不銹鋼客車(che)以其經濟(ji)耐用、美觀安全等一系列優(you)點,在時(shi)速200km以下的(de)軌道交(jiao)通中有廣闊的(de)應(ying)用前景。不銹鋼客車(che)車(che)貌,見(jian)圖6-4。


 軌道車輛的表皮使用了不銹鋼鋼帶,所以被稱為半不銹(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。


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  通過(guo)對12Cr17Ni7(301)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)C、Ni、N等成分(fen)(fen)以(yi)及調(diao)質(zhi)輥壓的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響進行了(le)研究,明確了(le)C、N、Mn、Ni等含(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)對拉(la)伸特征(zheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響,并(bing)且(qie)認為碳(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)在(zai)0.06%以(yi)下時(shi)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)就會(hui)(hui)變(bian)得緩慢,實(shi)施冷加工以(yi)后(hou)進行晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)敏化處理的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)候(hou)敏感性(xing)會(hui)(hui)增加,所以(yi)有必要將碳(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)進一(yi)步降低到0.03%以(yi)下。可有效防止(zhi)上述的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)或者晶(jing)界應力腐(fu)蝕(shi)(shi)斷裂,實(shi)現不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高強(qiang)度(du)(du)(du)(du)化。進一(yi)步明確了(le)奧(ao)(ao)氏體(ti)穩定度(du)(du)(du)(du)[Ma(30)]與調(diao)質(zhi)輥壓后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)延展(zhan)(zhan)以(yi)及屈服比的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關系(xi)。通過(guo)奧(ao)(ao)氏體(ti)對022Cr17Ni7(301L)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)拉(la)伸特征(zheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)析,搞清楚了(le)下列問(wen)題(ti):拉(la)伸強(qiang)度(du)(du)(du)(du)在(zai)很大程度(du)(du)(du)(du)上取決于應變(bian)致生馬氏體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)(liang),并(bing)隨(sui)著(zhu)Ni當量(liang)(liang)(liang)(liang)([Ni]+0.35[[Si]+0.4[Mn]+0.65[Cr]+12.6[C+N])的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加而(er)(er)降低;另外屈服強(qiang)度(du)(du)(du)(du)幾乎不受(shou)Ni當量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響,但會(hui)(hui)隨(sui)著(zhu)氮(dan)含(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)而(er)(er)增大,相反的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),延展(zhan)(zhan)性(xing)受(shou)Ni當量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響比較大,等等。12Cr17Ni7(301)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)會(hui)(hui)隨(sui)著(zhu)碳(tan)(tan)以(yi)及氮(dan)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化而(er)(er)增大,但氮(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)在(zai)奧(ao)(ao)氏體(ti)相時(shi)是碳(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)2倍。還有,拉(la)伸強(qiang)度(du)(du)(du)(du)隨(sui)著(zhu)奧(ao)(ao)氏體(ti)穩定度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)上升而(er)(er)下降,同一(yi)奧(ao)(ao)氏體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩定度(du)(du)(du)(du)隨(sui)著(zhu)碳(tan)(tan)以(yi)及氮(dan)量(liang)(liang)(liang)(liang)而(er)(er)增大;延展(zhan)(zhan)性(xing)隨(sui)著(zhu)奧(ao)(ao)氏體(ti)穩定度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)上升而(er)(er)提高;從耐(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)和強(qiang)度(du)(du)(du)(du)兩方面來看最佳成分(fen)(fen)是022Cr17Ni7N(301LN)。


  為了改善耐(nai)晶間腐蝕開裂,將碳量調(diao)整為0.03%以下,并通(tong)過氮(dan)的添加以及適當(dang)成分的比例調(diao)整開發出了能(neng)同(tong)時滿足強度需求(qiu)的022Cr17Ni7(301LN)鋼,被軌道車(che)輛(liang)廣泛(fan)采用。


  車輛底座部位由(you)于大量地進行電焊(han),而022Cr17Ni7(301LN)這樣的(de)(de)硬材會因焊(han)接(jie)而導致強(qiang)度的(de)(de)下(xia)降,所以不(bu)(bu)被采用(yong)。基于輕(qing)量化的(de)(de)考慮,開發出了雙相不(bu)(bu)銹鋼Cr19Ni5Cu2N,確保(bao)焊(han)接(jie)部分(fen)也不(bu)(bu)會軟化。


  不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在軌道交通(tong)中(zhong)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)前(qian)景廣闊(kuo),不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)需求量將不斷增加。不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在軌道交通(tong)中(zhong)除用(yong)(yong)作(zuo)車站裝飾外,主要用(yong)(yong)于(yu)制(zhi)造(zao)軌道車輛。目(mu)前(qian),半不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)車體,用(yong)(yong)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)制(zhi)造(zao)車體的(de)(de)(de)易腐蝕部件,如翻板、腳蹬、枕外平(ping)(ping)地板、空(kong)調平(ping)(ping)臺平(ping)(ping)頂(ding)板、洗臉室(shi)臺面、水箱(xiang)、污物箱(xiang)、逆(ni)變器箱(xiang)、充電器箱(xiang)、直流電源箱(xiang)等(deng)。全不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)客(ke)車車輛的(de)(de)(de)車體除牽枕等(deng)少量結構件用(yong)(yong)低合金(jin)鋼(gang)(gang)外,其(qi)余可全部用(yong)(yong)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)制(zhi)造(zao),鋼(gang)(gang)種為(wei)12CrNi7(301)和06Cr19Ni10(304)等(deng)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),每(mei)輛車的(de)(de)(de)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)板材用(yong)(yong)量為(wei)9~10噸。


  不(bu)銹(xiu)鋼(gang)車體用022Cr17Ni7(301L)和(he)(he)06Cr19Ni10(304)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)冷軋板(其(qi)中301L不(bu)銹(xiu)鋼(gang)用量占70%),材(cai)料和(he)(he)等(deng)級分(fen)別是301L-LT、301L-DLT、301L-ST、301L-MT、301L-HT 和(he)(he)06Cr19Ni10(304),要求022Cr17Ni7(301L)的碳含量<0.03%。


 表6-8是機(ji)車車輛用不銹鋼牌號和性能要(yao)求。


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