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)不銹鋼的強度更高。冷軋后，具有較高的硬度。
圖5-35是(shi)全不銹鋼制車(che)廂的示意(yi)圖。
在退(tui)火狀(zhuang)態(tai)下(xia)，上述鋼(gang)(gang)具有(you)較(jiao)高的(de)(de)韌性和(he)較(jiao)低的(de)(de)屈服強度，因(yin)此成型(xing)性能較(jiao)好。所以在退(tui)火狀(zhuang)態(tai)下(xia)上述鋼(gang)(gang)即可(ke)成型(xing)，當然(ran)也可(ke)以進行冷加(jia)工(gong)成型(xing)。冷軋可(ke)以使這(zhe)些鋼(gang)(gang)強化(hua)，這(zhe)是由于一些奧氏體分(fen)解成型(xing)的(de)(de)鐵素體和(he)硬化(hua)剩余的(de)(de)奧氏體共同作用的(de)(de)結果。通過大量分(fen)析，碳(tan)、錳、鎳、鉻和(he)氮的(de)(de)含量決定著所分(fen)析鋼(gang)(gang)的(de)(de)冷加(jia)工(gong)特性。
1. 鋼種的選定
軌道交通用(yong)不銹(xiu)鋼，可選用(yong)的(de)有以下幾種(zhong)。
①. 低抗拉強度鋼板
低抗拉強(qiang)度(du)(du)(du)（low tensile strength) 2D表(biao)面鋼板相當于06Cr19Ni0,用來制作深沖和(he)張力(li)成型的(de)零部(bu)件(jian)。它有較低的(de)屈(qu)服強(qiang)度(du)(du)(du)（22.5kg/m㎡2),較高的(de)伸長率（50%),最大的(de)洛(luo)氏硬度(du)(du)(du)（B95),彎曲半徑(jing)為兩倍板材厚度(du)(du)(du)，可(ke)彎曲角度(du)(du)(du)180°。
具有抗拉(la)強度(du)2B表(biao)面的(de)鋼(gang)板用來制作(zuo)冷彎(wan)成型的(de)零部(bu)件，或輕微沖(chong)壓(ya)或平輥軋制，例如室內嵌板、門和(he)座席的(de)支柱物。盡管這個鋼(gang)種(zhong)(zhong)的(de)屈(qu)服強度(du)與(yu)LT2D表(biao)面鋼(gang)種(zhong)(zhong)一樣低，它(ta)的(de)伸長(chang)率(lv)低于45%,硬度(du)較高，最大洛氏硬度(du)為B105;彎(wan)曲(qu)半徑為板材(cai)厚度(du)的(de)1/2,彎(wan)曲(qu)角可(ke)達180°。
特別是經過回火(huo)后用(yong)于(yu)車廂(xiang)窗戶(hu)縫隙周圍的(de)嵌板的(de)要(yao)求：最(zui)低屈服強度(du)3.5kg/m㎡,最(zui)低伸長率40%,最(zui)大洛氏硬度(du)B105;彎曲半徑為板材厚度(du)的(de)1/2,彎曲角可達180°。
②. 特殊(shu)抗拉強度鋼板
特殊抗拉強度(du)（special tensilestrength)鋼板(ban)(ban)用于(yu)車(che)頂肋條，它的屈(qu)服強度(du)為(wei)42.2~56.2kg/m㎡,最低伸(shen)長率為(wei)35%.厚度(du)等于(yu)或小于(yu)0.5mm的薄板(ban)(ban)，彎曲(qu)半徑(jing)為(wei)板(ban)(ban)材(cai)厚度(du)的1/2,彎曲(qu)角(jiao)可達180°;厚度(du)超過0.5mm的薄板(ban)(ban)，彎曲(qu)半徑(jing)為(wei)薄板(ban)(ban)厚度(du)的彎曲(qu)角(jiao)可達135°。
③. 中(zhong)等抗拉(la)強度薄板(ban)
中等抗拉強(qiang)度（middle tensilestrength)薄板(ban)(ban)用(yong)來制(zhi)作車廂外部的波(bo)紋部件和槽式嵌板(ban)(ban)。最小屈服(fu)強(qiang)度52.7kg/m㎡,最小伸長率25%,板(ban)(ban)厚小于0.5mm,彎(wan)曲半徑為(wei)(wei)板(ban)(ban)材(cai)厚度的1/2,彎(wan)曲角可達180°;對較厚的板(ban)(ban)材(cai)，彎(wan)曲半徑為(wei)(wei)板(ban)(ban)厚的1/2,彎(wan)曲角可達135°。
④. 高(gao)等(deng)抗(kang)拉強度薄板
