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(bu)銹鋼的強度更高。冷軋后，具有較高的硬度。
圖(tu)5-35是全不(bu)銹鋼制車廂的示(shi)意圖(tu)。
在退火狀態下，上述鋼具有較高的韌性(xing)和較低的屈服強(qiang)度，因(yin)此成(cheng)(cheng)型性(xing)能較好。所(suo)(suo)以(yi)在退火狀態下上述鋼即可(ke)成(cheng)(cheng)型，當然也可(ke)以(yi)進(jin)行冷加工成(cheng)(cheng)型。冷軋(ya)可(ke)以(yi)使這(zhe)些鋼強(qiang)化(hua)，這(zhe)是由于一些奧(ao)氏體(ti)分(fen)(fen)解成(cheng)(cheng)型的鐵素體(ti)和硬化(hua)剩余(yu)的奧(ao)氏體(ti)共同作用(yong)的結果(guo)。通過大量(liang)(liang)分(fen)(fen)析，碳、錳、鎳、鉻和氮的含量(liang)(liang)決(jue)定著(zhu)所(suo)(suo)分(fen)(fen)析鋼的冷加工特性(xing)。
1. 鋼(gang)種的選定
軌道(dao)交(jiao)通用不(bu)銹(xiu)鋼，可選(xuan)用的有以(yi)下幾種。
①. 低抗拉強度鋼板
低(di)抗拉強(qiang)(qiang)度（low tensile strength) 2D表(biao)面鋼(gang)板相(xiang)當于06Cr19Ni0,用來制作(zuo)深沖和張力(li)成型的零(ling)部件。它有較低(di)的屈服強(qiang)(qiang)度（22.5kg/m㎡2),較高(gao)的伸長率（50%),最大的洛氏硬(ying)度（B95),彎(wan)曲半(ban)徑為兩倍板材厚(hou)度，可彎(wan)曲角(jiao)度180°。
具有抗拉強度(du)2B表面的鋼板(ban)用來制(zhi)作冷彎(wan)(wan)成型的零部件，或輕微沖(chong)壓(ya)或平輥軋制(zhi)，例如(ru)室內嵌板(ban)、門和座席的支(zhi)柱物。盡管這個鋼種(zhong)的屈服強度(du)與LT2D表面鋼種(zhong)一樣低，它的伸長率低于(yu)45%,硬(ying)度(du)較高(gao)，最大洛氏硬(ying)度(du)為(wei)B105;彎(wan)(wan)曲(qu)半徑為(wei)板(ban)材(cai)厚度(du)的1/2,彎(wan)(wan)曲(qu)角可(ke)達180°。
特別(bie)是(shi)經(jing)過(guo)回火后(hou)用(yong)于車廂窗(chuang)戶縫隙周(zhou)圍的(de)嵌板的(de)要求(qiu)：最(zui)低屈服強(qiang)度(du)(du)3.5kg/m㎡,最(zui)低伸(shen)長率40%,最(zui)大洛(luo)氏硬度(du)(du)B105;彎曲半徑為板材厚度(du)(du)的(de)1/2,彎曲角可達180°。
②. 特殊抗拉強度鋼板(ban)
特殊(shu)抗拉強度(du)（special tensilestrength)鋼(gang)板用于車頂肋(lei)條，它的(de)(de)屈服強度(du)為(wei)(wei)(wei)(wei)42.2~56.2kg/m㎡,最低伸長率為(wei)(wei)(wei)(wei)35%.厚(hou)(hou)度(du)等于或小于0.5mm的(de)(de)薄板，彎(wan)曲(qu)半(ban)徑(jing)為(wei)(wei)(wei)(wei)板材厚(hou)(hou)度(du)的(de)(de)1/2,彎(wan)曲(qu)角(jiao)可(ke)達180°;厚(hou)(hou)度(du)超(chao)過0.5mm的(de)(de)薄板，彎(wan)曲(qu)半(ban)徑(jing)為(wei)(wei)(wei)(wei)薄板厚(hou)(hou)度(du)的(de)(de)彎(wan)曲(qu)角(jiao)可(ke)達135°。
③. 中(zhong)等抗拉強(qiang)度薄板(ban)
中等抗拉強(qiang)度(du)(du)(du)（middle tensilestrength)薄板用(yong)來(lai)制作車廂外部(bu)的波紋部(bu)件和(he)槽(cao)式(shi)嵌板。最小(xiao)屈(qu)服強(qiang)度(du)(du)(du)52.7kg/m㎡,最小(xiao)伸長率25%,板厚(hou)(hou)(hou)小(xiao)于0.5mm,彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)半徑(jing)為板材(cai)厚(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)的1/2,彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)角可達(da)180°;對較厚(hou)(hou)(hou)的板材(cai)，彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)半徑(jing)為板厚(hou)(hou)(hou)的1/2,彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)角可達(da)135°。
