12Cr17Mn6Ni5N(201)、12Cr18Mn9Ni5N(202)、12Cr17Ni7(301)、12Cr18Ni9(302)不銹鋼都是奧氏體鋼(gang)，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是全不銹鋼(gang)制車廂的示意圖。
在退火(huo)狀態下(xia)，上(shang)述(shu)鋼(gang)(gang)具有(you)較(jiao)高(gao)的(de)韌性和較(jiao)低(di)的(de)屈服強度，因此成型性能較(jiao)好。所以(yi)(yi)在退火(huo)狀態下(xia)上(shang)述(shu)鋼(gang)(gang)即可(ke)(ke)成型，當然也可(ke)(ke)以(yi)(yi)進行(xing)冷(leng)(leng)加工(gong)成型。冷(leng)(leng)軋可(ke)(ke)以(yi)(yi)使這(zhe)些鋼(gang)(gang)強化，這(zhe)是由于一些奧(ao)(ao)氏體(ti)分(fen)解成型的(de)鐵(tie)素體(ti)和硬化剩余的(de)奧(ao)(ao)氏體(ti)共(gong)同(tong)作用的(de)結果。通過大量(liang)分(fen)析(xi)，碳、錳(meng)、鎳、鉻(ge)和氮的(de)含量(liang)決(jue)定著所分(fen)析(xi)鋼(gang)(gang)的(de)冷(leng)(leng)加工(gong)特性。
1. 鋼(gang)種的選定(ding)
軌道交通用不(bu)銹(xiu)鋼，可選(xuan)用的有以下幾種。
①. 低抗拉強度鋼板(ban)
低抗拉(la)強度(du)（low tensile strength) 2D表(biao)面鋼板(ban)相當于(yu)06Cr19Ni0,用(yong)來制作深沖(chong)和(he)張力成型的零(ling)部件(jian)。它(ta)有較低的屈服(fu)強度(du)（22.5kg/m㎡2),較高的伸長率（50%),最大的洛氏硬度(du)（B95),彎(wan)曲半徑為兩倍板(ban)材厚(hou)度(du)，可(ke)彎(wan)曲角度(du)180°。
具有(you)抗(kang)拉強(qiang)度(du)2B表(biao)面的(de)鋼板(ban)用(yong)來(lai)制(zhi)作冷(leng)彎成型的(de)零部件(jian)，或輕微沖壓或平輥軋制(zhi)，例(li)如室(shi)內嵌板(ban)、門和座席的(de)支(zhi)柱物。盡管這個鋼種的(de)屈服強(qiang)度(du)與LT2D表(biao)面鋼種一樣(yang)低，它的(de)伸長率低于(yu)45%,硬度(du)較(jiao)高，最大洛氏硬度(du)為B105;彎曲半徑為板(ban)材(cai)厚度(du)的(de)1/2,彎曲角(jiao)可達(da)180°。
特(te)別是經(jing)過回(hui)火后用(yong)于車廂窗(chuang)戶縫隙(xi)周(zhou)圍的嵌(qian)板的要求：最(zui)低屈服強度(du)3.5kg/m㎡,最(zui)低伸長率40%,最(zui)大洛氏(shi)硬度(du)B105;彎曲半徑(jing)為板材厚度(du)的1/2,彎曲角(jiao)可達180°。
②. 特殊(shu)抗拉強度鋼板
特殊抗拉強(qiang)(qiang)度（special tensilestrength)鋼板(ban)用于車頂肋(lei)條，它的(de)(de)屈服強(qiang)(qiang)度為42.2~56.2kg/m㎡,最低伸長率為35%.厚(hou)度等于或小于0.5mm的(de)(de)薄板(ban)，彎曲(qu)半(ban)徑(jing)為板(ban)材(cai)厚(hou)度的(de)(de)1/2,彎曲(qu)角可(ke)(ke)達(da)(da)180°;厚(hou)度超過0.5mm的(de)(de)薄板(ban)，彎曲(qu)半(ban)徑(jing)為薄板(ban)厚(hou)度的(de)(de)彎曲(qu)角可(ke)(ke)達(da)(da)135°。
③. 中等(deng)抗拉強(qiang)度薄板
中等(deng)抗(kang)拉強度(du)（middle tensilestrength)薄板(ban)用來制作車廂外部的波紋(wen)部件(jian)和槽(cao)式嵌板(ban)。最(zui)小(xiao)屈服強度(du)52.7kg/m㎡,最(zui)小(xiao)伸長(chang)率25%,板(ban)厚(hou)小(xiao)于0.5mm,彎(wan)曲(qu)半徑(jing)(jing)為板(ban)材厚(hou)度(du)的1/2,彎(wan)曲(qu)角(jiao)(jiao)可達180°;對較厚(hou)的板(ban)材，彎(wan)曲(qu)半徑(jing)(jing)為板(ban)厚(hou)的1/2,彎(wan)曲(qu)角(jiao)(jiao)可達135°。
④. 高(gao)等抗拉強度薄板
