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(shi)意圖。
在退火(huo)狀(zhuang)態下(xia)(xia)，上述鋼(gang)具有較高(gao)的(de)(de)韌性(xing)和較低的(de)(de)屈(qu)服強(qiang)度(du)，因(yin)此成(cheng)型(xing)性(xing)能(neng)較好。所以(yi)在退火(huo)狀(zhuang)態下(xia)(xia)上述鋼(gang)即可(ke)成(cheng)型(xing)，當然也可(ke)以(yi)進行冷加(jia)工成(cheng)型(xing)。冷軋可(ke)以(yi)使(shi)這(zhe)些鋼(gang)強(qiang)化，這(zhe)是由(you)于(yu)一些奧氏體(ti)(ti)分(fen)(fen)解成(cheng)型(xing)的(de)(de)鐵素體(ti)(ti)和硬化剩余的(de)(de)奧氏體(ti)(ti)共同(tong)作用(yong)的(de)(de)結果。通過(guo)大量(liang)分(fen)(fen)析(xi)，碳、錳、鎳、鉻和氮的(de)(de)含(han)量(liang)決定著所分(fen)(fen)析(xi)鋼(gang)的(de)(de)冷加(jia)工特(te)性(xing)。
1. 鋼種的選(xuan)定(ding)
軌(gui)道交通用(yong)不銹鋼，可選用(yong)的有(you)以下(xia)幾種。
①. 低抗拉強度鋼板
低抗拉強(qiang)度(du)(du)（low tensile strength) 2D表面鋼板相當(dang)于06Cr19Ni0,用來制作(zuo)深(shen)沖和張力(li)成型的零部件。它有較(jiao)低的屈服強(qiang)度(du)(du)（22.5kg/m㎡2),較(jiao)高的伸長率(lv)（50%),最(zui)大的洛氏(shi)硬度(du)(du)（B95),彎(wan)曲半徑為(wei)兩倍(bei)板材(cai)厚(hou)度(du)(du)，可彎(wan)曲角度(du)(du)180°。
具有(you)抗拉(la)強度(du)2B表面的(de)鋼板用來制作冷彎成型的(de)零部件，或輕微(wei)沖壓或平(ping)輥(gun)軋制，例(li)如室內嵌板、門(men)和(he)座席的(de)支柱(zhu)物。盡管這(zhe)個鋼種(zhong)的(de)屈(qu)服強度(du)與LT2D表面鋼種(zhong)一樣低(di)，它的(de)伸長率低(di)于45%,硬(ying)(ying)度(du)較高，最大(da)洛氏硬(ying)(ying)度(du)為(wei)B105;彎曲半徑為(wei)板材厚度(du)的(de)1/2,彎曲角可達(da)180°。
特別是經過回火(huo)后(hou)用于(yu)車廂窗戶縫(feng)隙周圍(wei)的(de)嵌板(ban)的(de)要(yao)求：最低屈服強(qiang)度3.5kg/m㎡,最低伸(shen)長率40%,最大洛氏硬度B105;彎曲(qu)半(ban)徑為(wei)板(ban)材(cai)厚度的(de)1/2,彎曲(qu)角可達(da)180°。
②. 特殊(shu)抗拉(la)強度鋼(gang)板
特殊抗拉強度(du)（special tensilestrength)鋼(gang)板(ban)(ban)用于(yu)車頂(ding)肋條，它的(de)屈服(fu)強度(du)為(wei)(wei)42.2~56.2kg/m㎡,最低伸長(chang)率為(wei)(wei)35%.厚度(du)等于(yu)或小于(yu)0.5mm的(de)薄(bo)(bo)板(ban)(ban)，彎(wan)曲半徑(jing)為(wei)(wei)板(ban)(ban)材厚度(du)的(de)1/2,彎(wan)曲角(jiao)(jiao)可達(da)180°;厚度(du)超過0.5mm的(de)薄(bo)(bo)板(ban)(ban)，彎(wan)曲半徑(jing)為(wei)(wei)薄(bo)(bo)板(ban)(ban)厚度(du)的(de)彎(wan)曲角(jiao)(jiao)可達(da)135°。
③. 中等抗拉(la)強度薄板
中等抗拉強度(du)（middle tensilestrength)薄板(ban)用(yong)來制作(zuo)車(che)廂外(wai)部的波紋部件和槽式(shi)嵌板(ban)。最(zui)小(xiao)屈服強度(du)52.7kg/m㎡,最(zui)小(xiao)伸長率25%,板(ban)厚小(xiao)于0.5mm,彎曲(qu)(qu)(qu)半徑為板(ban)材厚度(du)的1/2,彎曲(qu)(qu)(qu)角可達180°;對較(jiao)厚的板(ban)材，彎曲(qu)(qu)(qu)半徑為板(ban)厚的1/2,彎曲(qu)(qu)(qu)角可達135°。
④. 高等抗拉強度薄板
