12Cr17Mn6Ni5N(201)、12Cr18Mn9Ni5N(202)、12Cr17Ni7(301)、12Cr18Ni9(302)不銹鋼都是奧氏體鋼，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(xiu)鋼(gang)的強度更高。冷軋后，具有較高的硬度。
圖5-35是(shi)全不銹鋼制車廂的示意圖。
在退(tui)火(huo)狀態下，上述鋼(gang)具(ju)有(you)較高(gao)的(de)(de)韌性(xing)和較低的(de)(de)屈(qu)服(fu)強度，因此成型性(xing)能較好。所以在退(tui)火(huo)狀態下上述鋼(gang)即可(ke)成型，當然也(ye)可(ke)以進行冷加(jia)工成型。冷軋可(ke)以使(shi)這些(xie)鋼(gang)強化(hua)，這是由于一些(xie)奧氏體分解成型的(de)(de)鐵素(su)體和硬化(hua)剩余的(de)(de)奧氏體共(gong)同作用的(de)(de)結果。通(tong)過大量分析，碳、錳、鎳、鉻和氮(dan)的(de)(de)含量決定著所分析鋼(gang)的(de)(de)冷加(jia)工特性(xing)。
1. 鋼種的選定
軌道交通(tong)用不銹鋼，可選用的(de)有以下幾種(zhong)。
①. 低抗拉強度鋼板
低(di)抗拉(la)強度（low tensile strength) 2D表面鋼板相(xiang)當于06Cr19Ni0,用來制作深沖(chong)和張(zhang)力成(cheng)型的零部件。它有(you)較(jiao)低(di)的屈(qu)服強度（22.5kg/m㎡2),較(jiao)高的伸長(chang)率（50%),最大的洛氏硬度（B95),彎曲半徑為兩倍板材(cai)厚度，可彎曲角度180°。
具有抗拉強度(du)(du)2B表面(mian)的(de)(de)鋼(gang)板(ban)用來制作冷彎(wan)成型的(de)(de)零(ling)部(bu)件，或(huo)輕(qing)微沖壓或(huo)平輥軋(ya)制，例(li)如室內嵌板(ban)、門和座(zuo)席(xi)的(de)(de)支柱(zhu)物。盡管這個(ge)鋼(gang)種(zhong)(zhong)的(de)(de)屈服強度(du)(du)與LT2D表面(mian)鋼(gang)種(zhong)(zhong)一(yi)樣低(di)，它的(de)(de)伸長(chang)率(lv)低(di)于45%,硬(ying)(ying)度(du)(du)較(jiao)高，最(zui)大洛氏硬(ying)(ying)度(du)(du)為(wei)B105;彎(wan)曲半徑為(wei)板(ban)材厚度(du)(du)的(de)(de)1/2,彎(wan)曲角可達(da)180°。
特別是經過回火后用于車廂窗(chuang)戶縫隙周圍的(de)(de)嵌板(ban)的(de)(de)要(yao)求：最(zui)低(di)屈(qu)服強度3.5kg/m㎡,最(zui)低(di)伸長(chang)率40%,最(zui)大洛氏(shi)硬(ying)度B105;彎曲半徑(jing)為板(ban)材(cai)厚度的(de)(de)1/2,彎曲角可(ke)達180°。
②. 特殊抗拉強度(du)鋼板
特殊抗拉(la)強(qiang)度(du)（special tensilestrength)鋼板(ban)(ban)(ban)用于(yu)車頂肋(lei)條，它的(de)(de)屈服(fu)強(qiang)度(du)為42.2~56.2kg/m㎡,最低伸長(chang)率為35%.厚度(du)等于(yu)或小(xiao)于(yu)0.5mm的(de)(de)薄(bo)板(ban)(ban)(ban)，彎(wan)(wan)曲半徑為板(ban)(ban)(ban)材厚度(du)的(de)(de)1/2,彎(wan)(wan)曲角可達180°;厚度(du)超過0.5mm的(de)(de)薄(bo)板(ban)(ban)(ban)，彎(wan)(wan)曲半徑為薄(bo)板(ban)(ban)(ban)厚度(du)的(de)(de)彎(wan)(wan)曲角可達135°。
③. 中等抗拉強度薄板
中等抗(kang)拉強度(du)（middle tensilestrength)薄板用來(lai)制(zhi)作車廂(xiang)外部(bu)的波(bo)紋(wen)部(bu)件和(he)槽式嵌板。最(zui)小屈服強度(du)52.7kg/m㎡,最(zui)小伸長率25%,板厚小于0.5mm,彎(wan)曲半徑(jing)為板材厚度(du)的1/2,彎(wan)曲角(jiao)(jiao)可達180°;對較厚的板材，彎(wan)曲半徑(jing)為板厚的1/2,彎(wan)曲角(jiao)(jiao)可達135°。
④. 高等抗拉強(qiang)度薄板
