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)不銹鋼的強度更高。冷軋后，具有較高的硬度。
圖5-35是全(quan)不銹鋼制車廂(xiang)的(de)示(shi)意圖。
在退火狀態下(xia)，上(shang)述鋼具(ju)有較(jiao)高的(de)(de)(de)韌(ren)性和(he)較(jiao)低的(de)(de)(de)屈服(fu)強度，因此(ci)成(cheng)型性能較(jiao)好。所以在退火狀態下(xia)上(shang)述鋼即可成(cheng)型，當然也可以進行冷加工成(cheng)型。冷軋可以使這些鋼強化，這是由(you)于一些奧氏(shi)體分(fen)(fen)解成(cheng)型的(de)(de)(de)鐵(tie)素體和(he)硬化剩余的(de)(de)(de)奧氏(shi)體共(gong)同作用(yong)的(de)(de)(de)結(jie)果(guo)。通過大量分(fen)(fen)析(xi)，碳、錳、鎳、鉻和(he)氮的(de)(de)(de)含量決定(ding)著所分(fen)(fen)析(xi)鋼的(de)(de)(de)冷加工特性。
1. 鋼(gang)種的選(xuan)定
軌(gui)道交通用不銹鋼，可選用的有以下幾種。
①. 低抗拉強度鋼(gang)板
低(di)抗拉(la)強度(du)(du)（low tensile strength) 2D表面鋼(gang)板相當(dang)于06Cr19Ni0,用來(lai)制作(zuo)深沖和張(zhang)力成型的(de)(de)零部件。它(ta)有較低(di)的(de)(de)屈服強度(du)(du)（22.5kg/m㎡2),較高(gao)的(de)(de)伸長率（50%),最(zui)大的(de)(de)洛氏硬度(du)(du)（B95),彎曲(qu)(qu)半(ban)徑為(wei)兩(liang)倍(bei)板材厚度(du)(du)，可(ke)彎曲(qu)(qu)角(jiao)度(du)(du)180°。
具(ju)有抗拉(la)強(qiang)度(du)2B表面的鋼板(ban)用來(lai)制(zhi)(zhi)作冷(leng)彎(wan)成型的零部件，或輕微沖(chong)壓或平輥軋制(zhi)(zhi)，例如室內嵌板(ban)、門和座席的支柱物(wu)。盡管這個(ge)鋼種的屈服強(qiang)度(du)與LT2D表面鋼種一樣(yang)低，它的伸長率(lv)低于(yu)45%,硬度(du)較高，最大洛氏硬度(du)為B105;彎(wan)曲(qu)半徑為板(ban)材厚(hou)度(du)的1/2,彎(wan)曲(qu)角可達180°。
特別是經過回火后(hou)用于車(che)廂窗戶縫隙周圍(wei)的嵌板的要(yao)求：最低屈(qu)服強度(du)(du)3.5kg/m㎡,最低伸(shen)長(chang)率(lv)40%,最大(da)洛氏硬(ying)度(du)(du)B105;彎曲(qu)半徑為板材厚(hou)度(du)(du)的1/2,彎曲(qu)角可達180°。
②. 特殊抗拉強度鋼板
特(te)殊抗拉強(qiang)度（special tensilestrength)鋼(gang)板用于(yu)車(che)頂(ding)肋(lei)條，它的屈服強(qiang)度為42.2~56.2kg/m㎡,最低伸長率為35%.厚(hou)度等于(yu)或小(xiao)于(yu)0.5mm的薄板，彎(wan)曲半徑為板材厚(hou)度的1/2,彎(wan)曲角可達180°;厚(hou)度超過0.5mm的薄板，彎(wan)曲半徑為薄板厚(hou)度的彎(wan)曲角可達135°。
③. 中等抗拉強度薄板
中等(deng)抗拉強(qiang)(qiang)度(du)（middle tensilestrength)薄板用來制作車廂(xiang)外部的波紋部件(jian)和槽式(shi)嵌板。最小屈服強(qiang)(qiang)度(du)52.7kg/m㎡,最小伸(shen)長率(lv)25%,板厚(hou)小于0.5mm,彎曲半(ban)徑為(wei)板材厚(hou)度(du)的1/2,彎曲角可達(da)180°;對較厚(hou)的板材，彎曲半(ban)徑為(wei)板厚(hou)的1/2,彎曲角可達(da)135°。
④. 高等抗拉強度薄板
