)中(zhong)也使用“仿形”法來切割(ge)加(jia)工(gong)(gong)。通過切割(ge)，加(jia)工(gong)(gong)出與要求(qiu)的(de)形狀(zhuang)相(xiang)同的(de)毛坯。這(zhe)種裝置能高速(su)精確地切割(ge)加(jia)工(gong)(gong)成型毛坯，而(er)生產成本很低(di)。這(zhe)種“仿形”切割(ge)加(jia)工(gong)(gong)法，就是(shi)被廣泛(fan)應用的(de)等離子弧“仿形”切割(ge)加(jia)工(gong)(gong)。
對(dui)于所有的剪(jian)(jian)切工具，要求(qiu)選用最好的工具鋼(gang)鋼(gang)種，剪(jian)(jian)刃(ren)要保持相當鋒利，剪(jian)(jian)刃(ren)的角(jiao)度要盡可(ke)能小(xiao)些。同時要避(bi)免刀刃(ren)缺口。剪(jian)(jian)刃(ren)安裝要仔細，以保證正確剪(jian)(jian)切。在(zai)模具剪(jian)(jian)切中(zhong)，使(shi)用平面刀具，最小(xiao)間隙(xi)為(wei)10%。
3. 冷彎成型和張力成型
車廂用鋼(gang)材大部(bu)分是(shi)彎曲(qu)成型(xing)的(de)(de)，有(you)一部(bu)分是(shi)張力成型(xing)，如車頂(ding)支柱。純彎曲(qu)成型(xing)的(de)(de)零部(bu)件是(shi)由單件單獨在沖(chong)(chong)壓機(ji)(ji)壓彎成型(xing)。冷沖(chong)(chong)壓成型(xing)的(de)(de)沖(chong)(chong)壓機(ji)(ji)使(shi)用的(de)(de)是(shi)有(you)各種各樣的(de)(de)萬能模具，其中最(zui)普通的(de)(de)一種是(shi)標準的(de)(de)“V”型(xing)模具，通過(guo)調整沖(chong)(chong)程來補償彈性回彈。
輥(gun)式冷(leng)彎(wan)成(cheng)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)時(shi)，由(you)于成(cheng)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)輥(gun)的(de)輥(gun)面較寬，彎(wan)曲(qu)成(cheng)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)鋼可能會(hui)發(fa)生扭轉(zhuan)。型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)鋼的(de)圓角半徑比(bi)成(cheng)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)輥(gun)的(de)圓角半徑大(da)得(de)多，所以(yi)凸緣會(hui)發(fa)生彎(wan)斷。由(you)于消(xiao)除應(ying)力而(er)引起的(de)翹曲(qu)和扭曲(qu)，在(zai)(zai)卷材(cai)成(cheng)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)中更加明(ming)(ming)顯。在(zai)(zai)彎(wan)曲(qu)區(qu)域，快(kuai)速的(de)應(ying)變(bian)(bian)硬化(hua)會(hui)使變(bian)(bian)形部(bu)分(fen)趨于擴大(da)。當成(cheng)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)輥(gun)的(de)輥(gun)面太狹窄時(shi)，凸緣是顯示(shi)壓(ya)力的(de)標記，由(you)于成(cheng)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)一個相對比(bi)較明(ming)(ming)顯的(de)彎(wan)曲(qu)，需要較高(gao)的(de)壓(ya)力，這樣它(ta)們就會(hui)相互接觸。
從本(ben)質上(shang)說(shuo)，彈性(xing)回彈是型(xing)鋼(gang)在彎(wan)曲(qu)力(li)去除以后(hou)(hou)，重新(xin)恢復到它(ta)(ta)的原始(shi)形狀的一種趨勢(shi)。這(zhe)取決于：①. 薄板厚度、彎(wan)曲(qu)半徑和彎(wan)曲(qu)角度等(deng)幾何因素(su)；②. 鋼(gang)材化學成(cheng)(cheng)(cheng)分和屈服(fu)強度等(deng)性(xing)能因素(su)。一個(ge)工(gong)(gong)件(jian)(jian)必須(xu)經(jing)過(guo)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)，以給(gei)出一個(ge)總應變(bian)(bian)，它(ta)(ta)等(deng)于永久變(bian)(bian)形所需的塑性(xing)應變(bian)(bian)加(jia)上(shang)引(yin)起彈性(xing)后(hou)(hou)效(xiao)的確性(xing)應變(bian)(bian) 在張(zhang)力(li)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)車頂助條(tiao)和其(qi)他支撐件(jian)(jian)中，構件(jian)(jian)外(wai)形不會(hui)出現相(xiang)應的皺紋(wen)。通過(guo)緊(jin)夾毛坯(pi)的每一端，并且預拉伸它(ta)(ta)來保持彎(wan)曲(qu)外(wai)半徑處于拉力(li)狀態(tai)，就能把彈性(xing)回彈減少到最低水(shui)平。工(gong)(gong)件(jian)(jian)有(you)角度的部分必須(xu)精確地(di)預成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)，以便它(ta)(ta)們完全(quan)適應張(zhang)力(li)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)工(gong)(gong)具（假如(ru)張(zhang)力(li)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)肋條(tiao)沒有(you)適當(dang)地(di)給(gei)予支撐，它(ta)(ta)將嚴重地(di)歪扭）。
為了張(zhang)力成型一個(ge)車頂肋條，把(ba)冷(leng)彎(wan)成型工(gong)件放進有輪廓的(de)夾(jia)具中，以便緊緊地夾(jia)住工(gong)件整個(ge)表面(mian)，從而減(jian)少滑動和破裂。與(yu)夾(jia)具相連的(de)液壓(ya)缸給工(gong)件以拉力，之后把(ba)肋條繞(rao)成型模(mo)圍起(qi)來，使其彎(wan)曲。
鐵(tie)路車廂(xiang)、車輛用不(bu)銹鋼型材(cai)品種示意圖，見圖5-36.