厚(hou)(hou)度(du)等(deng)于(yu)和小(xiao)于(yu)0.5mm的(de)高等(deng)抗拉強度(du)（high tensile strength) 薄板(ban)的(de)最(zui)(zui)(zui)小(xiao)屈服(fu)強度(du)70.3kg/m㎡,最(zui)(zui)(zui)小(xiao)伸長率20%;彎(wan)(wan)(wan)曲半(ban)徑(jing)為(wei)板(ban)材厚(hou)(hou)度(du)的(de)1/2,彎(wan)(wan)(wan)曲角可達180°;0.5~3.2mm厚(hou)(hou)的(de)薄板(ban)的(de)最(zui)(zui)(zui)小(xiao)屈服(fu)強度(du)77.3kg/m㎡,最(zui)(zui)(zui)小(xiao)伸長率15%,彎(wan)(wan)(wan)曲半(ban)徑(jing)為(wei)板(ban)材厚(hou)(hou)度(du)的(de)2倍(bei)，彎(wan)(wan)(wan)曲角可達135°.厚(hou)(hou)度(du)超(chao)過3.2mm的(de)高等(deng)抗拉強度(du)（HT)鋼板(ban)，常用(yong)來制作波紋零(ling)部件，其最(zui)(zui)(zui)小(xiao)屈服(fu)強度(du)70.3kg/m㎡,最(zui)(zui)(zui)小(xiao)伸長率20%;彎(wan)(wan)(wan)曲半(ban)徑(jing)為(wei)板(ban)材厚(hou)(hou)度(du)的(de)2倍(bei)，彎(wan)(wan)(wan)曲角135°。
2. 幾種(zhong)加工成(cheng)型的方法(fa)
在軌道(dao)車輛(liang)制造中，適用的成型(xing)操作(zuo)是剪(jian)切、冷(leng)彎成型(xing)、張力(li)成型(xing)、軋(ya)制成型(xing)、拉拔成型(xing)、沖壓成型(xing)和(he)沖孔。成型(xing)的零部件在夾(jia)具和(he)夾(jia)緊裝置中進行(xing)組(zu)裝，并(bing)通過點焊，最(zui)后組(zu)合成軌道(dao)用車廂。
為了成(cheng)型，坯料要經剪(jian)切。最(zui)簡單的(de)方法是使(shi)用兩個相同形狀的(de)刀片(pian)，即稱為“直角方形”的(de)剪(jian)機進(jin)行剪(jian)切。盡管(guan)許多操作需要矩(ju)形或(huo)方形毛坯，但(dan)是復雜的(de)成(cheng)樣也是有的(de)。
在毛坯加(jia)工(gong)中(zhong)也(ye)使用“仿形(xing)”法來切割(ge)加(jia)工(gong)。通過切割(ge)，加(jia)工(gong)出與(yu)要求的(de)形(xing)狀相同的(de)毛坯。這(zhe)種(zhong)裝置能(neng)高速精確地切割(ge)加(jia)工(gong)成型毛坯，而生產成本很低。這(zhe)種(zhong)“仿形(xing)”切割(ge)加(jia)工(gong)法，就(jiu)是被(bei)廣泛應用的(de)等離子弧“仿形(xing)”切割(ge)加(jia)工(gong)。
對于(yu)所有的(de)剪(jian)(jian)切(qie)工(gong)具，要求(qiu)選用最好的(de)工(gong)具鋼(gang)鋼(gang)種(zhong)，剪(jian)(jian)刃要保(bao)持相當鋒利，剪(jian)(jian)刃的(de)角度要盡可能小(xiao)些(xie)。同時(shi)要避免刀(dao)刃缺口。剪(jian)(jian)刃安裝要仔細，以保(bao)證正確(que)剪(jian)(jian)切(qie)。在模具剪(jian)(jian)切(qie)中(zhong)，使用平面刀(dao)具，最小(xiao)間隙(xi)為10%。
3. 冷(leng)彎成型和張力成型