厚(hou)度(du)(du)(du)等于和(he)小(xiao)于0.5mm的(de)高等抗(kang)拉(la)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)（high tensile strength) 薄(bo)板(ban)(ban)的(de)最(zui)小(xiao)屈服強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)70.3kg/m㎡,最(zui)小(xiao)伸長率20%;彎曲(qu)(qu)(qu)半(ban)徑(jing)為板(ban)(ban)材(cai)(cai)厚(hou)度(du)(du)(du)的(de)1/2,彎曲(qu)(qu)(qu)角可達(da)180°;0.5~3.2mm厚(hou)的(de)薄(bo)板(ban)(ban)的(de)最(zui)小(xiao)屈服強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)77.3kg/m㎡,最(zui)小(xiao)伸長率15%,彎曲(qu)(qu)(qu)半(ban)徑(jing)為板(ban)(ban)材(cai)(cai)厚(hou)度(du)(du)(du)的(de)2倍，彎曲(qu)(qu)(qu)角可達(da)135°.厚(hou)度(du)(du)(du)超(chao)過3.2mm的(de)高等抗(kang)拉(la)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)（HT)鋼板(ban)(ban)，常用來(lai)制作波(bo)紋零部件，其最(zui)小(xiao)屈服強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)70.3kg/m㎡,最(zui)小(xiao)伸長率20%;彎曲(qu)(qu)(qu)半(ban)徑(jing)為板(ban)(ban)材(cai)(cai)厚(hou)度(du)(du)(du)的(de)2倍，彎曲(qu)(qu)(qu)角135°。
2. 幾種(zhong)加工成型的方法
在(zai)(zai)軌道車(che)輛制造(zao)中，適(shi)用的(de)成型(xing)(xing)(xing)操(cao)作是剪(jian)切、冷彎成型(xing)(xing)(xing)、張力成型(xing)(xing)(xing)、軋制成型(xing)(xing)(xing)、拉拔成型(xing)(xing)(xing)、沖壓成型(xing)(xing)(xing)和沖孔。成型(xing)(xing)(xing)的(de)零部(bu)件在(zai)(zai)夾具(ju)和夾緊裝置中進行組裝，并通過點焊，最后組合成軌道用車(che)廂。
為(wei)(wei)了成型，坯(pi)料要(yao)經剪(jian)切。最簡單的方(fang)法是(shi)(shi)使用兩個相同形(xing)狀的刀片，即(ji)稱為(wei)(wei)“直角方(fang)形(xing)”的剪(jian)機進(jin)行剪(jian)切。盡管(guan)許多操作需要(yao)矩形(xing)或(huo)方(fang)形(xing)毛坯(pi)，但是(shi)(shi)復雜的成樣也是(shi)(shi)有(you)的。
在毛坯(pi)加(jia)工中也使用(yong)(yong)“仿(fang)(fang)形”法(fa)來切(qie)割加(jia)工。通(tong)過切(qie)割，加(jia)工出(chu)與要(yao)求的形狀相同的毛坯(pi)。這種裝置能高速(su)精確地切(qie)割加(jia)工成型(xing)毛坯(pi)，而(er)生產成本(ben)很低。這種“仿(fang)(fang)形”切(qie)割加(jia)工法(fa)，就是(shi)被廣泛應(ying)用(yong)(yong)的等離子弧“仿(fang)(fang)形”切(qie)割加(jia)工。
對于所有的剪(jian)切(qie)工(gong)具(ju)，要(yao)(yao)求(qiu)選用最(zui)好的工(gong)具(ju)鋼(gang)鋼(gang)種，剪(jian)刃要(yao)(yao)保持相當鋒利，剪(jian)刃的角度要(yao)(yao)盡可能小些。同時要(yao)(yao)避免刀(dao)刃缺口。剪(jian)刃安裝(zhuang)要(yao)(yao)仔細，以保證(zheng)正確剪(jian)切(qie)。在模具(ju)剪(jian)切(qie)中，使用平面刀(dao)具(ju)，最(zui)小間隙為10%。
3. 冷彎成型(xing)和(he)張(zhang)力成型(xing)
車廂(xiang)用鋼材(cai)大(da)部(bu)分是(shi)彎曲(qu)成(cheng)型的(de)(de)，有(you)一部(bu)分是(shi)張力成(cheng)型，如車頂(ding)支柱(zhu)。純彎曲(qu)成(cheng)型的(de)(de)零部(bu)件是(shi)由單件單獨在沖(chong)(chong)壓機(ji)壓彎成(cheng)型。冷沖(chong)(chong)壓成(cheng)型的(de)(de)沖(chong)(chong)壓機(ji)使用的(de)(de)是(shi)有(you)各(ge)(ge)種(zhong)各(ge)(ge)樣的(de)(de)萬能模(mo)具，其中最普通(tong)(tong)的(de)(de)一種(zhong)是(shi)標準的(de)(de)“V”型模(mo)具，通(tong)(tong)過調整沖(chong)(chong)程來補償彈性(xing)回彈。
