12Cr17Mn6Ni5N(201)、12Cr18Mn9Ni5N(202)、12Cr17Ni7(301)、12Cr18Ni9(302)不銹鋼都是奧(ao)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(bu)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(gang)制(zhi)車廂的示(shi)意圖。
在退(tui)火(huo)狀態下，上(shang)述(shu)鋼具有較高的(de)韌性(xing)和較低的(de)屈服強度，因(yin)此(ci)成(cheng)(cheng)型性(xing)能較好。所以(yi)在退(tui)火(huo)狀態下上(shang)述(shu)鋼即可(ke)成(cheng)(cheng)型，當然也可(ke)以(yi)進行冷加工成(cheng)(cheng)型。冷軋可(ke)以(yi)使這些鋼強化，這是由于一些奧氏體(ti)分解成(cheng)(cheng)型的(de)鐵(tie)素體(ti)和硬化剩余的(de)奧氏體(ti)共(gong)同作用的(de)結果。通過大量分析，碳、錳、鎳、鉻和氮的(de)含量決定(ding)著(zhu)所分析鋼的(de)冷加工特性(xing)。
1. 鋼種的選定(ding)
軌道交通用不銹鋼，可選(xuan)用的有以下幾種。
①. 低抗拉強度鋼板
低抗(kang)拉強(qiang)度(du)(du)（low tensile strength) 2D表(biao)面鋼板相當于06Cr19Ni0,用(yong)來制作(zuo)深沖和張力成型的(de)零部件(jian)。它有較低的(de)屈(qu)服強(qiang)度(du)(du)（22.5kg/m㎡2),較高的(de)伸長率（50%),最大的(de)洛氏硬(ying)度(du)(du)（B95),彎(wan)(wan)曲半(ban)徑為兩倍(bei)板材厚度(du)(du)，可彎(wan)(wan)曲角度(du)(du)180°。
具有抗拉強度(du)2B表(biao)面(mian)的(de)(de)鋼(gang)板(ban)用來制作冷彎(wan)(wan)成型的(de)(de)零部件(jian)，或(huo)輕微沖(chong)壓或(huo)平輥(gun)軋(ya)制，例如室內嵌板(ban)、門和座(zuo)席的(de)(de)支(zhi)柱物。盡(jin)管這個鋼(gang)種的(de)(de)屈(qu)服(fu)強度(du)與LT2D表(biao)面(mian)鋼(gang)種一樣(yang)低，它的(de)(de)伸長率低于(yu)45%,硬度(du)較高，最大洛氏(shi)硬度(du)為B105;彎(wan)(wan)曲(qu)半徑(jing)為板(ban)材厚度(du)的(de)(de)1/2,彎(wan)(wan)曲(qu)角(jiao)可達180°。
特別(bie)是經過回火后用于(yu)車廂窗(chuang)戶(hu)縫隙(xi)周圍的嵌板的要求：最(zui)低屈(qu)服(fu)強(qiang)度(du)3.5kg/m㎡,最(zui)低伸長率40%,最(zui)大洛(luo)氏(shi)硬度(du)B105;彎(wan)曲半(ban)徑為板材厚度(du)的1/2,彎(wan)曲角可(ke)達180°。
②. 特殊抗拉強度鋼板
特(te)殊(shu)抗(kang)拉強度(du)(du)（special tensilestrength)鋼板用于(yu)車頂(ding)肋條(tiao)，它的(de)(de)(de)屈(qu)服強度(du)(du)為(wei)42.2~56.2kg/m㎡,最低伸(shen)長率為(wei)35%.厚(hou)度(du)(du)等于(yu)或小于(yu)0.5mm的(de)(de)(de)薄(bo)板，彎(wan)曲半徑(jing)為(wei)板材厚(hou)度(du)(du)的(de)(de)(de)1/2,彎(wan)曲角可達180°;厚(hou)度(du)(du)超過0.5mm的(de)(de)(de)薄(bo)板，彎(wan)曲半徑(jing)為(wei)薄(bo)板厚(hou)度(du)(du)的(de)(de)(de)彎(wan)曲角可達135°。
③. 中等(deng)抗拉(la)強(qiang)度薄板
中等抗拉強(qiang)度（middle tensilestrength)薄板(ban)用來制作車廂(xiang)外部(bu)的波(bo)紋部(bu)件和槽式嵌板(ban)。最小屈服(fu)強(qiang)度52.7kg/m㎡,最小伸長率(lv)25%,板(ban)厚(hou)小于0.5mm,彎(wan)(wan)(wan)(wan)曲半徑為板(ban)材厚(hou)度的1/2,彎(wan)(wan)(wan)(wan)曲角(jiao)可達(da)(da)180°;對較厚(hou)的板(ban)材，彎(wan)(wan)(wan)(wan)曲半徑為板(ban)厚(hou)的1/2,彎(wan)(wan)(wan)(wan)曲角(jiao)可達(da)(da)135°。
④. 高等(deng)抗拉(la)強度薄板
厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)等(deng)于和小(xiao)(xiao)(xiao)于0.5mm的(de)(de)高等(deng)抗拉強度(du)(du)(du)(du)（high tensile strength) 薄(bo)板(ban)的(de)(de)最(zui)小(xiao)(xiao)(xiao)屈(qu)(qu)(qu)服強度(du)(du)(du)(du)70.3kg/m㎡,最(zui)小(xiao)(xiao)(xiao)伸長率20%;彎(wan)曲(qu)半(ban)徑(jing)為板(ban)材厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)1/2,彎(wan)曲(qu)角可(ke)達(da)180°;0.5~3.2mm厚(hou)(hou)的(de)(de)薄(bo)板(ban)的(de)(de)最(zui)小(xiao)(xiao)(xiao)屈(qu)(qu)(qu)服強度(du)(du)(du)(du)77.3kg/m㎡,最(zui)小(xiao)(xiao)(xiao)伸長率15%,彎(wan)曲(qu)半(ban)徑(jing)為板(ban)材厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)2倍，彎(wan)曲(qu)角可(ke)達(da)135°.厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)超過3.2mm的(de)(de)高等(deng)抗拉強度(du)(du)(du)(du)（HT)鋼板(ban)，常用來制(zhi)作波紋零(ling)部件(jian)，其(qi)最(zui)小(xiao)(xiao)(xiao)屈(qu)(qu)(qu)服強度(du)(du)(du)(du)70.3kg/m㎡,最(zui)小(xiao)(xiao)(xiao)伸長率20%;彎(wan)曲(qu)半(ban)徑(jing)為板(ban)材厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)2倍，彎(wan)曲(qu)角135°。
2. 幾種加工成型(xing)的方法
在軌道車(che)輛制造中(zhong)，適用(yong)的(de)成(cheng)型(xing)操作是剪(jian)切(qie)、冷彎成(cheng)型(xing)、張力成(cheng)型(xing)、軋制成(cheng)型(xing)、拉拔成(cheng)型(xing)、沖壓(ya)成(cheng)型(xing)和沖孔。成(cheng)型(xing)的(de)零部件在夾具和夾緊裝置中(zhong)進行組裝，并通過點焊，最(zui)后組合成(cheng)軌道用(yong)車(che)廂。
為(wei)了成(cheng)型(xing)，坯(pi)料要(yao)經剪切(qie)。最簡(jian)單的(de)(de)方(fang)法是(shi)使(shi)用兩個相同(tong)形狀的(de)(de)刀片(pian)，即稱為(wei)“直角方(fang)形”的(de)(de)剪機進(jin)行剪切(qie)。盡管許多(duo)操作需要(yao)矩形或方(fang)形毛坯(pi)，但(dan)是(shi)復雜(za)的(de)(de)成(cheng)樣也(ye)是(shi)有的(de)(de)。
在(zai)毛坯(pi)加(jia)工(gong)中也(ye)使用(yong)“仿(fang)形(xing)”法(fa)來切(qie)割(ge)加(jia)工(gong)。通過切(qie)割(ge)，加(jia)工(gong)出與要求的(de)形(xing)狀相同的(de)毛坯(pi)。這種(zhong)裝置能(neng)高速(su)精確地(di)切(qie)割(ge)加(jia)工(gong)成型毛坯(pi)，而生產成本很(hen)低(di)。這種(zhong)“仿(fang)形(xing)”切(qie)割(ge)加(jia)工(gong)法(fa)，就是被(bei)廣泛應用(yong)的(de)等(deng)離子弧“仿(fang)形(xing)”切(qie)割(ge)加(jia)工(gong)。
對于所有(you)的(de)剪切工具(ju)，要求(qiu)選(xuan)用(yong)(yong)最好的(de)工具(ju)鋼(gang)鋼(gang)種，剪刃(ren)(ren)(ren)要保持(chi)相當鋒利(li)，剪刃(ren)(ren)(ren)的(de)角度要盡可能(neng)小些。同(tong)時要避(bi)免刀刃(ren)(ren)(ren)缺(que)口(kou)。剪刃(ren)(ren)(ren)安裝要仔細，以保證(zheng)正確剪切。在(zai)模具(ju)剪切中，使用(yong)(yong)平面刀具(ju)，最小間隙為10%。
3. 冷彎(wan)成型(xing)和張(zhang)力(li)成型(xing)