車(che)廂用鋼材大(da)部(bu)分(fen)是(shi)彎(wan)曲(qu)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的，有(you)一部(bu)分(fen)是(shi)張力成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)，如車(che)頂支柱。純彎(wan)曲(qu)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的零部(bu)件是(shi)由單件單獨在沖(chong)壓(ya)(ya)機壓(ya)(ya)彎(wan)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)。冷(leng)沖(chong)壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的沖(chong)壓(ya)(ya)機使用的是(shi)有(you)各種各樣的萬能模(mo)具(ju)，其中最普通(tong)的一種是(shi)標準的“V”型(xing)(xing)模(mo)具(ju)，通(tong)過調整沖(chong)程來補償彈性回彈。
輥(gun)(gun)式冷彎成(cheng)型(xing)時，由于(yu)(yu)成(cheng)型(xing)輥(gun)(gun)的(de)輥(gun)(gun)面較寬，彎曲成(cheng)型(xing)的(de)型(xing)鋼可(ke)能會(hui)(hui)發生扭轉。型(xing)鋼的(de)圓角半徑(jing)比成(cheng)型(xing)輥(gun)(gun)的(de)圓角半徑(jing)大得多，所以凸緣會(hui)(hui)發生彎斷。由于(yu)(yu)消除應力而引起的(de)翹曲和扭曲，在卷材(cai)成(cheng)型(xing)中更加明顯(xian)(xian)。在彎曲區(qu)域，快(kuai)速的(de)應變硬化會(hui)(hui)使(shi)變形部分趨于(yu)(yu)擴(kuo)大。當成(cheng)型(xing)輥(gun)(gun)的(de)輥(gun)(gun)面太狹(xia)窄時，凸緣是顯(xian)(xian)示(shi)壓力的(de)標(biao)記，由于(yu)(yu)成(cheng)型(xing)一個(ge)相(xiang)對(dui)比較明顯(xian)(xian)的(de)彎曲，需要(yao)較高(gao)的(de)壓力，這樣它們就會(hui)(hui)相(xiang)互接觸(chu)。
從本(ben)質上(shang)說，彈(dan)性(xing)(xing)回(hui)(hui)彈(dan)是型鋼在(zai)彎曲(qu)力(li)去除以后(hou)，重新恢(hui)復到它的(de)(de)(de)原始形狀的(de)(de)(de)一種趨(qu)勢。這取決(jue)于：①. 薄板(ban)厚度(du)、彎曲(qu)半(ban)徑和彎曲(qu)角度(du)等幾何(he)因素(su)；②. 鋼材(cai)化學成分(fen)和屈服強度(du)等性(xing)(xing)能因素(su)。一個工(gong)件(jian)必須經過(guo)成型，以給(gei)出一個總(zong)應(ying)(ying)變(bian)，它等于永久變(bian)形所(suo)需的(de)(de)(de)塑性(xing)(xing)應(ying)(ying)變(bian)加上(shang)引(yin)起(qi)彈(dan)性(xing)(xing)后(hou)效的(de)(de)(de)確(que)性(xing)(xing)應(ying)(ying)變(bian) 在(zai)張力(li)成型車頂助條和其他支(zhi)撐(cheng)件(jian)中，構(gou)件(jian)外形不會出現相應(ying)(ying)的(de)(de)(de)皺紋。通過(guo)緊夾毛(mao)坯的(de)(de)(de)每一端，并且預拉伸它來保(bao)持彎曲(qu)外半(ban)徑處于拉力(li)狀態(tai)，就(jiu)能把彈(dan)性(xing)(xing)回(hui)(hui)彈(dan)減少到最低(di)水平。工(gong)件(jian)有角度(du)的(de)(de)(de)部分(fen)必須精確(que)地(di)預成型，以便它們完全適(shi)應(ying)(ying)張力(li)成型工(gong)具(ju)（假如張力(li)成型肋條沒(mei)有適(shi)當地(di)給(gei)予支(zhi)撐(cheng)，它將(jiang)嚴重地(di)歪(wai)扭）。
為(wei)了(le)張力成(cheng)(cheng)型(xing)一個(ge)車頂肋條(tiao)，把(ba)冷彎(wan)成(cheng)(cheng)型(xing)工(gong)件放進有輪廓的夾具中(zhong)，以便緊(jin)緊(jin)地夾住工(gong)件整個(ge)表面，從而減少滑動和(he)破裂。與夾具相連的液壓缸給工(gong)件以拉力，之后把(ba)肋條(tiao)繞成(cheng)(cheng)型(xing)模圍起來，使其彎(wan)曲。
鐵路車廂、車輛用不銹鋼型材品種示意圖，見圖5-36.
