不銹鋼客車(che)以其經濟耐用、美觀安(an)全等一系列優點,在時速(su)200km以下的(de)軌道交通中有(you)廣闊(kuo)的(de)應用前(qian)景。不銹鋼客車(che)車(che)貌,見圖6-4。


 軌道車輛的表皮使用了不銹鋼鋼帶,所以被稱為半不(bu)銹鋼車輛(或者表皮不銹鋼車輛)。車體為鋼制,外皮使用了06Cr19Ni10(304)制的鋼板。用不銹鋼板是代替涂層鋼板使用的,主要目的是為了解決車皮的腐蝕以及通過無涂層化來降低保養費用。作為軌道車輛用不銹鋼,美國當時使用了AISI 200系,尤其是12Cr17Mn6Ni5N(201)鋼作為外層鋼板,為了進一步加強車輛的輕量化、提高“免保養”的效果,出現了“全不銹鋼”的車輛,車的骨架也使用了不銹鋼。通過對影響12Cr17Ni7(301)鋼強度的調質輥壓、加工、焊接方法等進行改善,外表使用了06Cr19Ni10(304)或者12Cr17Ni7(301),并且進行波紋加工、排氣扇成形、焊接組裝等,除了底框的特殊部分,全都使用不銹鋼來制造。根據不銹鋼的不同鋼種,基于強度方面的考慮,全都采用12Cr17Ni7(301)冷軋帶鋼,電阻點焊的焊接熱影響不大,所以適合大多數情況下的焊接;但是局部組裝所使用的電弧焊接部分,由于使用環境的緣故以及用于清洗的清潔劑的原因,曾經發生過晶間腐蝕和晶界應力腐蝕斷裂。


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  通(tong)(tong)過對12Cr17Ni7(301)鋼(gang)的(de)(de)C、Ni、N等(deng)成分(fen)以(yi)(yi)及(ji)調質(zhi)輥壓的(de)(de)影響(xiang)(xiang)進(jin)行(xing)了研究,明確(que)了C、N、Mn、Ni等(deng)含(han)量對拉伸特征的(de)(de)影響(xiang)(xiang),并且認為碳的(de)(de)含(han)量在0.06%以(yi)(yi)下(xia)(xia)時晶(jing)(jing)(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)就會變(bian)得緩慢(man),實施(shi)冷加(jia)工以(yi)(yi)后進(jin)行(xing)晶(jing)(jing)(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)敏(min)化(hua)處理的(de)(de)時候敏(min)感性會增加(jia),所以(yi)(yi)有(you)必要將(jiang)碳的(de)(de)含(han)量進(jin)一(yi)步(bu)(bu)降低到0.03%以(yi)(yi)下(xia)(xia)。可有(you)效防止上(shang)述的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)或者晶(jing)(jing)(jing)界應力腐(fu)(fu)蝕(shi)斷裂,實現不銹鋼(gang)的(de)(de)高強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)化(hua)。進(jin)一(yi)步(bu)(bu)明確(que)了奧氏(shi)體(ti)穩(wen)(wen)定度(du)[Ma(30)]與調質(zhi)輥壓后的(de)(de)延(yan)(yan)展以(yi)(yi)及(ji)屈(qu)服比(bi)的(de)(de)關(guan)系。通(tong)(tong)過奧氏(shi)體(ti)對022Cr17Ni7(301L)鋼(gang)的(de)(de)拉伸特征的(de)(de)影響(xiang)(xiang)的(de)(de)分(fen)析,搞清楚了下(xia)(xia)列(lie)問題:拉伸強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)在很大程(cheng)度(du)上(shang)取決于應變(bian)致生馬氏(shi)體(ti)的(de)(de)量,并隨(sui)著(zhu)Ni當(dang)量([Ni]+0.35[[Si]+0.4[Mn]+0.65[Cr]+12.6[C+N])的(de)(de)增加(jia)而(er)降低;另外(wai)屈(qu)服強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)幾(ji)乎不受(shou)Ni當(dang)量的(de)(de)影響(xiang)(xiang),但(dan)會隨(sui)著(zhu)氮(dan)含(han)量而(er)增大,相(xiang)反的(de)(de),延(yan)(yan)展性受(shou)Ni當(dang)量的(de)(de)影響(xiang)(xiang)比(bi)較大,等(deng)等(deng)。12Cr17Ni7(301)鋼(gang)的(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)會隨(sui)著(zhu)碳以(yi)(yi)及(ji)氮(dan)量的(de)(de)變(bian)化(hua)而(er)增大,但(dan)氮(dan)的(de)(de)作(zuo)用在奧氏(shi)體(ti)相(xiang)時是碳的(de)(de)2倍。還有(you),拉伸強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)隨(sui)著(zhu)奧氏(shi)體(ti)穩(wen)(wen)定度(du)的(de)(de)上(shang)升而(er)下(xia)(xia)降,同一(yi)奧氏(shi)體(ti)的(de)(de)穩(wen)(wen)定度(du)隨(sui)著(zhu)碳以(yi)(yi)及(ji)氮(dan)量而(er)增大;延(yan)(yan)展性隨(sui)著(zhu)奧氏(shi)體(ti)穩(wen)(wen)定度(du)的(de)(de)上(shang)升而(er)提高;從耐腐(fu)(fu)蝕(shi)性和強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)兩方面來(lai)看最佳成分(fen)是022Cr17Ni7N(301LN)。