④. 高等抗拉(la)強(qiang)度薄板(ban)
厚度(du)(du)等于(yu)和小(xiao)于(yu)0.5mm的(de)(de)(de)高等抗拉(la)強(qiang)(qiang)度(du)(du)（high tensile strength) 薄板的(de)(de)(de)最(zui)小(xiao)屈服(fu)強(qiang)(qiang)度(du)(du)70.3kg/m㎡,最(zui)小(xiao)伸長(chang)率(lv)20%;彎(wan)曲(qu)半徑為板材厚度(du)(du)的(de)(de)(de)1/2,彎(wan)曲(qu)角(jiao)(jiao)可達(da)180°;0.5~3.2mm厚的(de)(de)(de)薄板的(de)(de)(de)最(zui)小(xiao)屈服(fu)強(qiang)(qiang)度(du)(du)77.3kg/m㎡,最(zui)小(xiao)伸長(chang)率(lv)15%,彎(wan)曲(qu)半徑為板材厚度(du)(du)的(de)(de)(de)2倍(bei)，彎(wan)曲(qu)角(jiao)(jiao)可達(da)135°.厚度(du)(du)超過3.2mm的(de)(de)(de)高等抗拉(la)強(qiang)(qiang)度(du)(du)（HT)鋼板，常用來(lai)制作波紋零部件，其最(zui)小(xiao)屈服(fu)強(qiang)(qiang)度(du)(du)70.3kg/m㎡,最(zui)小(xiao)伸長(chang)率(lv)20%;彎(wan)曲(qu)半徑為板材厚度(du)(du)的(de)(de)(de)2倍(bei)，彎(wan)曲(qu)角(jiao)(jiao)135°。
2. 幾種加工成(cheng)型的方法
在軌道(dao)(dao)車輛制(zhi)造中(zhong)，適用的成(cheng)型(xing)操作是剪切、冷彎成(cheng)型(xing)、張力成(cheng)型(xing)、軋(ya)制(zhi)成(cheng)型(xing)、拉拔成(cheng)型(xing)、沖壓成(cheng)型(xing)和沖孔。成(cheng)型(xing)的零部(bu)件在夾具和夾緊(jin)裝置(zhi)中(zhong)進行組(zu)裝，并(bing)通過點(dian)焊，最后組(zu)合成(cheng)軌道(dao)(dao)用車廂。
為了成型，坯料要(yao)經剪切(qie)。最(zui)簡單(dan)的方(fang)法是使用兩個相(xiang)同形(xing)狀的刀(dao)片，即(ji)稱(cheng)為“直角方(fang)形(xing)”的剪機進行(xing)剪切(qie)。盡管許多操作需要(yao)矩形(xing)或方(fang)形(xing)毛坯，但是復雜的成樣(yang)也是有的。
在毛(mao)坯加(jia)(jia)工(gong)中也(ye)使用“仿(fang)形(xing)”法(fa)來切割加(jia)(jia)工(gong)。通過切割，加(jia)(jia)工(gong)出與(yu)要求的形(xing)狀相同的毛(mao)坯。這種(zhong)裝置能高(gao)速(su)精確地切割加(jia)(jia)工(gong)成型(xing)毛(mao)坯，而(er)生產成本很低。這種(zhong)“仿(fang)形(xing)”切割加(jia)(jia)工(gong)法(fa)，就(jiu)是被廣泛應用的等(deng)離子弧“仿(fang)形(xing)”切割加(jia)(jia)工(gong)。
對于(yu)所有(you)的(de)(de)剪切工具(ju)(ju)，要求選用最好的(de)(de)工具(ju)(ju)鋼(gang)鋼(gang)種(zhong)，剪刃要保持相當鋒(feng)利，剪刃的(de)(de)角(jiao)度要盡可(ke)能小(xiao)些。同(tong)時要避(bi)免刀刃缺口。剪刃安裝要仔細(xi)，以保證正確(que)剪切。在模具(ju)(ju)剪切中，使(shi)用平面刀具(ju)(ju)，最小(xiao)間隙為10%。
3. 冷彎成型和張力成型
