12Cr17Mn6Ni5N(201)、12Cr18Mn9Ni5N(202)、12Cr17Ni7(301)、12Cr18Ni9(302)不銹鋼都是奧氏體(ti)鋼(gang)，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是全不銹鋼(gang)制(zhi)車廂(xiang)的示意圖。
在退(tui)火狀態下，上述鋼具有較(jiao)(jiao)高的(de)韌性(xing)和(he)(he)較(jiao)(jiao)低的(de)屈服強(qiang)度，因(yin)此(ci)成(cheng)型性(xing)能較(jiao)(jiao)好。所以(yi)在退(tui)火狀態下上述鋼即可成(cheng)型，當然也可以(yi)進行冷加工成(cheng)型。冷軋可以(yi)使(shi)這些鋼強(qiang)化，這是由于一些奧(ao)氏體(ti)分解(jie)成(cheng)型的(de)鐵素體(ti)和(he)(he)硬(ying)化剩(sheng)余的(de)奧(ao)氏體(ti)共同(tong)作用的(de)結果。通過大量(liang)分析(xi)，碳、錳、鎳、鉻和(he)(he)氮的(de)含量(liang)決定著所分析(xi)鋼的(de)冷加工特性(xing)。
1. 鋼種的(de)選(xuan)定
軌道交通用不銹鋼(gang)，可選用的有以下幾(ji)種。
①. 低(di)抗拉強度鋼板
低抗(kang)拉強度(du)（low tensile strength) 2D表面(mian)鋼板相當于06Cr19Ni0,用來(lai)制作深沖和張力成型的(de)零部(bu)件(jian)。它有較(jiao)低的(de)屈服強度(du)（22.5kg/m㎡2),較(jiao)高的(de)伸長率（50%),最(zui)大的(de)洛氏硬度(du)（B95),彎曲半(ban)徑為兩倍板材厚(hou)度(du)，可彎曲角度(du)180°。
具有(you)抗拉強度2B表(biao)面(mian)的鋼(gang)(gang)板(ban)用來制作(zuo)冷彎成型的零部件，或輕微(wei)沖(chong)壓或平輥軋制，例(li)如室內嵌板(ban)、門和(he)座(zuo)席的支柱物(wu)。盡管這個鋼(gang)(gang)種的屈服強度與LT2D表(biao)面(mian)鋼(gang)(gang)種一樣低(di)，它的伸長率低(di)于45%,硬度較高，最大洛氏(shi)硬度為(wei)B105;彎曲半徑為(wei)板(ban)材厚度的1/2,彎曲角可達180°。
特(te)別是經過回火后(hou)用于(yu)車廂窗戶(hu)縫隙(xi)周圍的(de)嵌板(ban)的(de)要求：最(zui)低(di)屈服強度3.5kg/m㎡,最(zui)低(di)伸長率40%,最(zui)大洛氏硬度B105;彎曲半徑為板(ban)材厚度的(de)1/2,彎曲角可達180°。
②. 特殊抗拉強度鋼板
特殊(shu)抗拉(la)強度（special tensilestrength)鋼板(ban)(ban)用于車頂肋條，它的(de)屈服強度為(wei)42.2~56.2kg/m㎡,最低伸長率為(wei)35%.厚度等于或小于0.5mm的(de)薄(bo)板(ban)(ban)，彎曲(qu)半(ban)徑(jing)為(wei)板(ban)(ban)材厚度的(de)1/2,彎曲(qu)角(jiao)可達180°;厚度超過0.5mm的(de)薄(bo)板(ban)(ban)，彎曲(qu)半(ban)徑(jing)為(wei)薄(bo)板(ban)(ban)厚度的(de)彎曲(qu)角(jiao)可達135°。
③. 中等抗拉(la)強度(du)薄板(ban)
中等(deng)抗拉強度(du)（middle tensilestrength)薄板(ban)用來制作車廂外(wai)部的波(bo)紋部件(jian)和(he)槽式嵌(qian)板(ban)。最小(xiao)屈服強度(du)52.7kg/m㎡,最小(xiao)伸(shen)長率25%,板(ban)厚小(xiao)于0.5mm,彎曲(qu)半(ban)徑為板(ban)材厚度(du)的1/2,彎曲(qu)角可(ke)達(da)180°;對較厚的板(ban)材，彎曲(qu)半(ban)徑為板(ban)厚的1/2,彎曲(qu)角可(ke)達(da)135°。
④. 高等(deng)抗拉強度薄板
厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)等于和小于0.5mm的(de)高等抗拉強度(du)(du)(du)（high tensile strength) 薄板的(de)最(zui)小屈服(fu)強度(du)(du)(du)70.3kg/m㎡,最(zui)小伸長率(lv)20%;彎(wan)(wan)曲半徑(jing)為(wei)板材厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)的(de)1/2,彎(wan)(wan)曲角可達(da)180°;0.5~3.2mm厚(hou)(hou)的(de)薄板的(de)最(zui)小屈服(fu)強度(du)(du)(du)77.3kg/m㎡,最(zui)小伸長率(lv)15%,彎(wan)(wan)曲半徑(jing)為(wei)板材厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)的(de)2倍，彎(wan)(wan)曲角可達(da)135°.厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)超(chao)過(guo)3.2mm的(de)高等抗拉強度(du)(du)(du)（HT)鋼板，常(chang)用來制作波紋(wen)零部件，其最(zui)小屈服(fu)強度(du)(du)(du)70.3kg/m㎡,最(zui)小伸長率(lv)20%;彎(wan)(wan)曲半徑(jing)為(wei)板材厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)的(de)2倍，彎(wan)(wan)曲角135°。
2. 幾種(zhong)加工成型的方法
在軌(gui)道(dao)(dao)車(che)輛(liang)制造(zao)中(zhong)，適用的(de)(de)成(cheng)型操作(zuo)是剪切、冷彎成(cheng)型、張(zhang)力(li)成(cheng)型、軋制成(cheng)型、拉拔成(cheng)型、沖(chong)壓(ya)成(cheng)型和沖(chong)孔。成(cheng)型的(de)(de)零部(bu)件在夾具和夾緊裝置中(zhong)進行組裝，并通過點焊(han)，最(zui)后組合成(cheng)軌(gui)道(dao)(dao)用車(che)廂。
為了成(cheng)型，坯料(liao)要(yao)經(jing)剪(jian)(jian)切。最簡單的(de)方(fang)法是(shi)使用兩個(ge)相同形狀(zhuang)的(de)刀片，即稱為“直角方(fang)形”的(de)剪(jian)(jian)機進行剪(jian)(jian)切。盡管許多操作需要(yao)矩形或方(fang)形毛坯，但是(shi)復雜的(de)成(cheng)樣也是(shi)有的(de)。
在毛坯(pi)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)中也使用“仿形(xing)”法(fa)來(lai)切(qie)割加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)。通過切(qie)割，加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)出與要求(qiu)的(de)形(xing)狀相同的(de)毛坯(pi)。這種(zhong)裝置(zhi)能高速(su)精確(que)地切(qie)割加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)成(cheng)型毛坯(pi)，而生(sheng)產成(cheng)本(ben)很低。這種(zhong)“仿形(xing)”切(qie)割加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)法(fa)，就是被廣泛應(ying)用的(de)等離子弧(hu)“仿形(xing)”切(qie)割加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)。
對于所有(you)的(de)(de)剪(jian)切(qie)工具，要求選用(yong)最好的(de)(de)工具鋼(gang)(gang)鋼(gang)(gang)種，剪(jian)刃(ren)要保持相當鋒利，剪(jian)刃(ren)的(de)(de)角(jiao)度要盡可(ke)能小些。同時要避免刀刃(ren)缺口。剪(jian)刃(ren)安裝(zhuang)要仔(zi)細，以保證正確剪(jian)切(qie)。在模具剪(jian)切(qie)中，使用(yong)平面刀具，最小間隙為10%。
3. 冷彎成型(xing)和張力成型(xing)
