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是全不銹鋼制車(che)廂的示意圖。
在退火(huo)狀態下，上(shang)述鋼具有較高的韌(ren)性和(he)較低的屈服強度，因此成型性能較好。所(suo)以(yi)在退火(huo)狀態下上(shang)述鋼即(ji)可成型，當(dang)然也(ye)可以(yi)進(jin)行(xing)冷(leng)(leng)加工成型。冷(leng)(leng)軋可以(yi)使這些鋼強化(hua)，這是由于一些奧氏體(ti)分(fen)解成型的鐵素體(ti)和(he)硬(ying)化(hua)剩余(yu)的奧氏體(ti)共同(tong)作用的結(jie)果(guo)。通過(guo)大量(liang)(liang)分(fen)析(xi)，碳、錳、鎳、鉻和(he)氮的含量(liang)(liang)決定(ding)著(zhu)所(suo)分(fen)析(xi)鋼的冷(leng)(leng)加工特性。
1. 鋼種的選定
軌道交通用不銹鋼，可選用的(de)有以下幾種(zhong)。
①. 低(di)抗(kang)拉強度(du)鋼(gang)板
低(di)(di)抗拉(la)強度（low tensile strength) 2D表面鋼(gang)板相當于06Cr19Ni0,用來制作深沖和(he)張力成(cheng)型的(de)零部件。它有較低(di)(di)的(de)屈服強度（22.5kg/m㎡2),較高的(de)伸(shen)長(chang)率（50%),最大的(de)洛(luo)氏硬度（B95),彎曲半徑為兩倍(bei)板材厚(hou)度，可(ke)彎曲角度180°。
具有抗拉強度(du)2B表面(mian)的(de)(de)鋼(gang)板(ban)用來制(zhi)作冷彎(wan)(wan)成型的(de)(de)零部件，或輕(qing)微沖壓或平(ping)輥軋制(zhi)，例如室內嵌板(ban)、門和(he)座(zuo)席的(de)(de)支柱物。盡管這個鋼(gang)種的(de)(de)屈(qu)服(fu)強度(du)與LT2D表面(mian)鋼(gang)種一(yi)樣低，它(ta)的(de)(de)伸(shen)長率(lv)低于45%,硬度(du)較高，最大洛氏硬度(du)為B105;彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)半徑為板(ban)材厚度(du)的(de)(de)1/2,彎(wan)(wan)曲(qu)(qu)角可達180°。
特別是經過(guo)回(hui)火(huo)后用于車廂窗戶縫隙周(zhou)圍(wei)的嵌板的要求：最(zui)低(di)屈服強度(du)(du)3.5kg/m㎡,最(zui)低(di)伸長率(lv)40%,最(zui)大(da)洛氏硬度(du)(du)B105;彎曲(qu)半(ban)徑(jing)為板材厚(hou)度(du)(du)的1/2,彎曲(qu)角可(ke)達(da)180°。
②. 特殊抗拉強度鋼(gang)板
特殊抗拉強度(du)(du)(du)（special tensilestrength)鋼板用(yong)于車(che)頂肋條，它的(de)(de)屈服強度(du)(du)(du)為(wei)42.2~56.2kg/m㎡,最低伸長率(lv)為(wei)35%.厚度(du)(du)(du)等于或小(xiao)于0.5mm的(de)(de)薄板，彎曲半(ban)徑為(wei)板材厚度(du)(du)(du)的(de)(de)1/2,彎曲角可(ke)達180°;厚度(du)(du)(du)超過0.5mm的(de)(de)薄板，彎曲半(ban)徑為(wei)薄板厚度(du)(du)(du)的(de)(de)彎曲角可(ke)達135°。
③. 中等抗(kang)拉(la)強(qiang)度薄板
中等抗拉(la)強(qiang)度(du)(du)（middle tensilestrength)薄板用來制作(zuo)車(che)廂外部(bu)的波紋部(bu)件和槽式嵌板。最小(xiao)屈服(fu)強(qiang)度(du)(du)52.7kg/m㎡,最小(xiao)伸(shen)長(chang)率25%,板厚小(xiao)于(yu)0.5mm,彎曲半(ban)徑為板材厚度(du)(du)的1/2,彎曲角(jiao)(jiao)可(ke)達180°;對(dui)較厚的板材，彎曲半(ban)徑為板厚的1/2,彎曲角(jiao)(jiao)可(ke)達135°。
④. 高(gao)等抗拉強(qiang)度(du)薄板