  為了(le)改善耐(nai)晶(jing)間腐蝕開裂,將碳量調整(zheng)為0.03%以下,并通過氮的添加(jia)以及適當成分的比例調整(zheng)開發出了(le)能(neng)同時滿足強度需求(qiu)的022Cr17Ni7(301LN)鋼,被軌道車(che)輛(liang)廣泛采(cai)用。


  車輛底(di)座部位由(you)于大量(liang)地進行電焊,而(er)022Cr17Ni7(301LN)這樣的硬(ying)材會(hui)因焊接而(er)導致強度(du)的下降,所以不被采用。基于輕(qing)量(liang)化(hua)的考慮(lv),開發出了雙相不銹(xiu)鋼(gang)Cr19Ni5Cu2N,確保(bao)焊接部分也不會(hui)軟化(hua)。


  不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)在軌(gui)道交通中(zhong)的(de)(de)應用(yong)(yong)前景廣(guang)闊,不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)需求量(liang)(liang)將不(bu)斷增(zeng)加(jia)。不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)在軌(gui)道交通中(zhong)除用(yong)(yong)作車(che)(che)(che)站裝飾外,主(zhu)要用(yong)(yong)于制(zhi)(zhi)造軌(gui)道車(che)(che)(che)輛(liang)。目前,半不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)車(che)(che)(che)體(ti),用(yong)(yong)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)制(zhi)(zhi)造車(che)(che)(che)體(ti)的(de)(de)易腐蝕部(bu)件(jian)(jian),如翻板(ban)(ban)、腳蹬(deng)、枕外平(ping)(ping)地板(ban)(ban)、空調平(ping)(ping)臺平(ping)(ping)頂板(ban)(ban)、洗臉室臺面、水箱(xiang)(xiang)、污物(wu)箱(xiang)(xiang)、逆變器箱(xiang)(xiang)、充電器箱(xiang)(xiang)、直流(liu)電源箱(xiang)(xiang)等(deng)。全(quan)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)客車(che)(che)(che)車(che)(che)(che)輛(liang)的(de)(de)車(che)(che)(che)體(ti)除牽枕等(deng)少(shao)量(liang)(liang)結(jie)構(gou)件(jian)(jian)用(yong)(yong)低合金鋼(gang)(gang)(gang)外,其余(yu)可全(quan)部(bu)用(yong)(yong)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)制(zhi)(zhi)造,鋼(gang)(gang)(gang)種為12CrNi7(301)和06Cr19Ni10(304)等(deng)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang),每輛(liang)車(che)(che)(che)的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)板(ban)(ban)材(cai)用(yong)(yong)量(liang)(liang)為9~10噸(dun)。


  不(bu)銹鋼車體用022Cr17Ni7(301L)和(he)06Cr19Ni10(304)不(bu)銹鋼冷軋板(其(qi)中301L不(bu)銹鋼用量占70%),材(cai)料和(he)等級分別是301L-LT、301L-DLT、301L-ST、301L-MT、301L-HT 和(he)06Cr19Ni10(304),要求(qiu)022Cr17Ni7(301L)的碳含(han)量<0.03%。


 表6-8是機車(che)車(che)輛用不銹鋼牌(pai)號和(he)性能要求。


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