輥式冷(leng)彎成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)時，由(you)于成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)輥的(de)(de)(de)(de)輥面(mian)(mian)較(jiao)(jiao)寬，彎曲(qu)(qu)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)型(xing)(xing)鋼可能會(hui)發生扭(niu)轉。型(xing)(xing)鋼的(de)(de)(de)(de)圓角半(ban)徑比成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)輥的(de)(de)(de)(de)圓角半(ban)徑大得多，所(suo)以凸緣(yuan)(yuan)會(hui)發生彎斷。由(you)于消除應(ying)力(li)而引起的(de)(de)(de)(de)翹曲(qu)(qu)和扭(niu)曲(qu)(qu)，在(zai)卷材成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)中(zhong)更加明(ming)顯。在(zai)彎曲(qu)(qu)區域，快速(su)的(de)(de)(de)(de)應(ying)變硬(ying)化會(hui)使變形部分趨于擴(kuo)大。當成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)輥的(de)(de)(de)(de)輥面(mian)(mian)太狹窄時，凸緣(yuan)(yuan)是顯示壓(ya)力(li)的(de)(de)(de)(de)標記，由(you)于成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)一個相(xiang)(xiang)對比較(jiao)(jiao)明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)彎曲(qu)(qu)，需要較(jiao)(jiao)高的(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)，這樣它們就會(hui)相(xiang)(xiang)互接觸。
從(cong)本質上說，彈(dan)性(xing)回(hui)彈(dan)是型(xing)(xing)鋼(gang)在(zai)彎(wan)曲(qu)力去(qu)除以后，重新恢(hui)復到(dao)它的(de)(de)原(yuan)始形狀(zhuang)的(de)(de)一種趨勢(shi)。這取決于(yu)：①. 薄板厚度、彎(wan)曲(qu)半(ban)徑(jing)和(he)(he)彎(wan)曲(qu)角度等(deng)幾何因素(su)(su)；②. 鋼(gang)材化學成(cheng)(cheng)分和(he)(he)屈(qu)服強(qiang)度等(deng)性(xing)能因素(su)(su)。一個(ge)工件(jian)必(bi)須經過成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)，以給(gei)(gei)出一個(ge)總應(ying)變，它等(deng)于(yu)永久變形所需的(de)(de)塑性(xing)應(ying)變加(jia)上引起彈(dan)性(xing)后效(xiao)的(de)(de)確性(xing)應(ying)變 在(zai)張(zhang)力成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)車頂助條和(he)(he)其他支撐件(jian)中，構件(jian)外形不會出現相(xiang)應(ying)的(de)(de)皺紋。通過緊夾(jia)毛坯的(de)(de)每一端(duan)，并且(qie)預(yu)拉(la)伸它來保持彎(wan)曲(qu)外半(ban)徑(jing)處于(yu)拉(la)力狀(zhuang)態，就(jiu)能把彈(dan)性(xing)回(hui)彈(dan)減少到(dao)最低水平。工件(jian)有角度的(de)(de)部分必(bi)須精確地預(yu)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)，以便它們(men)完全適(shi)(shi)應(ying)張(zhang)力成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)工具（假(jia)如(ru)張(zhang)力成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)肋條沒有適(shi)(shi)當地給(gei)(gei)予支撐，它將嚴重地歪(wai)扭）。
為了張(zhang)力成型一個車頂肋條，把冷彎成型工件放(fang)進(jin)有輪廓的夾具(ju)中，以便緊緊地(di)夾住工件整個表面(mian)，從而減少滑動和破裂。與夾具(ju)相(xiang)連的液壓(ya)缸(gang)給工件以拉力，之后把肋條繞成型模圍起來，使其彎曲。
鐵路車廂、車輛(liang)用不銹鋼型材品種示意(yi)圖(tu)，見圖(tu)5-36.
