Переход на низколегированные стали

Железная дорога - Как устроена ЖД

переход на низколегированные стали

Одной из кардинальных задач, относящихся к совершенствованию вагонного парка, повышению его прочностных характеристик, повышению долговечности и снижению металлоемкости, является применение низколегированных сталей вместо углеродистых. Широко применявшиеся в вагоностроении углеродистые стали имели большую пластичность, малую чувствительность к концентрации напряжений, хорошо обрабатывались и сваривались, что упрощало технологию штамповки, гибки, сварки. Однако они обладали малой прочностью и невысоким сопротивлением коррозии.
В первые послевоенные годы вагоностроение ориентировалось на применение низколегированных сталей, выплавляемых из природнолегированных чугунов, полученных из руд Орско-Халиловеского месторождения, марок СХЛ (сталь халиловская легированная) и СХЛФ (сталь халиловская легированная фосфористая).
Подобная сталь, легированная хромом, никелем и медью, известна и под наименованием сталь марки НЛ2 (низколегированная вторая). По сравнению с малоуглеродистыми сталями эта марка, как и большинство других низколегированных сталей,обладала повышенными пределами прочности, текучести и выносливости, несколько меньшими относительным удлинением и сужением поперечного сечения, увеличенной ударной вязкостью, пониженной хладоломкостью и большей чувствительностью к концентрации напряжений и циклическим перегрузкам.
Применение стали марки НЛ2 было связано с дополнительными трудностями при строительстве и ремонте вагонов (усложнение сварки, штамповки и правки). Усталостная прочность сварных соединений из этой стали практически не отличалась от усталостной прочности таких соединений из малоуглеродистой стали. Поэтому Институт электросварки имени Е. О. Патона совместно со Ждановским заводом имени Ильича разработали состав марганцовистой стали с лучшей свариваемостью и повышенной усталостной прочностью сварных соединений. Эту сталь назвали маркой М (марганцовистая). Подобный состав имеет сталь марки 09Г2, получившая широкое распространение в вагоностроении.
Что может обеспечить применение низколегированных сталей в вагонных конструкциях?
При расчетах частей вагонов на нагрузки, эквивалентные статическим, допускаемые напряжения обычно выбирают исходя из предела текучести и необходимого запаса прочности. При неизменном запасе прочности допускаемые напряжения увеличиваются пропорционально пределу текучести. В таком случае для сталей с пределом текучести 400 МПа, что рекомендуется для вагоностроения, допускаемые напряжения могли быть увеличены в 1,67 раза по сравнению со сталью марки СтЗ. Тогда площадь сечения, а следовательно, н масса элемента, работающего на статическое растяжение, могла бы снизиться на 40%. Меньшая экономия массы получается для деталей, у которых основной деформацией является изгиб.
Для деталей, подверженных действию переменных нагрузок, допускаемые напряжения выбирают исходя из предела выносливости конструкций. В этом случае эффективность применения вышеуказанных марок низколегированных сталей сравнительно мала, особенно при циклах загружения, близких к симметричным.
Для сжатых элементов, если их размеры определяются оценкой устойчивости, эффект от применения низколегирующих сталей минимальный, поскольку они имеют модуль упругости примерно такой же, как и обычные углеродистые стали.
Особенно целесообразны низколегированные стали в тонкостенных конструкциях, широко применяемых в современном вагоностроении. В этом случае используются не только высокие механические свойства этих сталей, но и их повышенная коррозионная стойкость, что позволяет назначать размеры деталей с меньшими надбавками на ржавление, чем при использовании углеродистых сталей. По данным Уралвагонзавода переход к низколегированной стали позволил применить гнутые и экономичные профили проката и другие элементы с уменьшенной толщиной стенок, что снизило тару четырехосного полувагона на 1,3—1,4 т по сравнению с полувагоном, изготовленным из углеродистой стали. В результате этого в 1959 г. расход метала заводом был уменьшен на 4000 т. Этот опыт Уралвагонзавода был высоко оценен Центральным Комитетом партии. Низколегированные стали в вагоностроении находят, особенно в последние годы, все более широкое применение. Так, например, вместо стали 09Г2 применяют марку 09Г2Д, поскольку медь (Д) существенно повышает сопротивление коррозии. Еще большую коррозионную стойкость имеет марка 10ХНДП (в 2 раза больше, чем у стали марки СтЗ). Она же характеризуется улучшенными механическими качествами. Применение стали марки 10Г2БД содержащей ниобий (Б) и обладающей высокой прочностью, вместо 09Г2Д позволяет снизить массу рамы платформы на 700 кг; может быть уменьшена металлоемкость и других конструкций вагонов.
Для литых деталей тележек грузовых вагонов и автосцепного устройства взамен применявшихся углеродистых сталей марки 20Л внедряются низколегированные стали марок 20ГЛ, 20ФЛ, 20ГФЛ, содержащие марганец (Г) и ванадий (Ф) и обладающие повышенной динамической прочностью. Долговечность деталей из этих сталей в 1,3—2 раза выше, чем из углеродистых сталей.
Применяют в вагоностроении и высоколегированные стали, в частности нержавеющие. Поскольку входящий в состав таких сталей никель является дефицитным, привлекают внимание экономно-легированные по никелю марки нержавеющей стали.




Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Как работает дорога:

News image

Вагонная модель и Диспарк

Автоматизированная система пономерного учета, контроля дислокации, анализа использования и регулирования вагонным парком (ДИСПАРК) функционирует в с...

News image

Четырехосные вагоны и вагоны других конструкций повышенной г

При одинаковых нагрузках от колесной пары на рельсы четырехосные вагоны обладали меньшим коэффициентом тары, поскольку масса некоторых частей остава...

News image

Открытые вагоны

В 1870 г. Александровский завод строил двухосные нетормозные платформы с наружными продольными брусьями сечением 140 X 500 мм. Выступая на 290 мм на...

Пассажирские перевозки:

News image

Сеть системы Экспресс

Соединение систем Экспресс-2 между собой дает возможность образовать систему управления продажей билетов на всей сети железных дорог. В связи с эт...

News image

Вагоны, перестроенные Ковровскими мастерскими

Переделывая пассажирские вагоны заграничной постройки, Ковровские мастерские внесли в них значительные конструктивные усовершенствования, которые за...

Карта дорог:

News image

О Узень Горган

В конце года откроется новая железная дорога Узень-Горган протяженностью в 900 км и пропускной способностью в 5,5 млн. т, связывающая Иран c Казах...

News image

В Москве проходит IV Пленум Центрального комитета Роспр

18.10.2012 На повестке дня – меры, принимаемые организациями профсоюза по снижению производственного травматизма и созданию безопасных условий труда ...

Каталог производителей:

News image

Bombardier

Bombardier Inc. (произносится как Бомбардье ; TSX: BBD.A , TSX: BBD.B ) — канадская машиностроительная компания

News image

Завод имени Малышева

Харьковский завод Русского паровозостроительного и механического акционерного общества (ХПЗ РПиМО) был построен в 1896 году в районе, названном Бала...

News image

АО Электровозостроитель

АО Электровозостроитель (Тбилисский электровозостроительный завод) - основной производитель электровозов постоянного тока на территории бывшего СС...

Железные дороги мира:

News image

Видео. В Сочи продолжается реконструкция железной дорог

Как ранее сообщалось, в связи с этим изменится расписание движения электричек и пассажирских поездов дальнего следования. Реконструкция железно...

News image

ВГК наращивает объем грузоперевозки

17.10.2012 В III квартале 2012 года общий объем перевезенных ОАО «ВГК» грузов составил более 14 млн тонн  

News image

Президенту ДВМП продлили полномочия

Владивосток, ИА Приморье24. Президент ОАО “Дальневосточное морское пароходство” (головная компания транспортной группы FESCO) Юрий Гильц сохранил ...

История РЖД:

1880 - построен Сызранский (Александровский) железнодор

News image

Во второй половине ХIХ века в России началось бурное строительство железных дорог. Правительство решает проложить железную дорогу к Поволжью - важне...

Московско-Брестская железная дорога

News image

В конце XVI в. на западной окраине Москвы была построена Тверская-Ямская слобода. Здесь проходил оживленный торговый путь - Тверской тракт. После ос...

Свердловская железная дорога

News image

Уральский край по праву называют родиной железных дорог России. Еще в 1834 г. тагильскими крепостными крестьянами Е. А