車(che)廂用(yong)鋼材大部(bu)分是彎曲成(cheng)型(xing)(xing)的，有一部(bu)分是張力成(cheng)型(xing)(xing)，如車(che)頂支柱。純彎曲成(cheng)型(xing)(xing)的零部(bu)件是由單(dan)件單(dan)獨在沖壓機(ji)壓彎成(cheng)型(xing)(xing)。冷沖壓成(cheng)型(xing)(xing)的沖壓機(ji)使用(yong)的是有各種各樣的萬能模(mo)具(ju)，其中最普(pu)通的一種是標準的“V”型(xing)(xing)模(mo)具(ju)，通過調整(zheng)沖程來補償彈性(xing)回彈。
輥式冷彎(wan)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)時，由(you)(you)于成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)輥的(de)輥面較寬，彎(wan)曲(qu)(qu)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的(de)型(xing)(xing)鋼可能會發(fa)生扭轉。型(xing)(xing)鋼的(de)圓(yuan)角半徑比成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)輥的(de)圓(yuan)角半徑大得多，所以(yi)凸緣會發(fa)生彎(wan)斷。由(you)(you)于消除(chu)應力(li)而(er)引(yin)起(qi)的(de)翹曲(qu)(qu)和扭曲(qu)(qu)，在卷材成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)中更加(jia)明(ming)顯。在彎(wan)曲(qu)(qu)區域，快(kuai)速的(de)應變硬化會使(shi)變形部分趨于擴(kuo)大。當成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)輥的(de)輥面太狹窄時，凸緣是顯示壓(ya)力(li)的(de)標記(ji)，由(you)(you)于成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)一(yi)個相對比較明(ming)顯的(de)彎(wan)曲(qu)(qu)，需要較高的(de)壓(ya)力(li)，這樣它們就會相互接觸。
從本質上說，彈(dan)性回彈(dan)是(shi)型(xing)鋼(gang)(gang)在彎曲力(li)去除(chu)以(yi)后(hou)，重新恢復到它(ta)的原始形狀的一(yi)種趨勢。這取決于(yu)：①. 薄板厚度(du)、彎曲半徑和(he)彎曲角(jiao)度(du)等(deng)幾何因素；②. 鋼(gang)(gang)材化學成(cheng)(cheng)分和(he)屈(qu)服強度(du)等(deng)性能因素。一(yi)個(ge)工件必須(xu)經過成(cheng)(cheng)型(xing)，以(yi)給(gei)出一(yi)個(ge)總應(ying)(ying)變(bian)(bian)，它(ta)等(deng)于(yu)永久變(bian)(bian)形所(suo)需的塑性應(ying)(ying)變(bian)(bian)加上引起彈(dan)性后(hou)效(xiao)的確性應(ying)(ying)變(bian)(bian) 在張力(li)成(cheng)(cheng)型(xing)車(che)頂助(zhu)條和(he)其他支撐(cheng)件中，構件外形不會出現相應(ying)(ying)的皺(zhou)紋。通過緊夾毛坯的每一(yi)端(duan)，并且預(yu)拉伸它(ta)來保持彎曲外半徑處于(yu)拉力(li)狀態，就能把(ba)彈(dan)性回彈(dan)減少到最低水(shui)平(ping)。工件有(you)角(jiao)度(du)的部分必須(xu)精確地(di)預(yu)成(cheng)(cheng)型(xing)，以(yi)便它(ta)們完全適應(ying)(ying)張力(li)成(cheng)(cheng)型(xing)工具（假如張力(li)成(cheng)(cheng)型(xing)肋條沒有(you)適當地(di)給(gei)予(yu)支撐(cheng)，它(ta)將嚴重地(di)歪(wai)扭）。
為了張力(li)成型一(yi)個車頂肋條，把冷彎成型工件放進有(you)輪廓的夾具中(zhong)，以便緊緊地夾住工件整個表面(mian)，從而減少滑(hua)動和破裂。與夾具相連(lian)的液壓缸給(gei)工件以拉(la)力(li)，之后(hou)把肋條繞成型模(mo)圍起來，使其彎曲。
鐵路車廂、車輛用不銹(xiu)鋼型材品種示(shi)意(yi)圖(tu)，見圖(tu)5-36.