厚(hou)度(du)(du)等(deng)(deng)于和小(xiao)(xiao)于0.5mm的(de)(de)高等(deng)(deng)抗拉(la)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)（high tensile strength) 薄板(ban)(ban)的(de)(de)最(zui)(zui)小(xiao)(xiao)屈服強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)70.3kg/m㎡,最(zui)(zui)小(xiao)(xiao)伸長率(lv)(lv)20%;彎(wan)曲(qu)半(ban)(ban)徑(jing)為(wei)板(ban)(ban)材(cai)(cai)厚(hou)度(du)(du)的(de)(de)1/2,彎(wan)曲(qu)角(jiao)可(ke)達180°;0.5~3.2mm厚(hou)的(de)(de)薄板(ban)(ban)的(de)(de)最(zui)(zui)小(xiao)(xiao)屈服強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)77.3kg/m㎡,最(zui)(zui)小(xiao)(xiao)伸長率(lv)(lv)15%,彎(wan)曲(qu)半(ban)(ban)徑(jing)為(wei)板(ban)(ban)材(cai)(cai)厚(hou)度(du)(du)的(de)(de)2倍(bei)，彎(wan)曲(qu)角(jiao)可(ke)達135°.厚(hou)度(du)(du)超過(guo)3.2mm的(de)(de)高等(deng)(deng)抗拉(la)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)（HT)鋼板(ban)(ban)，常(chang)用來制(zhi)作(zuo)波紋(wen)零部件，其最(zui)(zui)小(xiao)(xiao)屈服強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)70.3kg/m㎡,最(zui)(zui)小(xiao)(xiao)伸長率(lv)(lv)20%;彎(wan)曲(qu)半(ban)(ban)徑(jing)為(wei)板(ban)(ban)材(cai)(cai)厚(hou)度(du)(du)的(de)(de)2倍(bei)，彎(wan)曲(qu)角(jiao)135°。
2. 幾種(zhong)加工成型的方法
在(zai)軌道車(che)輛制(zhi)(zhi)造中，適用(yong)的成型操作是剪切、冷彎成型、張(zhang)力成型、軋制(zhi)(zhi)成型、拉拔成型、沖壓成型和(he)沖孔(kong)。成型的零(ling)部件在(zai)夾具和(he)夾緊(jin)裝置中進(jin)行組裝，并通過(guo)點焊(han)，最后組合成軌道用(yong)車(che)廂。
為了成型，坯料要(yao)經剪(jian)切。最(zui)簡(jian)單的(de)(de)方法(fa)是(shi)使用(yong)兩個相(xiang)同(tong)形(xing)(xing)狀的(de)(de)刀(dao)片，即稱為“直角(jiao)方形(xing)(xing)”的(de)(de)剪(jian)機進行剪(jian)切。盡管(guan)許多操作需要(yao)矩(ju)形(xing)(xing)或(huo)方形(xing)(xing)毛坯，但是(shi)復雜的(de)(de)成樣也是(shi)有(you)的(de)(de)。
在(zai)毛坯加(jia)(jia)工(gong)中也(ye)使(shi)用“仿(fang)(fang)形”法來切割(ge)加(jia)(jia)工(gong)。通(tong)過切割(ge)，加(jia)(jia)工(gong)出與(yu)要求的形狀相同的毛坯。這種裝置能高速(su)精確地切割(ge)加(jia)(jia)工(gong)成(cheng)型毛坯，而生產成(cheng)本(ben)很低(di)。這種“仿(fang)(fang)形”切割(ge)加(jia)(jia)工(gong)法，就是(shi)被(bei)廣泛應用的等離子弧(hu)“仿(fang)(fang)形”切割(ge)加(jia)(jia)工(gong)。
對于(yu)所(suo)有(you)的剪(jian)(jian)切工具，要(yao)求選用最好的工具鋼(gang)鋼(gang)種，剪(jian)(jian)刃(ren)要(yao)保(bao)持相(xiang)當鋒利，剪(jian)(jian)刃(ren)的角度要(yao)盡可能小些。同時要(yao)避免刀(dao)刃(ren)缺口。剪(jian)(jian)刃(ren)安裝要(yao)仔細，以保(bao)證正確剪(jian)(jian)切。在(zai)模具剪(jian)(jian)切中，使用平面刀(dao)具，最小間隙為10%。
3. 冷彎成(cheng)型和張力(li)成(cheng)型
車廂用鋼材大(da)部(bu)分是(shi)彎曲成型(xing)(xing)(xing)的(de)，有一(yi)部(bu)分是(shi)張力成型(xing)(xing)(xing)，如車頂(ding)支柱。純彎曲成型(xing)(xing)(xing)的(de)零(ling)部(bu)件是(shi)由單件單獨在沖(chong)壓機壓彎成型(xing)(xing)(xing)。冷沖(chong)壓成型(xing)(xing)(xing)的(de)沖(chong)壓機使用的(de)是(shi)有各種各樣的(de)萬能(neng)模具(ju)，其中最普通(tong)的(de)一(yi)種是(shi)標準的(de)“V”型(xing)(xing)(xing)模具(ju)，通(tong)過調整沖(chong)程來補償彈性(xing)回彈。
