在鐵道車輛上,多少年以來一直使用在鋼材上進行涂漆的方法。鐵道車輛壽命一般為20~25年,由于場合不同也可以使用更長時間,然而決定壽命的最大因素是腐蝕。容易腐蝕的部位是底框和外板疊合部的間隙、收藏窗板的隔或門導軌的下部、排雨管、洗面室或出入口附近的地板等,在長達15年期間內,底框或骨架的腐蝕將會出現問題。外板是最引人注目的地方,為了保持外觀美麗,也不能對涂漆的老化或生銹置之不理。
車輛的腐蝕可通過(guo)涂漆、部分(fen)修繕(shan)、更換或重新貼面來進行處(chu)理,當老化(hua)程度使(shi)修繕(shan)費(fei)用超過(guo)限度時,則表明壽命已盡。
由于必須進行涂漆使用,所以耐候鋼的耐蝕性不太引人注目,美國耐候鋼的應用最早是在鐵道車輛方面,然而,日本于1960年(昭和30年代前期)開發耐候鋼的機遇之一是來自鐵道車輛的防蝕需要。為了延長使用壽命、降低修繕費用以及增大運輸量則需要車輛輕型化,這要借助于鋼材的高強度化及其薄壁化來實現,更重要的是提高耐蝕性。為了同時滿足這些要求,考慮了采用高強度耐候鋼。日本國鐵從1960年(昭和35年)開始在車輛上進行耐候鋼的研究,到1963年(昭和38年)已在電車、內燃機車、客車、貨車的外板、地板、屋頂、側面板、容器等上使用。1964年(昭和39年)開業的東海道新干線的車輛構體上也使用了耐候鋼。
1963年(nian)(nian)(nian)(昭和(he)38年(nian)(nian)(nian))以(yi)后的(de)5年(nian)(nian)(nian)間(jian),把耐(nai)候鋼(gang)(gang)作為構(gou)體(ti)部件使用的(de)車(che)輛(liang)(liang)(liang)(liang)數分(fen)別是(shi)客車(che)320輛(liang)(liang)(liang)(liang)、電車(che)3,378輛(liang)(liang)(liang)(liang)、新(xin)干線電車(che)600輛(liang)(liang)(liang)(liang)、內(nei)燃機車(che)1,634輛(liang)(liang)(liang)(liang)、貨車(che)18,575輛(liang)(liang)(liang)(liang)。以(yi)后,到70年(nian)(nian)(nian)代后期(qi)(昭和(he)50年(nian)(nian)(nian)代前期(qi))之前,雖然(ran)每年(nian)(nian)(nian)有變動,可(ke)是(shi)長期(qi)以(yi)來(lai),耐(nai)候鋼(gang)(gang)在車(che)輛(liang)(liang)(liang)(liang)上被采(cai)用量大(da)體(ti)是(shi)一定的(de)。從1963年(nian)(nian)(nian)(昭和(he)38年(nian)(nian)(nian))到1978年(nian)(nian)(nian)(昭和(he)53年(nian)(nian)(nian))的(de)16年(nian)(nian)(nian)間(jian),客車(che)2,599輛(liang)(liang)(liang)(liang)、電車(che)12,601輛(liang)(liang)(liang)(liang)、新(xin)干線電車(che)2,647輛(liang)(liang)(liang)(liang)、內(nei)燃機車(che)2,171輛(liang)(liang)(liang)(liang)、貨車(che)49,122輛(liang)(liang)(liang)(liang)使用了耐(nai)候鋼(gang)(gang)除了貨車(che)外每年(nian)(nian)(nian)平均約1,250輛(liang)(liang)(liang)(liang),包括貨車(che)約4,300輛(liang)(liang)(liang)(liang)采(cai)用了耐(nai)候鋼(gang)(gang)。
如(ru)果按鋼(gang)的用途(tu)需(xu)要進行統(tong)計(參照(zhao)圖2-4),從1968年(昭和43年)到1979年(昭和54年)之間約(yue)14萬t,平(ping)均每年約(yue)1萬t的耐候鋼(gang)用于鐵道車輛。這個量作為鋼(gang)材使用量來(lai)說(shuo)雖然非(fei)常少,可是(shi)對(dui)耐候鋼(gang)來(lai)說(shuo)是(shi)固(gu)定的用途(tu)。

另(ling)一(yi)方(fang)(fang)面(mian),進一(yi)步(bu)推進車輛的(de)(de)輕型化和低維修化,對運輸業來說是堅持不(bu)懈(xie)的(de)(de)努力(li)方(fang)(fang)向,其中被采用的(de)(de)材(cai)料的(de)(de)新方(fang)(fang)向是在(zai)構件上全面(mian)地使用鋁合金和不(bu)銹鋼。
部(bu)分(fen)地使(shi)用(yong)鋁合(he)(he)金和(he)(he)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在(zai)這以(yi)(yi)前就有(you)了,然而(er)(er)(er)把結構構件或外板等主要部(bu)分(fen)全部(bu)使(shi)用(yong)鋁合(he)(he)金或者不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)化的所謂(wei)全鋁車(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)(liang)、全不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)車(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)(liang)首次出(chu)現的時間都在(zai)1962年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(昭和(he)(he)37年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)),反而(er)(er)(er)比采用(yong)耐候(hou)鋼(gang)早(zao)。