車廂用鋼(gang)材大部(bu)分是(shi)彎(wan)曲(qu)成(cheng)型的，有(you)一(yi)部(bu)分是(shi)張(zhang)力成(cheng)型，如(ru)車頂支(zhi)柱。純彎(wan)曲(qu)成(cheng)型的零(ling)部(bu)件是(shi)由單(dan)件單(dan)獨在沖(chong)壓機(ji)壓彎(wan)成(cheng)型。冷沖(chong)壓成(cheng)型的沖(chong)壓機(ji)使用的是(shi)有(you)各(ge)種各(ge)樣的萬能模具，其中(zhong)最普通的一(yi)種是(shi)標(biao)準的“V”型模具，通過(guo)調(diao)整沖(chong)程來補(bu)償(chang)彈性回彈。
輥(gun)(gun)式冷彎(wan)成型(xing)時，由(you)于成型(xing)輥(gun)(gun)的(de)輥(gun)(gun)面(mian)較寬，彎(wan)曲(qu)(qu)(qu)成型(xing)的(de)型(xing)鋼可能會(hui)發生(sheng)扭轉。型(xing)鋼的(de)圓角(jiao)半徑(jing)比成型(xing)輥(gun)(gun)的(de)圓角(jiao)半徑(jing)大得多，所以凸緣(yuan)會(hui)發生(sheng)彎(wan)斷。由(you)于消除(chu)應力而(er)引起的(de)翹曲(qu)(qu)(qu)和扭曲(qu)(qu)(qu)，在卷材成型(xing)中更加明顯(xian)。在彎(wan)曲(qu)(qu)(qu)區域，快速的(de)應變硬化(hua)會(hui)使變形部分趨于擴(kuo)大。當(dang)成型(xing)輥(gun)(gun)的(de)輥(gun)(gun)面(mian)太狹(xia)窄時，凸緣(yuan)是顯(xian)示壓(ya)力的(de)標記，由(you)于成型(xing)一個(ge)相對(dui)比較明顯(xian)的(de)彎(wan)曲(qu)(qu)(qu)，需要較高(gao)的(de)壓(ya)力，這樣(yang)它(ta)們就(jiu)會(hui)相互(hu)接(jie)觸。
從本質(zhi)上說(shuo)，彈性(xing)(xing)回彈是型(xing)鋼在彎(wan)(wan)(wan)曲(qu)(qu)力(li)(li)去除以后(hou)，重新恢復到它的(de)(de)原始形(xing)狀的(de)(de)一種趨勢(shi)。這取決于(yu)：①. 薄板厚度、彎(wan)(wan)(wan)曲(qu)(qu)半徑(jing)和彎(wan)(wan)(wan)曲(qu)(qu)角(jiao)度等幾何(he)因(yin)素；②. 鋼材化學(xue)成(cheng)(cheng)分和屈服強度等性(xing)(xing)能因(yin)素。一個工(gong)件必須(xu)(xu)經過成(cheng)(cheng)型(xing)，以給出一個總應(ying)變，它等于(yu)永久(jiu)變形(xing)所需的(de)(de)塑性(xing)(xing)應(ying)變加上引起彈性(xing)(xing)后(hou)效的(de)(de)確性(xing)(xing)應(ying)變 在張(zhang)(zhang)力(li)(li)成(cheng)(cheng)型(xing)車頂助條和其他支撐件中，構件外形(xing)不會出現相應(ying)的(de)(de)皺紋。通過緊夾毛坯的(de)(de)每(mei)一端，并且(qie)預拉伸它來保持彎(wan)(wan)(wan)曲(qu)(qu)外半徑(jing)處于(yu)拉力(li)(li)狀態，就能把彈性(xing)(xing)回彈減少到最低水平。工(gong)件有(you)角(jiao)度的(de)(de)部(bu)分必須(xu)(xu)精確地(di)預成(cheng)(cheng)型(xing)，以便它們(men)完全適應(ying)張(zhang)(zhang)力(li)(li)成(cheng)(cheng)型(xing)工(gong)具(ju)（假如張(zhang)(zhang)力(li)(li)成(cheng)(cheng)型(xing)肋條沒(mei)有(you)適當地(di)給予支撐，它將嚴重地(di)歪(wai)扭）。
為了張力成(cheng)型(xing)(xing)一個(ge)車頂肋(lei)條(tiao)，把冷(leng)彎(wan)成(cheng)型(xing)(xing)工件(jian)放進有輪廓的夾(jia)具中，以(yi)便(bian)緊緊地夾(jia)住工件(jian)整個(ge)表面，從而減少(shao)滑動和破裂。與夾(jia)具相連(lian)的液壓缸給工件(jian)以(yi)拉(la)力，之后把肋(lei)條(tiao)繞成(cheng)型(xing)(xing)模圍起(qi)來(lai)，使其(qi)彎(wan)曲。
鐵路車廂、車輛(liang)用不銹(xiu)鋼型材(cai)品(pin)種(zhong)示意圖，見圖5-36.
