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(tu)5-35是全不銹鋼(gang)制車(che)廂(xiang)的示意(yi)圖(tu)。
在(zai)退(tui)(tui)火(huo)狀態下(xia)，上(shang)述鋼(gang)(gang)具有較高的韌性(xing)(xing)和較低的屈服強度，因此(ci)成(cheng)型(xing)性(xing)(xing)能(neng)較好(hao)。所(suo)以在(zai)退(tui)(tui)火(huo)狀態下(xia)上(shang)述鋼(gang)(gang)即可(ke)成(cheng)型(xing)，當然也(ye)可(ke)以進行冷加(jia)工成(cheng)型(xing)。冷軋可(ke)以使這些鋼(gang)(gang)強化(hua)，這是由于一些奧氏(shi)體分解成(cheng)型(xing)的鐵素體和硬化(hua)剩余的奧氏(shi)體共同作用的結(jie)果。通過大量(liang)分析，碳(tan)、錳、鎳、鉻(ge)和氮(dan)的含量(liang)決定著所(suo)分析鋼(gang)(gang)的冷加(jia)工特性(xing)(xing)。
1. 鋼種的選定
軌道交通用(yong)不銹鋼，可選用(yong)的(de)有以下幾種。
①. 低(di)抗拉強度鋼板(ban)
低(di)抗(kang)拉強(qiang)度(du)（low tensile strength) 2D表面鋼(gang)板相當于06Cr19Ni0,用來(lai)制作(zuo)深沖和張力成型的(de)(de)零部(bu)件。它有較低(di)的(de)(de)屈(qu)服強(qiang)度(du)（22.5kg/m㎡2),較高的(de)(de)伸長率（50%),最大的(de)(de)洛氏硬(ying)度(du)（B95),彎曲半(ban)徑(jing)為兩倍板材厚(hou)度(du)，可彎曲角度(du)180°。
具有(you)抗拉強度(du)2B表面的(de)(de)鋼(gang)板(ban)用來制(zhi)作冷彎(wan)(wan)成型的(de)(de)零部件，或輕(qing)微沖壓(ya)或平輥軋制(zhi)，例如室內嵌板(ban)、門(men)和座席的(de)(de)支柱(zhu)物。盡管這個鋼(gang)種(zhong)的(de)(de)屈服(fu)強度(du)與(yu)LT2D表面鋼(gang)種(zhong)一樣(yang)低，它的(de)(de)伸長率低于45%,硬度(du)較高(gao)，最大洛(luo)氏(shi)硬度(du)為(wei)B105;彎(wan)(wan)曲半徑為(wei)板(ban)材厚度(du)的(de)(de)1/2,彎(wan)(wan)曲角可達180°。
特(te)別是經過(guo)回火(huo)后用于車廂(xiang)窗(chuang)戶縫隙周圍的(de)(de)嵌板的(de)(de)要求：最低(di)屈服強度(du)3.5kg/m㎡,最低(di)伸長率40%,最大洛氏硬度(du)B105;彎曲半(ban)徑為板材厚度(du)的(de)(de)1/2,彎曲角可達180°。
②. 特殊抗拉強度鋼板(ban)
特殊抗拉強度(du)(du)(du)（special tensilestrength)鋼(gang)板(ban)用于車頂肋條，它的(de)屈服強度(du)(du)(du)為42.2~56.2kg/m㎡,最低伸長(chang)率為35%.厚(hou)度(du)(du)(du)等于或小于0.5mm的(de)薄(bo)板(ban)，彎曲半徑為板(ban)材厚(hou)度(du)(du)(du)的(de)1/2,彎曲角(jiao)可達180°;厚(hou)度(du)(du)(du)超過0.5mm的(de)薄(bo)板(ban)，彎曲半徑為薄(bo)板(ban)厚(hou)度(du)(du)(du)的(de)彎曲角(jiao)可達135°。
③. 中等抗拉強度薄板
中等抗拉強(qiang)度（middle tensilestrength)薄(bo)板(ban)(ban)用來制作車廂外部(bu)的(de)(de)波紋部(bu)件和(he)槽式嵌(qian)板(ban)(ban)。最(zui)小(xiao)屈服強(qiang)度52.7kg/m㎡,最(zui)小(xiao)伸長(chang)率25%,板(ban)(ban)厚小(xiao)于0.5mm,彎(wan)曲(qu)半(ban)徑為(wei)板(ban)(ban)材厚度的(de)(de)1/2,彎(wan)曲(qu)角可達(da)180°;對較(jiao)厚的(de)(de)板(ban)(ban)材，彎(wan)曲(qu)半(ban)徑為(wei)板(ban)(ban)厚的(de)(de)1/2,彎(wan)曲(qu)角可達(da)135°。
④. 高等抗拉(la)強度薄板