車廂用鋼材大(da)部(bu)分是彎曲成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的，有一部(bu)分是張力成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)，如車頂支柱。純彎曲成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的零部(bu)件(jian)是由(you)單件(jian)單獨在(zai)沖(chong)壓(ya)機壓(ya)彎成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)。冷沖(chong)壓(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的沖(chong)壓(ya)機使用的是有各種各樣的萬能模(mo)具，其中最普通(tong)的一種是標準的“V”型(xing)模(mo)具，通(tong)過調整沖(chong)程來補償彈(dan)性回彈(dan)。
輥式冷彎(wan)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)時，由于成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)輥的(de)(de)輥面(mian)較寬，彎(wan)曲(qu)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)型(xing)(xing)鋼可(ke)能會發(fa)生(sheng)扭轉。型(xing)(xing)鋼的(de)(de)圓角半徑比(bi)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)輥的(de)(de)圓角半徑大得多，所以凸(tu)緣會發(fa)生(sheng)彎(wan)斷。由于消除(chu)應(ying)力(li)而引(yin)起的(de)(de)翹曲(qu)和扭曲(qu)，在卷材成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)中更加(jia)明(ming)顯。在彎(wan)曲(qu)區域，快速的(de)(de)應(ying)變硬化會使變形部分(fen)趨于擴大。當(dang)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)輥的(de)(de)輥面(mian)太狹窄時，凸(tu)緣是顯示壓(ya)力(li)的(de)(de)標記，由于成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)一個(ge)相對(dui)比(bi)較明(ming)顯的(de)(de)彎(wan)曲(qu)，需(xu)要較高的(de)(de)壓(ya)力(li)，這樣它們就會相互(hu)接觸。
從本質上(shang)說(shuo)，彈(dan)性回(hui)彈(dan)是型鋼(gang)在彎曲(qu)力(li)去除以(yi)后，重新恢復到它(ta)(ta)的(de)原始形狀的(de)一(yi)種(zhong)趨勢。這取決(jue)于(yu)：①. 薄板厚度、彎曲(qu)半徑(jing)和彎曲(qu)角(jiao)度等(deng)幾何因素(su)；②. 鋼(gang)材化學(xue)成(cheng)分和屈服強度等(deng)性能(neng)因素(su)。一(yi)個(ge)工(gong)件(jian)(jian)必須經過成(cheng)型，以(yi)給出一(yi)個(ge)總應(ying)變，它(ta)(ta)等(deng)于(yu)永久(jiu)變形所(suo)需的(de)塑性應(ying)變加(jia)上(shang)引起(qi)彈(dan)性后效的(de)確性應(ying)變 在張力(li)成(cheng)型車頂助條和其他(ta)支(zhi)撐件(jian)(jian)中，構件(jian)(jian)外形不會出現(xian)相應(ying)的(de)皺紋(wen)。通過緊夾毛坯的(de)每一(yi)端(duan)，并且預拉(la)伸它(ta)(ta)來(lai)保持彎曲(qu)外半徑(jing)處于(yu)拉(la)力(li)狀態(tai)，就能(neng)把彈(dan)性回(hui)彈(dan)減少(shao)到最低水平。工(gong)件(jian)(jian)有角(jiao)度的(de)部分必須精確地(di)預成(cheng)型，以(yi)便它(ta)(ta)們(men)完全適應(ying)張力(li)成(cheng)型工(gong)具（假如張力(li)成(cheng)型肋條沒有適當地(di)給予(yu)支(zhi)撐，它(ta)(ta)將嚴(yan)重地(di)歪扭）。
為了張力成(cheng)(cheng)型(xing)一個車頂(ding)肋(lei)條，把冷彎成(cheng)(cheng)型(xing)工件(jian)(jian)放(fang)進有輪廓的夾(jia)(jia)具中，以便緊緊地夾(jia)(jia)住工件(jian)(jian)整(zheng)個表面，從(cong)而(er)減(jian)少滑動和破裂。與夾(jia)(jia)具相連的液壓缸給工件(jian)(jian)以拉力，之后把肋(lei)條繞成(cheng)(cheng)型(xing)模圍起來，使其(qi)彎曲(qu)。
鐵(tie)路(lu)車(che)(che)廂(xiang)、車(che)(che)輛(liang)用不銹鋼(gang)型材品種示意圖，見圖5-36.