厚(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)等于和小(xiao)(xiao)(xiao)于0.5mm的(de)高等抗(kang)拉強(qiang)度(du)(du)(du)（high tensile strength) 薄板(ban)的(de)最小(xiao)(xiao)(xiao)屈服(fu)強(qiang)度(du)(du)(du)70.3kg/m㎡,最小(xiao)(xiao)(xiao)伸(shen)(shen)長率20%;彎曲(qu)半徑(jing)為板(ban)材(cai)厚(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)的(de)1/2,彎曲(qu)角(jiao)(jiao)可(ke)達180°;0.5~3.2mm厚(hou)(hou)(hou)的(de)薄板(ban)的(de)最小(xiao)(xiao)(xiao)屈服(fu)強(qiang)度(du)(du)(du)77.3kg/m㎡,最小(xiao)(xiao)(xiao)伸(shen)(shen)長率15%,彎曲(qu)半徑(jing)為板(ban)材(cai)厚(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)的(de)2倍，彎曲(qu)角(jiao)(jiao)可(ke)達135°.厚(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)超過(guo)3.2mm的(de)高等抗(kang)拉強(qiang)度(du)(du)(du)（HT)鋼板(ban)，常用來(lai)制作波紋零部件，其最小(xiao)(xiao)(xiao)屈服(fu)強(qiang)度(du)(du)(du)70.3kg/m㎡,最小(xiao)(xiao)(xiao)伸(shen)(shen)長率20%;彎曲(qu)半徑(jing)為板(ban)材(cai)厚(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)的(de)2倍，彎曲(qu)角(jiao)(jiao)135°。
2. 幾種(zhong)加(jia)工成型(xing)的(de)方法
在軌道(dao)車輛制造中(zhong)，適用(yong)的成型(xing)操(cao)作是(shi)剪切、冷(leng)彎成型(xing)、張(zhang)力成型(xing)、軋制成型(xing)、拉拔成型(xing)、沖壓成型(xing)和沖孔。成型(xing)的零部件(jian)在夾具和夾緊裝(zhuang)置中(zhong)進(jin)行組(zu)裝(zhuang)，并通過點焊，最后組(zu)合(he)成軌道(dao)用(yong)車廂(xiang)。
為(wei)了成型，坯(pi)料要經剪(jian)切。最簡單的方法是使用(yong)兩個相同形(xing)(xing)狀(zhuang)的刀片，即稱為(wei)“直角(jiao)方形(xing)(xing)”的剪(jian)機進行剪(jian)切。盡管許多操作需(xu)要矩(ju)形(xing)(xing)或方形(xing)(xing)毛坯(pi)，但是復雜的成樣也是有的。
在毛坯加工中也使用(yong)“仿形(xing)”法(fa)來切割加工。通過切割，加工出與要(yao)求(qiu)的(de)形(xing)狀(zhuang)相同的(de)毛坯。這種(zhong)裝置能高速精確地切割加工成型毛坯，而生產成本很低。這種(zhong)“仿形(xing)”切割加工法(fa)，就是被廣泛應(ying)用(yong)的(de)等離(li)子(zi)弧“仿形(xing)”切割加工。
對于所有(you)的(de)(de)剪(jian)(jian)(jian)切工(gong)具(ju)(ju)，要(yao)求選(xuan)用最好的(de)(de)工(gong)具(ju)(ju)鋼鋼種，剪(jian)(jian)(jian)刃(ren)要(yao)保(bao)持相當鋒利(li)，剪(jian)(jian)(jian)刃(ren)的(de)(de)角度要(yao)盡(jin)可能小些(xie)。同時要(yao)避免刀刃(ren)缺口。剪(jian)(jian)(jian)刃(ren)安裝要(yao)仔細，以保(bao)證正(zheng)確剪(jian)(jian)(jian)切。在模具(ju)(ju)剪(jian)(jian)(jian)切中，使用平面刀具(ju)(ju)，最小間隙為10%。
3. 冷彎(wan)成型和張(zhang)力成型
車廂用鋼材(cai)大部(bu)分是(shi)(shi)彎曲成(cheng)型(xing)的(de)，有一(yi)部(bu)分是(shi)(shi)張力成(cheng)型(xing)，如車頂支柱。純彎曲成(cheng)型(xing)的(de)零部(bu)件(jian)(jian)是(shi)(shi)由(you)單(dan)件(jian)(jian)單(dan)獨在沖壓(ya)(ya)機壓(ya)(ya)彎成(cheng)型(xing)。冷沖壓(ya)(ya)成(cheng)型(xing)的(de)沖壓(ya)(ya)機使用的(de)是(shi)(shi)有各種各樣的(de)萬能模(mo)具，其中最普通(tong)的(de)一(yi)種是(shi)(shi)標準的(de)“V”型(xing)模(mo)具，通(tong)過調整(zheng)沖程來補(bu)償彈性(xing)回(hui)彈。