厚(hou)度(du)(du)等(deng)于和小(xiao)(xiao)(xiao)于0.5mm的(de)(de)(de)(de)高等(deng)抗(kang)拉強度(du)(du)（high tensile strength) 薄板(ban)的(de)(de)(de)(de)最(zui)小(xiao)(xiao)(xiao)屈(qu)服(fu)強度(du)(du)70.3kg/m㎡,最(zui)小(xiao)(xiao)(xiao)伸長率20%;彎曲(qu)半徑(jing)為板(ban)材厚(hou)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)1/2,彎曲(qu)角(jiao)可達180°;0.5~3.2mm厚(hou)的(de)(de)(de)(de)薄板(ban)的(de)(de)(de)(de)最(zui)小(xiao)(xiao)(xiao)屈(qu)服(fu)強度(du)(du)77.3kg/m㎡,最(zui)小(xiao)(xiao)(xiao)伸長率15%,彎曲(qu)半徑(jing)為板(ban)材厚(hou)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)2倍(bei)，彎曲(qu)角(jiao)可達135°.厚(hou)度(du)(du)超過3.2mm的(de)(de)(de)(de)高等(deng)抗(kang)拉強度(du)(du)（HT)鋼板(ban)，常用來(lai)制作波紋零部件，其最(zui)小(xiao)(xiao)(xiao)屈(qu)服(fu)強度(du)(du)70.3kg/m㎡,最(zui)小(xiao)(xiao)(xiao)伸長率20%;彎曲(qu)半徑(jing)為板(ban)材厚(hou)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)2倍(bei)，彎曲(qu)角(jiao)135°。
2. 幾種加工成型(xing)的方法
在軌(gui)道(dao)車輛制(zhi)造中，適用的成(cheng)型(xing)操作是剪切(qie)、冷彎成(cheng)型(xing)、張力成(cheng)型(xing)、軋(ya)制(zhi)成(cheng)型(xing)、拉拔成(cheng)型(xing)、沖壓(ya)成(cheng)型(xing)和沖孔。成(cheng)型(xing)的零(ling)部件在夾具和夾緊裝(zhuang)置中進行組裝(zhuang)，并通過點焊，最后組合(he)成(cheng)軌(gui)道(dao)用車廂。
為了成(cheng)(cheng)型(xing)，坯(pi)料(liao)要經剪(jian)切。最簡單的(de)(de)(de)方法(fa)是使用兩(liang)個(ge)相(xiang)同(tong)形(xing)(xing)狀的(de)(de)(de)刀片(pian)，即稱為“直角方形(xing)(xing)”的(de)(de)(de)剪(jian)機進行(xing)剪(jian)切。盡管許多操作需要矩(ju)形(xing)(xing)或方形(xing)(xing)毛坯(pi)，但(dan)是復(fu)雜的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)樣也是有的(de)(de)(de)。
在毛(mao)坯(pi)加(jia)工(gong)中也使(shi)用“仿形(xing)”法來切(qie)割加(jia)工(gong)。通過(guo)切(qie)割，加(jia)工(gong)出與(yu)要求的形(xing)狀相(xiang)同的毛(mao)坯(pi)。這(zhe)種(zhong)裝置能高速(su)精確地切(qie)割加(jia)工(gong)成型毛(mao)坯(pi)，而生(sheng)產(chan)成本很(hen)低。這(zhe)種(zhong)“仿形(xing)”切(qie)割加(jia)工(gong)法，就是被廣泛(fan)應用的等離(li)子(zi)弧“仿形(xing)”切(qie)割加(jia)工(gong)。
對于所(suo)有的剪(jian)(jian)切(qie)工具，要求選用(yong)最好的工具鋼鋼種(zhong)，剪(jian)(jian)刃(ren)(ren)要保持相(xiang)當鋒利，剪(jian)(jian)刃(ren)(ren)的角度(du)要盡可能小些(xie)。同時(shi)要避免刀(dao)刃(ren)(ren)缺口。剪(jian)(jian)刃(ren)(ren)安裝(zhuang)要仔細(xi)，以保證正確(que)剪(jian)(jian)切(qie)。在模具剪(jian)(jian)切(qie)中(zhong)，使用(yong)平面刀(dao)具，最小間隙為10%。
3. 冷彎成型(xing)和張力(li)成型(xing)
