12Cr17Mn6Ni5N(201)、12Cr18Mn9Ni5N(202)、12Cr17Ni7(301)、12Cr18Ni9(302)不銹鋼都是奧氏體(ti)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是全不銹鋼(gang)制車廂(xiang)的(de)示(shi)意圖。
在(zai)退火(huo)狀態下，上述(shu)鋼(gang)具有較(jiao)高(gao)的(de)(de)韌性和(he)較(jiao)低的(de)(de)屈服強度，因此(ci)成型性能較(jiao)好。所以在(zai)退火(huo)狀態下上述(shu)鋼(gang)即可(ke)(ke)成型，當(dang)然也可(ke)(ke)以進行冷加工成型。冷軋可(ke)(ke)以使這些鋼(gang)強化(hua)，這是由于一些奧氏體(ti)分(fen)解(jie)成型的(de)(de)鐵素體(ti)和(he)硬化(hua)剩余(yu)的(de)(de)奧氏體(ti)共同作用的(de)(de)結果。通過大量(liang)分(fen)析，碳、錳、鎳、鉻和(he)氮的(de)(de)含量(liang)決定著所分(fen)析鋼(gang)的(de)(de)冷加工特性。
1. 鋼(gang)種的選定
軌道交通用不銹(xiu)鋼，可選用的有以下幾種(zhong)。
①. 低抗拉強(qiang)度鋼板
低(di)抗拉強度(du)(du)（low tensile strength) 2D表(biao)面(mian)鋼板相當于06Cr19Ni0,用(yong)來制作(zuo)深沖和張(zhang)力成(cheng)型的零部件(jian)。它有(you)較(jiao)(jiao)低(di)的屈(qu)服強度(du)(du)（22.5kg/m㎡2),較(jiao)(jiao)高的伸長(chang)率（50%),最大的洛氏硬度(du)(du)（B95),彎(wan)曲半徑為兩(liang)倍(bei)板材厚(hou)度(du)(du)，可彎(wan)曲角度(du)(du)180°。
具有抗拉強(qiang)度(du)(du)(du)2B表面的(de)(de)鋼(gang)板(ban)用來制作冷彎成型的(de)(de)零部件，或輕微沖壓(ya)或平輥軋(ya)制，例如室內(nei)嵌(qian)板(ban)、門和(he)座席的(de)(de)支柱物(wu)。盡管這個鋼(gang)種的(de)(de)屈服強(qiang)度(du)(du)(du)與LT2D表面鋼(gang)種一樣低(di)，它的(de)(de)伸長率(lv)低(di)于45%,硬度(du)(du)(du)較高，最大洛氏硬度(du)(du)(du)為B105;彎曲半徑(jing)為板(ban)材厚度(du)(du)(du)的(de)(de)1/2,彎曲角可達180°。
特別是經過回火后用于車(che)廂窗戶縫(feng)隙周(zhou)圍的嵌板(ban)的要求：最低(di)(di)屈服強(qiang)度(du)(du)3.5kg/m㎡,最低(di)(di)伸長率40%,最大洛氏硬度(du)(du)B105;彎(wan)曲半徑為板(ban)材厚(hou)度(du)(du)的1/2,彎(wan)曲角可達180°。
②. 特(te)殊抗拉強度鋼板
特(te)殊(shu)抗拉強(qiang)度(du)(du)(du)（special tensilestrength)鋼板用于車頂肋條，它的(de)(de)屈服強(qiang)度(du)(du)(du)為42.2~56.2kg/m㎡,最(zui)低伸長率為35%.厚度(du)(du)(du)等于或小于0.5mm的(de)(de)薄板，彎(wan)曲(qu)半(ban)徑(jing)為板材(cai)厚度(du)(du)(du)的(de)(de)1/2,彎(wan)曲(qu)角可(ke)達(da)180°;厚度(du)(du)(du)超過(guo)0.5mm的(de)(de)薄板，彎(wan)曲(qu)半(ban)徑(jing)為薄板厚度(du)(du)(du)的(de)(de)彎(wan)曲(qu)角可(ke)達(da)135°。
③. 中(zhong)等抗(kang)拉強度(du)薄板(ban)
中(zhong)等抗拉強(qiang)度（middle tensilestrength)薄板(ban)用來制作車廂外部的波紋部件和槽式嵌板(ban)。最(zui)小(xiao)屈服強(qiang)度52.7kg/m㎡,最(zui)小(xiao)伸(shen)長(chang)率(lv)25%,板(ban)厚(hou)小(xiao)于0.5mm,彎(wan)曲(qu)(qu)(qu)半徑(jing)為(wei)(wei)板(ban)材(cai)厚(hou)度的1/2,彎(wan)曲(qu)(qu)(qu)角(jiao)可(ke)達180°;對較(jiao)厚(hou)的板(ban)材(cai)，彎(wan)曲(qu)(qu)(qu)半徑(jing)為(wei)(wei)板(ban)厚(hou)的1/2,彎(wan)曲(qu)(qu)(qu)角(jiao)可(ke)達135°。
