12Cr17Mn6Ni5N(201)、12Cr18Mn9Ni5N(202)、12Cr17Ni7(301)、12Cr18Ni9(302)不銹鋼都是奧氏(shi)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(bu)銹鋼的強度更高。冷軋后，具有較高的硬度。
圖(tu)5-35是(shi)全(quan)不銹鋼(gang)制車廂(xiang)的示意(yi)圖(tu)。
在(zai)退火狀態(tai)下(xia)，上述鋼(gang)具(ju)有(you)較高的韌性和較低的屈服強(qiang)度，因此成(cheng)型(xing)性能較好。所以(yi)在(zai)退火狀態(tai)下(xia)上述鋼(gang)即(ji)可成(cheng)型(xing)，當然也(ye)可以(yi)進行冷(leng)加(jia)工成(cheng)型(xing)。冷(leng)軋可以(yi)使這(zhe)些(xie)鋼(gang)強(qiang)化，這(zhe)是(shi)由(you)于一些(xie)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)分(fen)解成(cheng)型(xing)的鐵素體(ti)(ti)和硬(ying)化剩余的奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)共同作用的結果。通過大量(liang)分(fen)析(xi)，碳(tan)、錳、鎳、鉻和氮的含量(liang)決定著(zhu)所分(fen)析(xi)鋼(gang)的冷(leng)加(jia)工特性。
1. 鋼種的(de)選定
軌道交通用不(bu)銹鋼，可(ke)選(xuan)用的有以下幾(ji)種。
①. 低抗拉強度鋼板
低抗(kang)拉(la)強度(du)（low tensile strength) 2D表面鋼板相當于06Cr19Ni0,用來(lai)制作深沖和張(zhang)力成型的(de)(de)(de)零部件。它(ta)有(you)較低的(de)(de)(de)屈服強度(du)（22.5kg/m㎡2),較高(gao)的(de)(de)(de)伸(shen)長率(lv)（50%),最(zui)大(da)的(de)(de)(de)洛氏硬度(du)（B95),彎曲半徑(jing)為兩倍板材厚度(du)，可彎曲角(jiao)度(du)180°。
具有抗(kang)拉強(qiang)度(du)2B表面的(de)(de)鋼板(ban)用來制作冷彎(wan)成型(xing)的(de)(de)零部件(jian)，或(huo)輕微沖壓或(huo)平輥(gun)軋制，例(li)如室內嵌板(ban)、門(men)和座席的(de)(de)支(zhi)柱物。盡(jin)管這個(ge)鋼種的(de)(de)屈服強(qiang)度(du)與LT2D表面鋼種一樣低，它的(de)(de)伸長率低于(yu)45%,硬(ying)度(du)較高，最(zui)大(da)洛(luo)氏(shi)硬(ying)度(du)為B105;彎(wan)曲(qu)半(ban)徑(jing)為板(ban)材厚(hou)度(du)的(de)(de)1/2,彎(wan)曲(qu)角可達180°。
特(te)別是經(jing)過回火后用于(yu)車廂(xiang)窗戶(hu)縫隙周(zhou)圍(wei)的嵌板(ban)的要求：最低屈服強度(du)3.5kg/m㎡,最低伸長率40%,最大洛氏硬度(du)B105;彎曲半徑為(wei)板(ban)材(cai)厚(hou)度(du)的1/2,彎曲角可達180°。
②. 特殊抗拉強(qiang)度鋼板
特殊抗拉強(qiang)度(du)(du)（special tensilestrength)鋼板(ban)用于車頂肋條，它的屈服強(qiang)度(du)(du)為42.2~56.2kg/m㎡,最低伸長率為35%.厚(hou)度(du)(du)等于或小(xiao)于0.5mm的薄板(ban)，彎(wan)曲(qu)半(ban)徑為板(ban)材厚(hou)度(du)(du)的1/2,彎(wan)曲(qu)角可達180°;厚(hou)度(du)(du)超過0.5mm的薄板(ban)，彎(wan)曲(qu)半(ban)徑為薄板(ban)厚(hou)度(du)(du)的彎(wan)曲(qu)角可達135°。
③. 中等抗拉強度薄(bo)板
中等抗拉強(qiang)(qiang)度(du)（middle tensilestrength)薄板(ban)(ban)用來制作車廂外部的(de)波(bo)紋部件和(he)槽式嵌(qian)板(ban)(ban)。最(zui)小(xiao)屈服(fu)強(qiang)(qiang)度(du)52.7kg/m㎡,最(zui)小(xiao)伸長率25%,板(ban)(ban)厚(hou)(hou)小(xiao)于0.5mm,彎曲半徑為板(ban)(ban)材(cai)厚(hou)(hou)度(du)的(de)1/2,彎曲角(jiao)可達180°;對較厚(hou)(hou)的(de)板(ban)(ban)材(cai)，彎曲半徑為板(ban)(ban)厚(hou)(hou)的(de)1/2,彎曲角(jiao)可達135°。
④. 高等抗(kang)拉強度薄板