車(che)廂用(yong)(yong)鋼材(cai)大部分(fen)是(shi)(shi)彎(wan)(wan)曲成(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)，有一部分(fen)是(shi)(shi)張力成(cheng)型(xing)(xing)，如車(che)頂(ding)支(zhi)柱。純彎(wan)(wan)曲成(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)零部件(jian)是(shi)(shi)由單件(jian)單獨在(zai)沖壓(ya)機(ji)壓(ya)彎(wan)(wan)成(cheng)型(xing)(xing)。冷沖壓(ya)成(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)沖壓(ya)機(ji)使用(yong)(yong)的(de)(de)是(shi)(shi)有各種各樣的(de)(de)萬能(neng)模具(ju)，其中最普通的(de)(de)一種是(shi)(shi)標準的(de)(de)“V”型(xing)(xing)模具(ju)，通過調整沖程來補償彈(dan)性(xing)回彈(dan)。
輥(gun)式(shi)冷彎(wan)(wan)(wan)(wan)成型時，由于(yu)(yu)成型輥(gun)的(de)(de)輥(gun)面較(jiao)寬，彎(wan)(wan)(wan)(wan)曲(qu)(qu)成型的(de)(de)型鋼可能會(hui)發生扭轉。型鋼的(de)(de)圓角半(ban)徑比成型輥(gun)的(de)(de)圓角半(ban)徑大得多，所以凸(tu)緣會(hui)發生彎(wan)(wan)(wan)(wan)斷。由于(yu)(yu)消(xiao)除應力而引起的(de)(de)翹曲(qu)(qu)和扭曲(qu)(qu)，在(zai)卷材(cai)成型中更加明(ming)顯(xian)。在(zai)彎(wan)(wan)(wan)(wan)曲(qu)(qu)區域，快速的(de)(de)應變硬化會(hui)使變形(xing)部(bu)分趨于(yu)(yu)擴(kuo)大。當成型輥(gun)的(de)(de)輥(gun)面太(tai)狹窄(zhai)時，凸(tu)緣是顯(xian)示壓(ya)力的(de)(de)標記，由于(yu)(yu)成型一個相(xiang)對比較(jiao)明(ming)顯(xian)的(de)(de)彎(wan)(wan)(wan)(wan)曲(qu)(qu)，需要較(jiao)高的(de)(de)壓(ya)力，這(zhe)樣它們(men)就會(hui)相(xiang)互接觸。
從本(ben)質上說(shuo)，彈(dan)性(xing)回(hui)彈(dan)是型(xing)(xing)鋼在彎(wan)曲力(li)(li)(li)去除以后(hou)，重(zhong)新恢復到(dao)它(ta)(ta)的(de)原始形狀的(de)一(yi)種趨勢。這取決于(yu)：①. 薄(bo)板厚度、彎(wan)曲半徑(jing)和(he)彎(wan)曲角(jiao)度等幾何(he)因素(su)；②. 鋼材化學成分和(he)屈服強度等性(xing)能(neng)因素(su)。一(yi)個(ge)工(gong)(gong)件必(bi)(bi)須經過(guo)成型(xing)(xing)，以給(gei)出一(yi)個(ge)總應(ying)變(bian)，它(ta)(ta)等于(yu)永久變(bian)形所(suo)需的(de)塑性(xing)應(ying)變(bian)加上引起(qi)彈(dan)性(xing)后(hou)效的(de)確(que)性(xing)應(ying)變(bian) 在張力(li)(li)(li)成型(xing)(xing)車頂助條(tiao)和(he)其他支(zhi)撐件中(zhong)，構件外形不會出現相應(ying)的(de)皺紋。通(tong)過(guo)緊夾毛坯的(de)每(mei)一(yi)端(duan)，并且預拉伸(shen)它(ta)(ta)來保持彎(wan)曲外半徑(jing)處于(yu)拉力(li)(li)(li)狀態，就能(neng)把彈(dan)性(xing)回(hui)彈(dan)減(jian)少到(dao)最低水平。工(gong)(gong)件有角(jiao)度的(de)部分必(bi)(bi)須精確(que)地(di)預成型(xing)(xing)，以便它(ta)(ta)們完全(quan)適應(ying)張力(li)(li)(li)成型(xing)(xing)工(gong)(gong)具（假如張力(li)(li)(li)成型(xing)(xing)肋條(tiao)沒有適當地(di)給(gei)予支(zhi)撐，它(ta)(ta)將(jiang)嚴重(zhong)地(di)歪扭）。
為了張力成型(xing)一個車頂肋條(tiao)，把冷彎成型(xing)工件(jian)放進(jin)有輪廓的(de)夾(jia)具中，以便緊緊地夾(jia)住工件(jian)整個表面，從而減少(shao)滑動和破裂。與(yu)夾(jia)具相連的(de)液壓缸給工件(jian)以拉(la)力，之(zhi)后把肋條(tiao)繞成型(xing)模圍起來，使其彎曲。
鐵(tie)路車(che)廂、車(che)輛用不銹(xiu)鋼型(xing)材品種示意(yi)圖，見圖5-36.
