12Cr17Mn6Ni5N(201)、12Cr18Mn9Ni5N(202)、12Cr17Ni7(301)、12Cr18Ni9(302)不銹鋼都是奧(ao)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)不銹鋼的強度更高。冷軋后，具有較高的硬度。
圖(tu)5-35是全不銹鋼制車廂的示意圖(tu)。
在退(tui)火狀(zhuang)態(tai)下，上(shang)(shang)述鋼(gang)具(ju)有較(jiao)高的韌性和(he)較(jiao)低(di)的屈(qu)服強度，因此(ci)成(cheng)(cheng)型性能較(jiao)好。所以在退(tui)火狀(zhuang)態(tai)下上(shang)(shang)述鋼(gang)即(ji)可成(cheng)(cheng)型，當(dang)然(ran)也可以進行(xing)冷加(jia)工成(cheng)(cheng)型。冷軋(ya)可以使(shi)這(zhe)些鋼(gang)強化(hua)，這(zhe)是由于一些奧氏(shi)體(ti)(ti)分(fen)解(jie)成(cheng)(cheng)型的鐵素體(ti)(ti)和(he)硬化(hua)剩余的奧氏(shi)體(ti)(ti)共同(tong)作用(yong)的結(jie)果(guo)。通(tong)過大(da)量(liang)分(fen)析，碳、錳(meng)、鎳、鉻和(he)氮的含量(liang)決(jue)定著(zhu)所分(fen)析鋼(gang)的冷加(jia)工特性。
1. 鋼種的選定
軌道(dao)交通(tong)用不(bu)銹鋼，可(ke)選用的有以(yi)下(xia)幾(ji)種。
①. 低(di)抗拉(la)強度鋼板
低(di)抗拉強度(du)(du)（low tensile strength) 2D表面鋼(gang)板相當于06Cr19Ni0,用來(lai)制作(zuo)深沖(chong)和張(zhang)力(li)成型的零部件。它有較低(di)的屈服(fu)強度(du)(du)（22.5kg/m㎡2),較高(gao)的伸長率（50%),最大的洛氏硬度(du)(du)（B95),彎(wan)曲半徑為兩倍板材厚(hou)度(du)(du)，可彎(wan)曲角度(du)(du)180°。
具(ju)有抗拉(la)強(qiang)度2B表面的(de)(de)鋼板(ban)用來(lai)制作冷彎成型(xing)的(de)(de)零部件，或(huo)輕微沖壓(ya)或(huo)平(ping)輥軋制，例(li)如室內嵌板(ban)、門和座席的(de)(de)支柱(zhu)物(wu)。盡管這個鋼種的(de)(de)屈服強(qiang)度與LT2D表面鋼種一(yi)樣(yang)低，它的(de)(de)伸長率低于45%,硬(ying)度較(jiao)高(gao)，最大洛氏硬(ying)度為B105;彎曲半徑為板(ban)材厚度的(de)(de)1/2,彎曲角可達180°。
特別是(shi)經(jing)過(guo)回(hui)火后用于(yu)車廂窗戶縫隙周圍的(de)嵌板(ban)(ban)的(de)要(yao)求：最低屈(qu)服(fu)強度(du)3.5kg/m㎡,最低伸長率40%,最大(da)洛氏硬度(du)B105;彎(wan)曲(qu)半徑為板(ban)(ban)材(cai)厚度(du)的(de)1/2,彎(wan)曲(qu)角可達180°。
②. 特殊抗拉強度(du)鋼板
特殊(shu)抗拉強度(du)(du)(du)（special tensilestrength)鋼板(ban)用(yong)于車頂(ding)肋(lei)條，它的(de)(de)(de)屈(qu)服(fu)強度(du)(du)(du)為(wei)42.2~56.2kg/m㎡,最低伸(shen)長(chang)率(lv)為(wei)35%.厚度(du)(du)(du)等于或小于0.5mm的(de)(de)(de)薄板(ban)，彎曲(qu)半徑為(wei)板(ban)材厚度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)1/2,彎曲(qu)角可(ke)達180°;厚度(du)(du)(du)超過0.5mm的(de)(de)(de)薄板(ban)，彎曲(qu)半徑為(wei)薄板(ban)厚度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)彎曲(qu)角可(ke)達135°。
③. 中等抗拉強(qiang)度薄板
中等抗拉強度(du)（middle tensilestrength)薄(bo)板(ban)(ban)用來(lai)制(zhi)作車廂外部(bu)的波(bo)紋(wen)部(bu)件和(he)槽(cao)式嵌板(ban)(ban)。最(zui)小屈服強度(du)52.7kg/m㎡,最(zui)小伸長(chang)率25%,板(ban)(ban)厚小于(yu)0.5mm,彎(wan)曲(qu)半(ban)徑(jing)為(wei)板(ban)(ban)材厚度(du)的1/2,彎(wan)曲(qu)角可達180°;對較厚的板(ban)(ban)材，彎(wan)曲(qu)半(ban)徑(jing)為(wei)板(ban)(ban)厚的1/2,彎(wan)曲(qu)角可達135°。
④. 高等抗拉強度薄板