④. 高等抗拉強(qiang)度薄(bo)板(ban)
厚(hou)度(du)(du)(du)等(deng)于(yu)和小(xiao)于(yu)0.5mm的(de)高(gao)等(deng)抗拉強度(du)(du)(du)（high tensile strength) 薄板(ban)(ban)的(de)最(zui)小(xiao)屈(qu)服強度(du)(du)(du)70.3kg/m㎡,最(zui)小(xiao)伸長(chang)率(lv)20%;彎(wan)(wan)曲(qu)半(ban)徑為(wei)板(ban)(ban)材(cai)厚(hou)度(du)(du)(du)的(de)1/2,彎(wan)(wan)曲(qu)角可(ke)達180°;0.5~3.2mm厚(hou)的(de)薄板(ban)(ban)的(de)最(zui)小(xiao)屈(qu)服強度(du)(du)(du)77.3kg/m㎡,最(zui)小(xiao)伸長(chang)率(lv)15%,彎(wan)(wan)曲(qu)半(ban)徑為(wei)板(ban)(ban)材(cai)厚(hou)度(du)(du)(du)的(de)2倍，彎(wan)(wan)曲(qu)角可(ke)達135°.厚(hou)度(du)(du)(du)超過3.2mm的(de)高(gao)等(deng)抗拉強度(du)(du)(du)（HT)鋼板(ban)(ban)，常用來制作波紋零部(bu)件(jian)，其最(zui)小(xiao)屈(qu)服強度(du)(du)(du)70.3kg/m㎡,最(zui)小(xiao)伸長(chang)率(lv)20%;彎(wan)(wan)曲(qu)半(ban)徑為(wei)板(ban)(ban)材(cai)厚(hou)度(du)(du)(du)的(de)2倍，彎(wan)(wan)曲(qu)角135°。
2. 幾種加工成型的方法
在軌道(dao)車輛(liang)制(zhi)造中，適用的成(cheng)(cheng)型操作是剪切(qie)、冷彎成(cheng)(cheng)型、張力成(cheng)(cheng)型、軋(ya)制(zhi)成(cheng)(cheng)型、拉拔(ba)成(cheng)(cheng)型、沖壓成(cheng)(cheng)型和(he)沖孔。成(cheng)(cheng)型的零部件在夾具(ju)和(he)夾緊裝置中進行組裝，并通(tong)過點焊，最后(hou)組合成(cheng)(cheng)軌道(dao)用車廂。
為(wei)(wei)了成(cheng)型，坯(pi)料要經剪(jian)切。最簡單(dan)的方法(fa)是使用兩個相同形狀(zhuang)的刀片，即(ji)稱為(wei)(wei)“直角方形”的剪(jian)機進行剪(jian)切。盡管(guan)許多操作需要矩形或(huo)方形毛坯(pi)，但是復雜的成(cheng)樣也是有(you)的。
在毛(mao)坯加工(gong)中也使用“仿形(xing)(xing)”法(fa)來切(qie)(qie)割加工(gong)。通過切(qie)(qie)割，加工(gong)出與要求(qiu)的(de)形(xing)(xing)狀相同的(de)毛(mao)坯。這(zhe)種裝(zhuang)置能高速精確地(di)切(qie)(qie)割加工(gong)成型毛(mao)坯，而(er)生產成本很(hen)低。這(zhe)種“仿形(xing)(xing)”切(qie)(qie)割加工(gong)法(fa)，就(jiu)是被廣泛應用的(de)等(deng)離(li)子弧“仿形(xing)(xing)”切(qie)(qie)割加工(gong)。
對于所有的剪切(qie)工具(ju)，要(yao)求選(xuan)用(yong)(yong)最好的工具(ju)鋼鋼種(zhong)，剪刃(ren)要(yao)保持相當鋒利，剪刃(ren)的角度要(yao)盡可能小些。同時要(yao)避免(mian)刀刃(ren)缺口。剪刃(ren)安裝要(yao)仔細(xi)，以保證正確剪切(qie)。在模具(ju)剪切(qie)中，使用(yong)(yong)平(ping)面刀具(ju)，最小間隙為10%。
3. 冷彎(wan)成型和張力成型