輥(gun)式(shi)冷彎(wan)(wan)成(cheng)(cheng)型時，由(you)(you)于(yu)成(cheng)(cheng)型輥(gun)的(de)輥(gun)面較(jiao)(jiao)寬(kuan)，彎(wan)(wan)曲(qu)成(cheng)(cheng)型的(de)型鋼(gang)可能(neng)會(hui)(hui)發(fa)生扭轉。型鋼(gang)的(de)圓(yuan)角(jiao)半(ban)徑比成(cheng)(cheng)型輥(gun)的(de)圓(yuan)角(jiao)半(ban)徑大得多，所以凸(tu)(tu)緣(yuan)會(hui)(hui)發(fa)生彎(wan)(wan)斷。由(you)(you)于(yu)消(xiao)除應(ying)(ying)力(li)(li)而引起(qi)的(de)翹曲(qu)和扭曲(qu)，在卷材成(cheng)(cheng)型中更(geng)加明(ming)顯。在彎(wan)(wan)曲(qu)區域，快速的(de)應(ying)(ying)變硬(ying)化(hua)會(hui)(hui)使變形部(bu)分趨于(yu)擴大。當成(cheng)(cheng)型輥(gun)的(de)輥(gun)面太狹窄時，凸(tu)(tu)緣(yuan)是顯示(shi)壓力(li)(li)的(de)標記，由(you)(you)于(yu)成(cheng)(cheng)型一個(ge)相對比較(jiao)(jiao)明(ming)顯的(de)彎(wan)(wan)曲(qu)，需(xu)要較(jiao)(jiao)高的(de)壓力(li)(li)，這樣它(ta)們就會(hui)(hui)相互接(jie)觸。
從本質上(shang)說(shuo)，彈(dan)(dan)(dan)性(xing)回彈(dan)(dan)(dan)是型鋼在彎曲(qu)力去除以后，重新恢復(fu)到它(ta)的(de)(de)原始(shi)形(xing)狀(zhuang)的(de)(de)一(yi)種趨勢。這(zhe)取決(jue)于(yu)：①. 薄(bo)板厚(hou)度(du)、彎曲(qu)半徑和(he)彎曲(qu)角度(du)等(deng)幾(ji)何因素(su)；②. 鋼材化學(xue)成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)和(he)屈服強度(du)等(deng)性(xing)能因素(su)。一(yi)個工(gong)件必須經(jing)過(guo)成(cheng)(cheng)(cheng)型，以給(gei)出一(yi)個總應變，它(ta)等(deng)于(yu)永久變形(xing)所需的(de)(de)塑性(xing)應變加(jia)上(shang)引起彈(dan)(dan)(dan)性(xing)后效的(de)(de)確性(xing)應變 在張力成(cheng)(cheng)(cheng)型車頂助(zhu)條和(he)其(qi)他支撐件中，構(gou)件外(wai)(wai)形(xing)不會出現相(xiang)應的(de)(de)皺紋(wen)。通過(guo)緊(jin)夾毛坯(pi)的(de)(de)每一(yi)端，并且(qie)預拉伸它(ta)來(lai)保持彎曲(qu)外(wai)(wai)半徑處于(yu)拉力狀(zhuang)態，就能把彈(dan)(dan)(dan)性(xing)回彈(dan)(dan)(dan)減少到最低水平。工(gong)件有角度(du)的(de)(de)部分(fen)必須精確地預成(cheng)(cheng)(cheng)型，以便它(ta)們完全適應張力成(cheng)(cheng)(cheng)型工(gong)具（假如張力成(cheng)(cheng)(cheng)型肋條沒有適當地給(gei)予支撐，它(ta)將嚴(yan)重地歪扭）。
為了張(zhang)力成型一(yi)個車頂(ding)肋條，把冷(leng)彎(wan)成型工件(jian)放(fang)進有輪廓的夾具中，以便(bian)緊(jin)緊(jin)地夾住工件(jian)整個表面，從而減少滑動(dong)和破裂。與夾具相連的液壓缸給工件(jian)以拉力，之后把肋條繞成型模圍起來(lai)，使其(qi)彎(wan)曲(qu)。
鐵(tie)路(lu)車廂、車輛用不銹鋼型(xing)材品種示意(yi)圖，見圖5-36.