厚(hou)度(du)(du)等(deng)于和小于0.5mm的(de)高等(deng)抗(kang)拉(la)(la)強(qiang)(qiang)度(du)(du)（high tensile strength) 薄(bo)板(ban)(ban)的(de)最小屈(qu)服(fu)(fu)強(qiang)(qiang)度(du)(du)70.3kg/m㎡,最小伸長(chang)(chang)率20%;彎(wan)曲(qu)半(ban)徑(jing)為(wei)板(ban)(ban)材厚(hou)度(du)(du)的(de)1/2,彎(wan)曲(qu)角(jiao)可達(da)180°;0.5~3.2mm厚(hou)的(de)薄(bo)板(ban)(ban)的(de)最小屈(qu)服(fu)(fu)強(qiang)(qiang)度(du)(du)77.3kg/m㎡,最小伸長(chang)(chang)率15%,彎(wan)曲(qu)半(ban)徑(jing)為(wei)板(ban)(ban)材厚(hou)度(du)(du)的(de)2倍(bei)，彎(wan)曲(qu)角(jiao)可達(da)135°.厚(hou)度(du)(du)超過3.2mm的(de)高等(deng)抗(kang)拉(la)(la)強(qiang)(qiang)度(du)(du)（HT)鋼板(ban)(ban)，常用來制作波紋零部件，其最小屈(qu)服(fu)(fu)強(qiang)(qiang)度(du)(du)70.3kg/m㎡,最小伸長(chang)(chang)率20%;彎(wan)曲(qu)半(ban)徑(jing)為(wei)板(ban)(ban)材厚(hou)度(du)(du)的(de)2倍(bei)，彎(wan)曲(qu)角(jiao)135°。
2. 幾種加工成型的方法
在軌道(dao)車輛制(zhi)造中(zhong)，適(shi)用(yong)的成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)操作是剪切、冷彎成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)、張力成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)、軋制(zhi)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)、拉拔成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)、沖壓成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)和沖孔。成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的零部(bu)件(jian)在夾(jia)具和夾(jia)緊裝置中(zhong)進(jin)行(xing)組(zu)(zu)裝，并通過點焊(han)，最后組(zu)(zu)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)軌道(dao)用(yong)車廂(xiang)。
為(wei)了(le)成(cheng)型，坯料要經剪(jian)(jian)(jian)切(qie)。最簡單的方(fang)(fang)法是使(shi)用兩個相同形(xing)(xing)狀的刀片，即稱為(wei)“直角方(fang)(fang)形(xing)(xing)”的剪(jian)(jian)(jian)機(ji)進行剪(jian)(jian)(jian)切(qie)。盡管(guan)許多操作需要矩形(xing)(xing)或方(fang)(fang)形(xing)(xing)毛坯，但是復雜的成(cheng)樣也是有的。
在毛坯(pi)加(jia)(jia)工(gong)中也使用(yong)“仿形”法(fa)來切(qie)(qie)(qie)割加(jia)(jia)工(gong)。通過(guo)切(qie)(qie)(qie)割，加(jia)(jia)工(gong)出(chu)與要求(qiu)的形狀相同的毛坯(pi)。這種裝(zhuang)置能高(gao)速精確(que)地切(qie)(qie)(qie)割加(jia)(jia)工(gong)成型毛坯(pi)，而生(sheng)產成本很低。這種“仿形”切(qie)(qie)(qie)割加(jia)(jia)工(gong)法(fa)，就是被廣泛(fan)應(ying)用(yong)的等離子弧“仿形”切(qie)(qie)(qie)割加(jia)(jia)工(gong)。
對于所有的(de)(de)剪切(qie)(qie)工具(ju)(ju)，要(yao)(yao)求選(xuan)用最(zui)好的(de)(de)工具(ju)(ju)鋼(gang)鋼(gang)種，剪刃(ren)要(yao)(yao)保持相當鋒利，剪刃(ren)的(de)(de)角(jiao)度要(yao)(yao)盡(jin)可能小(xiao)些。同時要(yao)(yao)避免刀刃(ren)缺口。剪刃(ren)安裝(zhuang)要(yao)(yao)仔細，以保證正確剪切(qie)(qie)。在模具(ju)(ju)剪切(qie)(qie)中(zhong)，使用平(ping)面刀具(ju)(ju)，最(zui)小(xiao)間(jian)隙為10%。