從1965年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(昭和(he)(he)40年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian))至1980年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(昭和(he)(he)55年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)),每年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)生(sheng)產的鋁合(he)(he)金車(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)(liang)約100輛(liang)(liang)(liang)(liang),每年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)生(sheng)產的不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)車(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)(liang)約50輛(liang)(liang)(liang)(liang),以(yi)(yi)后(hou),鋁合(he)(he)金車(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)(liang)每年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)增加到(dao)300~400輛(liang)(liang)(liang)(liang)。1978年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(昭和(he)(he)53年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian))不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)車(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)(liang)通過設計方法的改善實(shi)現了輕型(xing)化,到(dao)那時為(wei)止,與鋼(gang)制車(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)(liang)相(xiang)比已減重2/10的車(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)(liang),此后(hou)又減重約4/10。該結果使(shi)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)車(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)(liang)(輕型(xing)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)車(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)(liang))的生(sheng)產每年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)增加到(dao)100輛(liang)(liang)(liang)(liang)以(yi)(yi)上(shang),而(er)(er)(er)且(qie)1984年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(昭和(he)(he)59年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian))以(yi)(yi)后(hou)超過500輛(liang)(liang)(liang)(liang),最(zui)近每年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)達到(dao)850~1,100輛(liang)(liang)(liang)(liang)。
這樣,現在(zai)鋁(lv)合(he)金(jin)(jin)車(che)輛(liang)(liang)(liang)、不銹(xiu)鋼車(che)輛(liang)(liang)(liang)的保有(you)量(liang)已經(jing)分(fen)別超(chao)過全部旅(lv)客車(che)輛(liang)(liang)(liang)的1/10。根據報道(dao)(dao),1990年(平成(cheng)2年)日(ri)本生產了(le)1,909輛(liang)(liang)(liang)旅(lv)客車(che),其中不銹(xiu)鋼車(che)輛(liang)(liang)(liang)860輛(liang)(liang)(liang)(45%)、鋼制(zhi)車(che)輛(liang)(liang)(liang)595輛(liang)(liang)(liang)(31%)、鋁(lv)合(he)金(jin)(jin)車(che)輛(liang)(liang)(liang)454輛(liang)(liang)(liang)(24%).最初在(zai)東(dong)海道(dao)(dao)山陽新(xin)干(gan)線(xian)上(shang)使用(yong)的車(che)輛(liang)(liang)(liang)(0系(xi)(xi))以及改(gai)良型(100系(xi)(xi))的構件上(shang)使用(yong)了(le)耐候鋼,而(er)在(zai)東(dong)北-上(shang)野新(xin)干(gan)線(xian)電車(che)(200系(xi)(xi))或(huo)“希望號”(300系(xi)(xi))上(shang)使用(yong)了(le)鋁(lv)合(he)金(jin)(jin)。
上述(shu)情況反映在,1980年(昭和55年)鋁(lv)合金車輛、不(bu)銹鋼車輛開始增加,而耐(nai)候鋼的訂貨量急(ji)劇降低到2000~4000t,以后大體沒(mei)有變化(參照圖2-4)。