厚(hou)度(du)(du)(du)等于(yu)和小于(yu)0.5mm的(de)(de)(de)高等抗拉強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)（high tensile strength) 薄(bo)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)最(zui)(zui)小屈(qu)服(fu)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)70.3kg/m㎡,最(zui)(zui)小伸長(chang)率20%;彎(wan)(wan)曲半(ban)徑(jing)(jing)為板(ban)(ban)(ban)材(cai)厚(hou)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)1/2,彎(wan)(wan)曲角可達(da)180°;0.5~3.2mm厚(hou)的(de)(de)(de)薄(bo)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)最(zui)(zui)小屈(qu)服(fu)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)77.3kg/m㎡,最(zui)(zui)小伸長(chang)率15%,彎(wan)(wan)曲半(ban)徑(jing)(jing)為板(ban)(ban)(ban)材(cai)厚(hou)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)2倍(bei)，彎(wan)(wan)曲角可達(da)135°.厚(hou)度(du)(du)(du)超過3.2mm的(de)(de)(de)高等抗拉強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)（HT)鋼板(ban)(ban)(ban)，常用來制作波紋零部件，其最(zui)(zui)小屈(qu)服(fu)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)70.3kg/m㎡,最(zui)(zui)小伸長(chang)率20%;彎(wan)(wan)曲半(ban)徑(jing)(jing)為板(ban)(ban)(ban)材(cai)厚(hou)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)2倍(bei)，彎(wan)(wan)曲角135°。
2. 幾種加工(gong)成型的(de)方法(fa)
在軌(gui)道(dao)(dao)車(che)輛制(zhi)造中，適(shi)用的成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)操作是剪切、冷(leng)彎成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)、張力成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)、軋制(zhi)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)、拉(la)拔(ba)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)、沖壓成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)和沖孔。成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)的零部件(jian)在夾(jia)具(ju)和夾(jia)緊裝置中進行組裝，并(bing)通過(guo)點焊，最后組合成(cheng)(cheng)軌(gui)道(dao)(dao)用車(che)廂。
為(wei)了(le)成型，坯料要(yao)經(jing)剪切。最(zui)簡單的(de)方法是(shi)使用兩個相(xiang)同(tong)形狀的(de)刀片，即(ji)稱為(wei)“直(zhi)角方形”的(de)剪機進行剪切。盡管許多操作需要(yao)矩(ju)形或方形毛坯，但是(shi)復雜的(de)成樣(yang)也是(shi)有的(de)。
在(zai)毛(mao)坯(pi)加(jia)(jia)工(gong)中也(ye)使(shi)用“仿(fang)(fang)形”法來(lai)切(qie)割(ge)加(jia)(jia)工(gong)。通過(guo)切(qie)割(ge)，加(jia)(jia)工(gong)出與要求的形狀(zhuang)相同的毛(mao)坯(pi)。這種(zhong)裝置能高速(su)精確地切(qie)割(ge)加(jia)(jia)工(gong)成型毛(mao)坯(pi)，而(er)生產成本很低。這種(zhong)“仿(fang)(fang)形”切(qie)割(ge)加(jia)(jia)工(gong)法，就是(shi)被廣泛應(ying)用的等離子弧“仿(fang)(fang)形”切(qie)割(ge)加(jia)(jia)工(gong)。
對于所有的(de)剪切(qie)工(gong)具(ju)，要(yao)求選用最好的(de)工(gong)具(ju)鋼鋼種，剪刃要(yao)保持相(xiang)當鋒利，剪刃的(de)角(jiao)度要(yao)盡可(ke)能小(xiao)些。同(tong)時要(yao)避(bi)免刀刃缺口(kou)。剪刃安(an)裝要(yao)仔細(xi)，以保證(zheng)正確剪切(qie)。在模具(ju)剪切(qie)中，使用平面刀具(ju)，最小(xiao)間隙為(wei)10%。
3. 冷彎成型(xing)和張力成型(xing)