輥(gun)(gun)式冷彎(wan)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)時，由于(yu)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)輥(gun)(gun)面較寬(kuan)，彎(wan)曲(qu)(qu)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)型(xing)(xing)(xing)鋼可能會(hui)發生扭(niu)轉。型(xing)(xing)(xing)鋼的(de)(de)(de)圓(yuan)角(jiao)半(ban)徑比成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)圓(yuan)角(jiao)半(ban)徑大(da)得多，所(suo)以凸緣會(hui)發生彎(wan)斷。由于(yu)消(xiao)除應力(li)而引起的(de)(de)(de)翹曲(qu)(qu)和扭(niu)曲(qu)(qu)，在卷材成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)中更加明(ming)顯。在彎(wan)曲(qu)(qu)區域，快(kuai)速的(de)(de)(de)應變(bian)硬化會(hui)使(shi)變(bian)形部分趨于(yu)擴(kuo)大(da)。當成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)輥(gun)(gun)面太狹(xia)窄時，凸緣是顯示壓(ya)力(li)的(de)(de)(de)標記(ji)，由于(yu)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)一個相對比較明(ming)顯的(de)(de)(de)彎(wan)曲(qu)(qu)，需要較高的(de)(de)(de)壓(ya)力(li)，這樣(yang)它們就會(hui)相互(hu)接觸。
從本質(zhi)上(shang)說，彈性(xing)回(hui)彈是型(xing)鋼(gang)在彎(wan)(wan)曲(qu)力(li)去(qu)除以(yi)后，重新恢(hui)復到(dao)它(ta)的(de)原(yuan)始形狀(zhuang)的(de)一種趨勢。這取決于：①. 薄(bo)板厚(hou)度(du)、彎(wan)(wan)曲(qu)半徑和彎(wan)(wan)曲(qu)角度(du)等(deng)(deng)幾何因素；②. 鋼(gang)材化學成(cheng)分(fen)和屈服強度(du)等(deng)(deng)性(xing)能(neng)因素。一個(ge)工(gong)件必須(xu)經過(guo)成(cheng)型(xing)，以(yi)給出(chu)一個(ge)總應(ying)(ying)變(bian)，它(ta)等(deng)(deng)于永久變(bian)形所需(xu)的(de)塑性(xing)應(ying)(ying)變(bian)加上(shang)引起(qi)彈性(xing)后效的(de)確(que)性(xing)應(ying)(ying)變(bian) 在張(zhang)(zhang)力(li)成(cheng)型(xing)車(che)頂助條和其他支(zhi)撐件中，構件外形不會出(chu)現相(xiang)應(ying)(ying)的(de)皺紋。通過(guo)緊夾毛坯的(de)每一端，并且預拉伸(shen)它(ta)來保持(chi)彎(wan)(wan)曲(qu)外半徑處于拉力(li)狀(zhuang)態，就能(neng)把(ba)彈性(xing)回(hui)彈減少到(dao)最低(di)水平。工(gong)件有角度(du)的(de)部分(fen)必須(xu)精確(que)地預成(cheng)型(xing)，以(yi)便(bian)它(ta)們(men)完全適應(ying)(ying)張(zhang)(zhang)力(li)成(cheng)型(xing)工(gong)具（假如張(zhang)(zhang)力(li)成(cheng)型(xing)肋條沒(mei)有適當地給予支(zhi)撐，它(ta)將嚴(yan)重地歪扭）。
為了(le)張(zhang)力(li)成型(xing)一個車(che)頂肋(lei)條，把(ba)冷彎(wan)成型(xing)工(gong)件(jian)(jian)放進有輪(lun)廓的(de)(de)夾具中(zhong)，以(yi)便緊緊地夾住工(gong)件(jian)(jian)整(zheng)個表面，從而減少滑動和破裂。與夾具相(xiang)連的(de)(de)液壓缸給工(gong)件(jian)(jian)以(yi)拉力(li)，之后把(ba)肋(lei)條繞(rao)成型(xing)模(mo)圍起(qi)來，使其彎(wan)曲。
鐵路車廂、車輛用不銹鋼型材品種示意(yi)圖(tu)，見圖(tu)5-36.