車廂用(yong)鋼材大部分是(shi)彎(wan)(wan)曲成型的(de)(de)，有(you)一(yi)(yi)部分是(shi)張力成型，如車頂支柱。純彎(wan)(wan)曲成型的(de)(de)零(ling)部件是(shi)由單件單獨在沖(chong)壓(ya)(ya)機壓(ya)(ya)彎(wan)(wan)成型。冷(leng)沖(chong)壓(ya)(ya)成型的(de)(de)沖(chong)壓(ya)(ya)機使用(yong)的(de)(de)是(shi)有(you)各(ge)種(zhong)各(ge)樣的(de)(de)萬能模具，其(qi)中(zhong)最(zui)普通的(de)(de)一(yi)(yi)種(zhong)是(shi)標準的(de)(de)“V”型模具，通過調整沖(chong)程來補償彈性回(hui)彈。
輥式冷彎(wan)成(cheng)(cheng)型(xing)時(shi)，由(you)于(yu)成(cheng)(cheng)型(xing)輥的輥面較(jiao)寬，彎(wan)曲(qu)(qu)成(cheng)(cheng)型(xing)的型(xing)鋼可(ke)能會發生扭(niu)轉。型(xing)鋼的圓角半徑比成(cheng)(cheng)型(xing)輥的圓角半徑大得多，所以凸緣(yuan)會發生彎(wan)斷(duan)。由(you)于(yu)消(xiao)除應(ying)力(li)而(er)引(yin)起的翹(qiao)曲(qu)(qu)和扭(niu)曲(qu)(qu)，在(zai)(zai)卷(juan)材成(cheng)(cheng)型(xing)中(zhong)更加明(ming)顯(xian)。在(zai)(zai)彎(wan)曲(qu)(qu)區域，快速的應(ying)變硬化會使(shi)變形部分趨于(yu)擴大。當成(cheng)(cheng)型(xing)輥的輥面太(tai)狹(xia)窄(zhai)時(shi)，凸緣(yuan)是顯(xian)示壓(ya)力(li)的標記(ji)，由(you)于(yu)成(cheng)(cheng)型(xing)一個相(xiang)對比較(jiao)明(ming)顯(xian)的彎(wan)曲(qu)(qu)，需要較(jiao)高的壓(ya)力(li)，這樣它們就會相(xiang)互接(jie)觸。
從本質上(shang)說，彈(dan)性(xing)(xing)(xing)回(hui)彈(dan)是型(xing)鋼在彎曲力去(qu)除以后，重新恢復到它(ta)(ta)的(de)原始形狀的(de)一(yi)種(zhong)趨勢。這取決于：①. 薄(bo)板厚度(du)(du)(du)、彎曲半徑和(he)彎曲角度(du)(du)(du)等幾何因(yin)素；②. 鋼材化學成分和(he)屈服強度(du)(du)(du)等性(xing)(xing)(xing)能因(yin)素。一(yi)個工(gong)件(jian)必(bi)須經過成型(xing)，以給出一(yi)個總應變(bian)(bian)，它(ta)(ta)等于永久變(bian)(bian)形所需的(de)塑性(xing)(xing)(xing)應變(bian)(bian)加上(shang)引起彈(dan)性(xing)(xing)(xing)后效(xiao)的(de)確(que)性(xing)(xing)(xing)應變(bian)(bian) 在張(zhang)力成型(xing)車頂助(zhu)條(tiao)和(he)其他支撐(cheng)件(jian)中，構件(jian)外(wai)形不會出現相應的(de)皺紋。通(tong)過緊夾(jia)毛坯的(de)每一(yi)端，并且預拉伸它(ta)(ta)來保(bao)持彎曲外(wai)半徑處(chu)于拉力狀態(tai)，就能把彈(dan)性(xing)(xing)(xing)回(hui)彈(dan)減少到最低水平。工(gong)件(jian)有角度(du)(du)(du)的(de)部分必(bi)須精(jing)確(que)地(di)預成型(xing)，以便它(ta)(ta)們(men)完全(quan)適(shi)應張(zhang)力成型(xing)工(gong)具（假如張(zhang)力成型(xing)肋(lei)條(tiao)沒有適(shi)當地(di)給予支撐(cheng)，它(ta)(ta)將嚴重地(di)歪扭）。
為了(le)張力成(cheng)型一個車頂肋條(tiao)，把冷(leng)彎成(cheng)型工(gong)(gong)件放進(jin)有輪廓(kuo)的夾具中，以便緊(jin)(jin)緊(jin)(jin)地夾住工(gong)(gong)件整個表面，從而減少滑動和(he)破裂。與夾具相連的液壓(ya)缸給工(gong)(gong)件以拉力，之后(hou)把肋條(tiao)繞成(cheng)型模(mo)圍起來，使其彎曲(qu)。
鐵路車廂、車輛用不銹鋼型材品種示意(yi)圖(tu)，見圖(tu)5-36.