厚(hou)(hou)(hou)(hou)度(du)等于(yu)和小(xiao)于(yu)0.5mm的(de)(de)(de)(de)(de)高等抗拉強(qiang)度(du)（high tensile strength) 薄板(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)小(xiao)屈(qu)(qu)服強(qiang)度(du)70.3kg/m㎡,最(zui)(zui)小(xiao)伸長(chang)率20%;彎曲(qu)半徑為板(ban)(ban)材厚(hou)(hou)(hou)(hou)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)1/2,彎曲(qu)角可達(da)(da)180°;0.5~3.2mm厚(hou)(hou)(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)薄板(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)小(xiao)屈(qu)(qu)服強(qiang)度(du)77.3kg/m㎡,最(zui)(zui)小(xiao)伸長(chang)率15%,彎曲(qu)半徑為板(ban)(ban)材厚(hou)(hou)(hou)(hou)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)2倍，彎曲(qu)角可達(da)(da)135°.厚(hou)(hou)(hou)(hou)度(du)超過(guo)3.2mm的(de)(de)(de)(de)(de)高等抗拉強(qiang)度(du)（HT)鋼板(ban)(ban)，常用(yong)來(lai)制(zhi)作波紋零部件，其最(zui)(zui)小(xiao)屈(qu)(qu)服強(qiang)度(du)70.3kg/m㎡,最(zui)(zui)小(xiao)伸長(chang)率20%;彎曲(qu)半徑為板(ban)(ban)材厚(hou)(hou)(hou)(hou)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)2倍，彎曲(qu)角135°。
2. 幾種加工成(cheng)型的(de)方法
在(zai)軌(gui)道(dao)車輛制造中，適用的成(cheng)(cheng)型(xing)操作(zuo)是剪(jian)切(qie)、冷(leng)彎成(cheng)(cheng)型(xing)、張力成(cheng)(cheng)型(xing)、軋制成(cheng)(cheng)型(xing)、拉拔成(cheng)(cheng)型(xing)、沖壓成(cheng)(cheng)型(xing)和沖孔。成(cheng)(cheng)型(xing)的零部(bu)件在(zai)夾具和夾緊裝置中進行組(zu)裝，并通過點(dian)焊，最后(hou)組(zu)合(he)成(cheng)(cheng)軌(gui)道(dao)用車廂。
為(wei)了成(cheng)型，坯料要經(jing)剪(jian)(jian)切。最(zui)簡單的(de)(de)方(fang)法是(shi)使(shi)用兩個(ge)相同形狀的(de)(de)刀片，即(ji)稱為(wei)“直角方(fang)形”的(de)(de)剪(jian)(jian)機進行剪(jian)(jian)切。盡管許多(duo)操作需要矩形或方(fang)形毛坯，但是(shi)復雜的(de)(de)成(cheng)樣也是(shi)有的(de)(de)。
在毛(mao)坯(pi)(pi)加(jia)工中也使用“仿(fang)(fang)形”法(fa)來切割加(jia)工。通過切割，加(jia)工出與(yu)要(yao)求的(de)形狀相同(tong)的(de)毛(mao)坯(pi)(pi)。這種(zhong)裝置能(neng)高速精確地切割加(jia)工成(cheng)(cheng)型(xing)毛(mao)坯(pi)(pi)，而生產成(cheng)(cheng)本很低。這種(zhong)“仿(fang)(fang)形”切割加(jia)工法(fa)，就是被(bei)廣泛應(ying)用的(de)等離子弧“仿(fang)(fang)形”切割加(jia)工。
對(dui)于所有的剪(jian)切(qie)工具(ju)(ju)，要求(qiu)選用最好的工具(ju)(ju)鋼(gang)鋼(gang)種，剪(jian)刃要保(bao)持相當鋒利，剪(jian)刃的角(jiao)度(du)要盡(jin)可(ke)能小些(xie)。同時(shi)要避免(mian)刀刃缺口(kou)。剪(jian)刃安裝要仔細，以保(bao)證正確(que)剪(jian)切(qie)。在模具(ju)(ju)剪(jian)切(qie)中，使用平面(mian)刀具(ju)(ju)，最小間隙為10%。
3. 冷彎成型和張(zhang)力成型