厚(hou)度(du)(du)等(deng)于(yu)和小(xiao)(xiao)(xiao)于(yu)0.5mm的(de)(de)高等(deng)抗拉(la)強(qiang)度(du)(du)（high tensile strength) 薄(bo)(bo)板的(de)(de)最(zui)小(xiao)(xiao)(xiao)屈(qu)服(fu)強(qiang)度(du)(du)70.3kg/m㎡,最(zui)小(xiao)(xiao)(xiao)伸(shen)長(chang)(chang)率(lv)20%;彎曲(qu)半徑為板材(cai)厚(hou)度(du)(du)的(de)(de)1/2,彎曲(qu)角(jiao)可達180°;0.5~3.2mm厚(hou)的(de)(de)薄(bo)(bo)板的(de)(de)最(zui)小(xiao)(xiao)(xiao)屈(qu)服(fu)強(qiang)度(du)(du)77.3kg/m㎡,最(zui)小(xiao)(xiao)(xiao)伸(shen)長(chang)(chang)率(lv)15%,彎曲(qu)半徑為板材(cai)厚(hou)度(du)(du)的(de)(de)2倍，彎曲(qu)角(jiao)可達135°.厚(hou)度(du)(du)超(chao)過3.2mm的(de)(de)高等(deng)抗拉(la)強(qiang)度(du)(du)（HT)鋼板，常用(yong)來制作波紋(wen)零部件(jian)，其最(zui)小(xiao)(xiao)(xiao)屈(qu)服(fu)強(qiang)度(du)(du)70.3kg/m㎡,最(zui)小(xiao)(xiao)(xiao)伸(shen)長(chang)(chang)率(lv)20%;彎曲(qu)半徑為板材(cai)厚(hou)度(du)(du)的(de)(de)2倍，彎曲(qu)角(jiao)135°。
2. 幾(ji)種加(jia)工成(cheng)型的方法
在軌道(dao)(dao)車(che)輛(liang)制(zhi)(zhi)造(zao)中(zhong)，適用(yong)(yong)的(de)(de)成(cheng)型(xing)操作是(shi)剪切(qie)、冷彎成(cheng)型(xing)、張力成(cheng)型(xing)、軋(ya)制(zhi)(zhi)成(cheng)型(xing)、拉拔成(cheng)型(xing)、沖(chong)壓成(cheng)型(xing)和(he)沖(chong)孔。成(cheng)型(xing)的(de)(de)零部件(jian)在夾具和(he)夾緊(jin)裝(zhuang)置中(zhong)進行組裝(zhuang)，并通(tong)過點焊，最后組合成(cheng)軌道(dao)(dao)用(yong)(yong)車(che)廂。
為了成型(xing)，坯(pi)料要經剪(jian)切。最簡單的(de)(de)方法(fa)是使用兩個(ge)相同形(xing)狀(zhuang)的(de)(de)刀(dao)片，即稱(cheng)為“直角(jiao)方形(xing)”的(de)(de)剪(jian)機(ji)進行剪(jian)切。盡管許多操作需要矩(ju)形(xing)或方形(xing)毛坯(pi)，但(dan)是復(fu)雜(za)的(de)(de)成樣也是有的(de)(de)。
在(zai)毛坯(pi)(pi)加(jia)工(gong)(gong)中(zhong)也使用“仿形”法(fa)來切(qie)割(ge)加(jia)工(gong)(gong)。通(tong)過切(qie)割(ge)，加(jia)工(gong)(gong)出與要求(qiu)的(de)形狀(zhuang)相同(tong)的(de)毛坯(pi)(pi)。這種裝置能高速精確地切(qie)割(ge)加(jia)工(gong)(gong)成型毛坯(pi)(pi)，而生產(chan)成本很低。這種“仿形”切(qie)割(ge)加(jia)工(gong)(gong)法(fa)，就是被(bei)廣泛應用的(de)等離子弧“仿形”切(qie)割(ge)加(jia)工(gong)(gong)。
對于所有(you)的剪(jian)(jian)切工具(ju)(ju)，要(yao)(yao)求選用(yong)最好的工具(ju)(ju)鋼鋼種，剪(jian)(jian)刃(ren)要(yao)(yao)保持相當鋒利，剪(jian)(jian)刃(ren)的角度要(yao)(yao)盡可能小(xiao)些。同時(shi)要(yao)(yao)避免刀刃(ren)缺口。剪(jian)(jian)刃(ren)安裝要(yao)(yao)仔(zi)細，以保證正確(que)剪(jian)(jian)切。在模(mo)具(ju)(ju)剪(jian)(jian)切中，使(shi)用(yong)平面刀具(ju)(ju)，最小(xiao)間隙為10%。
3. 冷彎成型和張力成型
車廂(xiang)用鋼(gang)材大部分(fen)是(shi)彎曲成(cheng)型(xing)的(de)，有一部分(fen)是(shi)張力(li)成(cheng)型(xing)，如(ru)車頂支柱。純彎曲成(cheng)型(xing)的(de)零部件(jian)是(shi)由單(dan)件(jian)單(dan)獨在沖(chong)(chong)壓(ya)機壓(ya)彎成(cheng)型(xing)。冷沖(chong)(chong)壓(ya)成(cheng)型(xing)的(de)沖(chong)(chong)壓(ya)機使用的(de)是(shi)有各種各樣的(de)萬能模具，其中(zhong)最普通的(de)一種是(shi)標準的(de)“V”型(xing)模具，通過調整沖(chong)(chong)程來補償彈性回彈。