車(che)廂用鋼材大(da)部分是(shi)彎(wan)曲(qu)成(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)，有(you)一部分是(shi)張(zhang)力成(cheng)型(xing)(xing)，如車(che)頂支(zhi)柱。純彎(wan)曲(qu)成(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)零部件是(shi)由單件單獨在沖壓(ya)機壓(ya)彎(wan)成(cheng)型(xing)(xing)。冷沖壓(ya)成(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)沖壓(ya)機使(shi)用的(de)(de)(de)是(shi)有(you)各種各樣的(de)(de)(de)萬能(neng)模具，其(qi)中最普通(tong)的(de)(de)(de)一種是(shi)標準(zhun)的(de)(de)(de)“V”型(xing)(xing)模具，通(tong)過調整沖程來補償彈性回彈。
輥(gun)(gun)式冷彎(wan)(wan)(wan)成型時，由(you)于(yu)成型輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)輥(gun)(gun)面(mian)較寬，彎(wan)(wan)(wan)曲(qu)成型的(de)(de)(de)型鋼可能會發(fa)生(sheng)扭轉。型鋼的(de)(de)(de)圓角(jiao)半徑(jing)比(bi)(bi)成型輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)圓角(jiao)半徑(jing)大得多，所以凸(tu)緣會發(fa)生(sheng)彎(wan)(wan)(wan)斷。由(you)于(yu)消除應力而(er)引起的(de)(de)(de)翹曲(qu)和扭曲(qu)，在卷(juan)材(cai)成型中更加明顯(xian)。在彎(wan)(wan)(wan)曲(qu)區域，快速的(de)(de)(de)應變(bian)(bian)硬化會使變(bian)(bian)形部分趨于(yu)擴大。當成型輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)輥(gun)(gun)面(mian)太狹窄時，凸(tu)緣是顯(xian)示(shi)壓力的(de)(de)(de)標記，由(you)于(yu)成型一個相對比(bi)(bi)較明顯(xian)的(de)(de)(de)彎(wan)(wan)(wan)曲(qu)，需要較高的(de)(de)(de)壓力，這樣它們就會相互接觸。
從本質上說，彈(dan)性(xing)回彈(dan)是(shi)型(xing)鋼在(zai)彎(wan)曲力(li)去除以(yi)后，重新恢復(fu)到(dao)它(ta)(ta)的(de)原始形狀(zhuang)的(de)一種趨(qu)勢。這取決于(yu)：①. 薄板厚度、彎(wan)曲半徑(jing)和(he)彎(wan)曲角(jiao)(jiao)度等(deng)(deng)幾何因素；②. 鋼材化(hua)學成分和(he)屈(qu)服(fu)強度等(deng)(deng)性(xing)能因素。一個(ge)工件(jian)(jian)必須經(jing)過(guo)成型(xing)，以(yi)給出(chu)(chu)一個(ge)總應(ying)變(bian)，它(ta)(ta)等(deng)(deng)于(yu)永久變(bian)形所需的(de)塑(su)性(xing)應(ying)變(bian)加上引起(qi)彈(dan)性(xing)后效的(de)確(que)(que)性(xing)應(ying)變(bian) 在(zai)張力(li)成型(xing)車頂助條和(he)其(qi)他支(zhi)(zhi)撐(cheng)件(jian)(jian)中(zhong)，構件(jian)(jian)外形不會出(chu)(chu)現相(xiang)應(ying)的(de)皺紋。通過(guo)緊(jin)夾毛(mao)坯的(de)每一端，并(bing)且預拉伸它(ta)(ta)來保持彎(wan)曲外半徑(jing)處于(yu)拉力(li)狀(zhuang)態(tai)，就能把彈(dan)性(xing)回彈(dan)減少到(dao)最低水平。工件(jian)(jian)有(you)角(jiao)(jiao)度的(de)部分必須精(jing)確(que)(que)地(di)預成型(xing)，以(yi)便它(ta)(ta)們完全(quan)適(shi)應(ying)張力(li)成型(xing)工具（假如張力(li)成型(xing)肋(lei)條沒有(you)適(shi)當地(di)給予(yu)支(zhi)(zhi)撐(cheng)，它(ta)(ta)將嚴(yan)重地(di)歪扭(niu)）。
為了張力(li)成型(xing)一個車(che)頂(ding)肋條，把冷彎成型(xing)工件放進(jin)有輪(lun)廓的(de)(de)夾(jia)具中，以便緊(jin)緊(jin)地(di)夾(jia)住工件整個表面，從(cong)而減少滑動和(he)破裂。與夾(jia)具相連的(de)(de)液壓缸給工件以拉力(li)，之后把肋條繞成型(xing)模圍起(qi)來(lai)，使(shi)其彎曲(qu)。
鐵路車(che)廂、車(che)輛(liang)用(yong)不銹鋼(gang)型材品種(zhong)示(shi)意圖，見圖5-36.