車廂用(yong)鋼材大部分是(shi)彎曲(qu)成型(xing)(xing)的(de)，有一部分是(shi)張力(li)成型(xing)(xing)，如車頂(ding)支柱。純彎曲(qu)成型(xing)(xing)的(de)零部件是(shi)由單件單獨(du)在(zai)沖壓(ya)機壓(ya)彎成型(xing)(xing)。冷沖壓(ya)成型(xing)(xing)的(de)沖壓(ya)機使用(yong)的(de)是(shi)有各種(zhong)各樣的(de)萬能模(mo)具(ju)，其(qi)中最普通(tong)的(de)一種(zhong)是(shi)標準的(de)“V”型(xing)(xing)模(mo)具(ju)，通(tong)過調整(zheng)沖程來補償彈性回彈。
輥(gun)(gun)式(shi)冷(leng)彎(wan)成(cheng)型(xing)(xing)(xing)時，由(you)于(yu)成(cheng)型(xing)(xing)(xing)輥(gun)(gun)的(de)(de)輥(gun)(gun)面較(jiao)寬，彎(wan)曲成(cheng)型(xing)(xing)(xing)的(de)(de)型(xing)(xing)(xing)鋼(gang)可能(neng)會(hui)(hui)發(fa)生(sheng)扭轉。型(xing)(xing)(xing)鋼(gang)的(de)(de)圓角半(ban)徑(jing)比成(cheng)型(xing)(xing)(xing)輥(gun)(gun)的(de)(de)圓角半(ban)徑(jing)大得多(duo)，所以(yi)凸(tu)緣會(hui)(hui)發(fa)生(sheng)彎(wan)斷。由(you)于(yu)消(xiao)除(chu)應力(li)而(er)引起的(de)(de)翹曲和扭曲，在(zai)卷材成(cheng)型(xing)(xing)(xing)中更加明顯(xian)。在(zai)彎(wan)曲區域，快速(su)的(de)(de)應變硬化會(hui)(hui)使變形部分趨于(yu)擴大。當成(cheng)型(xing)(xing)(xing)輥(gun)(gun)的(de)(de)輥(gun)(gun)面太狹(xia)窄時，凸(tu)緣是顯(xian)示壓力(li)的(de)(de)標(biao)記(ji)，由(you)于(yu)成(cheng)型(xing)(xing)(xing)一個相對比較(jiao)明顯(xian)的(de)(de)彎(wan)曲，需要(yao)較(jiao)高的(de)(de)壓力(li)，這樣它們就會(hui)(hui)相互(hu)接觸。
從本質上(shang)說(shuo)，彈(dan)性(xing)(xing)回彈(dan)是型(xing)鋼在(zai)彎(wan)曲力(li)(li)去除以后，重新(xin)恢復到它(ta)的(de)原(yuan)始形狀的(de)一(yi)(yi)種趨勢。這取(qu)決于(yu)：①. 薄板厚度、彎(wan)曲半(ban)徑(jing)和彎(wan)曲角(jiao)度等幾何因素；②. 鋼材化學成分和屈服強(qiang)度等性(xing)(xing)能因素。一(yi)(yi)個工(gong)件必須經過成型(xing)，以給出一(yi)(yi)個總應(ying)變(bian)，它(ta)等于(yu)永久(jiu)變(bian)形所需的(de)塑性(xing)(xing)應(ying)變(bian)加(jia)上(shang)引(yin)起彈(dan)性(xing)(xing)后效的(de)確性(xing)(xing)應(ying)變(bian) 在(zai)張(zhang)力(li)(li)成型(xing)車頂助(zhu)條和其他支(zhi)撐(cheng)件中，構件外形不(bu)會出現(xian)相(xiang)應(ying)的(de)皺紋。通過緊夾毛坯的(de)每一(yi)(yi)端，并且預拉伸它(ta)來(lai)保持(chi)彎(wan)曲外半(ban)徑(jing)處于(yu)拉力(li)(li)狀態(tai)，就能把彈(dan)性(xing)(xing)回彈(dan)減(jian)少到最低(di)水平。工(gong)件有(you)角(jiao)度的(de)部分必須精確地預成型(xing)，以便它(ta)們完(wan)全(quan)適應(ying)張(zhang)力(li)(li)成型(xing)工(gong)具（假如張(zhang)力(li)(li)成型(xing)肋條沒有(you)適當地給予支(zhi)撐(cheng)，它(ta)將嚴重地歪(wai)扭）。
為了張力成(cheng)(cheng)型(xing)一個(ge)車頂(ding)肋(lei)條(tiao)(tiao)，把冷彎(wan)成(cheng)(cheng)型(xing)工件放進有輪(lun)廓的(de)夾(jia)具(ju)中，以便緊緊地夾(jia)住工件整(zheng)個(ge)表面，從(cong)而減少滑動和破裂(lie)。與夾(jia)具(ju)相連的(de)液壓缸給工件以拉力，之后把肋(lei)條(tiao)(tiao)繞成(cheng)(cheng)型(xing)模圍(wei)起(qi)來，使(shi)其(qi)彎(wan)曲。
鐵路車(che)廂、車(che)輛用(yong)不銹鋼型材品(pin)種示意圖，見圖5-36.