輥(gun)式冷彎(wan)(wan)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)時(shi)，由于成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)輥(gun)的(de)(de)(de)(de)輥(gun)面(mian)較(jiao)寬，彎(wan)(wan)曲成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)型(xing)(xing)鋼(gang)可能會發生扭轉。型(xing)(xing)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)圓角半(ban)徑比成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)輥(gun)的(de)(de)(de)(de)圓角半(ban)徑大得多(duo)，所(suo)以凸緣(yuan)會發生彎(wan)(wan)斷(duan)。由于消(xiao)除(chu)應(ying)力(li)(li)而引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)(de)翹曲和扭曲，在(zai)卷材成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)中更加明顯(xian)(xian)。在(zai)彎(wan)(wan)曲區域，快速(su)的(de)(de)(de)(de)應(ying)變(bian)硬化(hua)會使變(bian)形部(bu)分趨(qu)于擴大。當成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)輥(gun)的(de)(de)(de)(de)輥(gun)面(mian)太狹窄時(shi)，凸緣(yuan)是顯(xian)(xian)示壓力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)標記，由于成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)一個相(xiang)對比較(jiao)明顯(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)彎(wan)(wan)曲，需要較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)壓力(li)(li)，這樣它們就會相(xiang)互接觸(chu)。
從本質上(shang)說，彈性回(hui)彈是型(xing)(xing)鋼(gang)在彎(wan)曲(qu)(qu)力去除以后(hou)，重(zhong)新恢復到(dao)它(ta)的(de)原(yuan)始(shi)形狀(zhuang)的(de)一(yi)種趨勢。這取決于(yu)：①. 薄板厚度(du)(du)、彎(wan)曲(qu)(qu)半(ban)徑和彎(wan)曲(qu)(qu)角度(du)(du)等(deng)幾(ji)何因素(su)；②. 鋼(gang)材化學(xue)成分和屈(qu)服強度(du)(du)等(deng)性能(neng)因素(su)。一(yi)個(ge)工件(jian)必(bi)須經過(guo)成型(xing)(xing)，以給出一(yi)個(ge)總應(ying)變，它(ta)等(deng)于(yu)永久變形所需的(de)塑性應(ying)變加上(shang)引起彈性后(hou)效的(de)確性應(ying)變 在張力成型(xing)(xing)車頂助條和其他支撐件(jian)中(zhong)，構件(jian)外形不會出現(xian)相應(ying)的(de)皺紋。通過(guo)緊(jin)夾毛坯的(de)每一(yi)端，并且預(yu)拉伸它(ta)來保持彎(wan)曲(qu)(qu)外半(ban)徑處于(yu)拉力狀(zhuang)態，就能(neng)把(ba)彈性回(hui)彈減少到(dao)最低水平。工件(jian)有角度(du)(du)的(de)部分必(bi)須精確地(di)(di)預(yu)成型(xing)(xing)，以便它(ta)們完全適應(ying)張力成型(xing)(xing)工具（假如張力成型(xing)(xing)肋(lei)條沒有適當地(di)(di)給予支撐，它(ta)將嚴重(zhong)地(di)(di)歪扭(niu)）。
為了張力(li)成型一個(ge)車頂肋條，把冷彎成型工(gong)件(jian)(jian)放進有輪廓的夾(jia)具中，以便緊緊地(di)夾(jia)住工(gong)件(jian)(jian)整個(ge)表面，從而(er)減少(shao)滑動和(he)破裂(lie)。與夾(jia)具相連的液(ye)壓缸給工(gong)件(jian)(jian)以拉力(li)，之后把肋條繞成型模圍起來，使其彎曲。
鐵路車(che)廂、車(che)輛(liang)用不銹鋼(gang)型(xing)材品種示意圖，見圖5-36.