3. 冷(leng)彎(wan)成(cheng)型(xing)和張力成(cheng)型(xing)
車廂(xiang)用鋼材大部分是(shi)彎曲成(cheng)(cheng)型的(de)(de)，有(you)一部分是(shi)張(zhang)力成(cheng)(cheng)型，如車頂支柱。純彎曲成(cheng)(cheng)型的(de)(de)零部件(jian)是(shi)由單件(jian)單獨在沖壓機壓彎成(cheng)(cheng)型。冷沖壓成(cheng)(cheng)型的(de)(de)沖壓機使用的(de)(de)是(shi)有(you)各種各樣的(de)(de)萬(wan)能模(mo)具，其中最普通(tong)的(de)(de)一種是(shi)標準(zhun)的(de)(de)“V”型模(mo)具，通(tong)過(guo)調整沖程來補償彈性回彈。
輥(gun)式冷(leng)彎(wan)成(cheng)(cheng)型(xing)時，由于(yu)成(cheng)(cheng)型(xing)輥(gun)的(de)(de)輥(gun)面(mian)較寬，彎(wan)曲(qu)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)型(xing)鋼可(ke)能會(hui)發生扭轉(zhuan)。型(xing)鋼的(de)(de)圓角半(ban)徑(jing)比(bi)成(cheng)(cheng)型(xing)輥(gun)的(de)(de)圓角半(ban)徑(jing)大(da)得多，所以凸(tu)緣(yuan)(yuan)會(hui)發生彎(wan)斷。由于(yu)消除應(ying)力(li)而引起(qi)的(de)(de)翹曲(qu)和扭曲(qu)，在卷材成(cheng)(cheng)型(xing)中更(geng)加明顯。在彎(wan)曲(qu)區域，快速的(de)(de)應(ying)變硬化會(hui)使變形部分趨(qu)于(yu)擴大(da)。當成(cheng)(cheng)型(xing)輥(gun)的(de)(de)輥(gun)面(mian)太狹窄時，凸(tu)緣(yuan)(yuan)是(shi)顯示(shi)壓(ya)力(li)的(de)(de)標記，由于(yu)成(cheng)(cheng)型(xing)一個相(xiang)對比(bi)較明顯的(de)(de)彎(wan)曲(qu)，需要較高(gao)的(de)(de)壓(ya)力(li)，這樣它們就會(hui)相(xiang)互(hu)接觸(chu)。
從本質上(shang)說，彈(dan)性回(hui)彈(dan)是型(xing)鋼(gang)在彎(wan)(wan)(wan)曲(qu)力(li)(li)(li)去除以(yi)(yi)后，重新恢復(fu)到它(ta)的原始(shi)形(xing)狀的一種趨勢。這取決于(yu)：①. 薄板(ban)厚度(du)、彎(wan)(wan)(wan)曲(qu)半徑(jing)和彎(wan)(wan)(wan)曲(qu)角(jiao)度(du)等幾何因(yin)素(su)；②. 鋼(gang)材化學成分(fen)和屈服強(qiang)度(du)等性能(neng)(neng)因(yin)素(su)。一個工件(jian)必須經過成型(xing)，以(yi)(yi)給出一個總應(ying)變，它(ta)等于(yu)永久變形(xing)所需的塑(su)性應(ying)變加(jia)上(shang)引起(qi)彈(dan)性后效的確(que)性應(ying)變 在張(zhang)力(li)(li)(li)成型(xing)車頂(ding)助(zhu)條(tiao)(tiao)和其他(ta)支(zhi)撐件(jian)中，構件(jian)外形(xing)不會出現(xian)相(xiang)應(ying)的皺紋。通過緊(jin)夾(jia)毛坯的每一端，并且預(yu)拉伸它(ta)來保(bao)持彎(wan)(wan)(wan)曲(qu)外半徑(jing)處于(yu)拉力(li)(li)(li)狀態，就能(neng)(neng)把彈(dan)性回(hui)彈(dan)減(jian)少到最低水平。工件(jian)有(you)角(jiao)度(du)的部(bu)分(fen)必須精確(que)地(di)(di)預(yu)成型(xing)，以(yi)(yi)便它(ta)們完全適應(ying)張(zhang)力(li)(li)(li)成型(xing)工具（假如張(zhang)力(li)(li)(li)成型(xing)肋條(tiao)(tiao)沒有(you)適當地(di)(di)給予支(zhi)撐，它(ta)將嚴(yan)重地(di)(di)歪扭(niu)）。
為了(le)張(zhang)力(li)成(cheng)型(xing)一個車(che)頂(ding)肋條(tiao)，把冷彎成(cheng)型(xing)工(gong)件放進有輪(lun)廓(kuo)的(de)夾(jia)具中(zhong)，以(yi)(yi)便緊緊地夾(jia)住工(gong)件整個表(biao)面，從而減少滑動和破裂。與(yu)夾(jia)具相連的(de)液壓缸(gang)給(gei)工(gong)件以(yi)(yi)拉力(li)，之后把肋條(tiao)繞成(cheng)型(xing)模圍(wei)起來，使其彎曲(qu)。
鐵路車(che)廂、車(che)輛(liang)用(yong)不銹鋼型(xing)材品種(zhong)示意圖，見圖5-36.
