不銹(xiu)鋼客(ke)車(che)(che)以(yi)其經濟耐用(yong)、美觀安全等一系列優點(dian),在時速200km以(yi)下的軌道交(jiao)通中有廣闊的應用(yong)前(qian)景。不銹(xiu)鋼客(ke)車(che)(che)車(che)(che)貌(mao),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(bu)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(tong)過(guo)對12Cr17Ni7(301)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)C、Ni、N等(deng)(deng)成分以(yi)及(ji)調質輥(gun)壓(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)進(jin)行了研究(jiu),明確(que)了C、N、Mn、Ni等(deng)(deng)含量(liang)對拉(la)伸特征(zheng)的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang),并且認(ren)為碳(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)含量(liang)在0.06%以(yi)下(xia)時(shi)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)就會變得緩慢(man),實(shi)(shi)施冷加(jia)(jia)工以(yi)后(hou)進(jin)行晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)敏化處理的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)候敏感性(xing)會增(zeng)加(jia)(jia),所以(yi)有必要將碳(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)含量(liang)進(jin)一步(bu)降(jiang)低(di)到0.03%以(yi)下(xia)。可有效(xiao)防止上(shang)(shang)述(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)或者(zhe)晶(jing)界應力腐(fu)蝕(shi)(shi)斷裂(lie),實(shi)(shi)現不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)(de)(de)高強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)化。進(jin)一步(bu)明確(que)了奧氏(shi)體(ti)穩定(ding)度(du)(du)(du)[Ma(30)]與調質輥(gun)壓(ya)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)延展(zhan)以(yi)及(ji)屈服(fu)比的(de)(de)(de)(de)(de)關系。通(tong)過(guo)奧氏(shi)體(ti)對022Cr17Ni7(301L)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)拉(la)伸特征(zheng)的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)分析(xi),搞清楚(chu)了下(xia)列問(wen)題(ti):拉(la)伸強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)在很(hen)大(da)(da)(da)程度(du)(du)(du)上(shang)(shang)取決于應變致生馬氏(shi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)量(liang),并隨(sui)著Ni當(dang)(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(jia)(jia)而降(jiang)低(di);另外(wai)屈服(fu)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)幾(ji)乎不(bu)受(shou)Ni當(dang)(dang)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang),但會隨(sui)著氮(dan)含量(liang)而增(zeng)大(da)(da)(da),相反的(de)(de)(de)(de)(de),延展(zhan)性(xing)受(shou)Ni當(dang)(dang)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)比較(jiao)大(da)(da)(da),等(deng)(deng)等(deng)(deng)。12Cr17Ni7(301)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)會隨(sui)著碳(tan)以(yi)及(ji)氮(dan)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)變化而增(zeng)大(da)(da)(da),但氮(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)作用在奧氏(shi)體(ti)相時(shi)是碳(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)2倍。還(huan)有,拉(la)伸強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)隨(sui)著奧氏(shi)體(ti)穩定(ding)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)(shang)升而下(xia)降(jiang),同一奧氏(shi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)穩定(ding)度(du)(du)(du)隨(sui)著碳(tan)以(yi)及(ji)氮(dan)量(liang)而增(zeng)大(da)(da)(da);延展(zhan)性(xing)隨(sui)著奧氏(shi)體(ti)穩定(ding)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)(shang)升而提高;從耐腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)和強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)兩方(fang)面來(lai)看最佳成分是022Cr17Ni7N(301LN)。


  為(wei)了改善(shan)耐晶間腐蝕開(kai)裂(lie),將(jiang)碳量調整(zheng)為(wei)0.03%以(yi)下,并通過氮的添加以(yi)及適(shi)當(dang)成分的比例調整(zheng)開(kai)發(fa)出了能同時(shi)滿足強度(du)需(xu)求的022Cr17Ni7(301LN)鋼,被軌道車輛廣泛采用(yong)。


  車輛底座部位由(you)于大量地進(jin)行電焊(han),而(er)022Cr17Ni7(301LN)這樣的(de)硬材會因焊(han)接而(er)導致強(qiang)度的(de)下降,所以不(bu)被采用。基于輕量化的(de)考慮,開發出了(le)雙相(xiang)不(bu)銹鋼Cr19Ni5Cu2N,確保焊(han)接部分(fen)也不(bu)會軟化。


  不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在軌道交(jiao)通中的應用(yong)前(qian)景廣(guang)闊,不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的需求(qiu)量將不(bu)(bu)(bu)斷增加(jia)。不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在軌道交(jiao)通中除(chu)用(yong)作車(che)站裝(zhuang)飾外,主(zhu)要用(yong)于制(zhi)造軌道車(che)輛。目前(qian),半不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)車(che)體,用(yong)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)制(zhi)造車(che)體的易腐蝕部件(jian)(jian),如翻板、腳(jiao)蹬、枕外平地板、空調平臺平頂板、洗臉(lian)室臺面、水(shui)箱(xiang)、污物(wu)箱(xiang)、逆變器(qi)箱(xiang)、充(chong)電器(qi)箱(xiang)、直(zhi)流電源箱(xiang)等(deng)。全不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)客車(che)車(che)輛的車(che)體除(chu)牽(qian)枕等(deng)少量結構件(jian)(jian)用(yong)低合金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)外,其余(yu)可全部用(yong)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)制(zhi)造,鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種為12CrNi7(301)和06Cr19Ni10(304)等(deng)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang),每輛車(che)的不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板材用(yong)量為9~10噸。


  不(bu)銹鋼(gang)車(che)體(ti)用(yong)022Cr17Ni7(301L)和(he)06Cr19Ni10(304)不(bu)銹鋼(gang)冷軋板(其中(zhong)301L不(bu)銹鋼(gang)用(yong)量占70%),材料和(he)等(deng)級分別是301L-LT、301L-DLT、301L-ST、301L-MT、301L-HT 和(he)06Cr19Ni10(304),要求022Cr17Ni7(301L)的碳含量<0.03%。


 表6-8是(shi)機車車輛用不銹(xiu)鋼牌號(hao)和(he)性能(neng)要(yao)求(qiu)。


8.jpg