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

Железнодорожные переезды и путепроводы

Для безопасного движения транспорта предусматриваются специальные пересечения автомобильных и железных дорог в одном и разных уровнях. В первом случ...

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...

News image

Бесперегрузочное сообщение и нормализация вагонов грузового

В 1862 г. в России имелось семь железных дорог — все с одинаковой шириной колеи 1524 мм. Однако перевозки начинались и заканчивались в пределах одно...

Пассажирские перевозки:

News image

Железнодорожные билеты 1980-х годов

Все проездные документы в системе Экспресс-2 первоначально оформлялись на отдельных типографских бланках, отличающихся смысловым содержанием и цве...

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...

Карта дорог:

News image

Белорусская железная дорога признала Лынтупы областным

  Мало кто обратил внимание, но с недавних пор бывший местный пассажирский поезд № 619/620 стал поездом межрегиональных линий. А ведь по информации ...

News image

КИРГИЗСКАЯ ЖЕЛЕЗНАЯ ДОРОГА

Государственное предприятие; пролегает на севере Киргизской Республики (Чуйская и Иссык-Кульская области) - 322,7 км (в т.ч. по территории Республик...

Каталог производителей:

News image

Луганский тепловозостроительный завод

Луга нский тепловозострои тельный заво д (ОАО «Холдинговая компания „Лугансктепловоз“») (ПФТС: LTPL) — завод в городе Луганск (Украина), выпускающий...

News image

Калужский завод путевых машин и гидроприводов

ОАО Калугапутьмаш - ведущее предприятие России по изготовлению путевой железнодорожной техники для ремонта, строительства и эксплуатации железных ...

News image

Центросвармаш

Центросвармаш – это современный производственный комплекс, располагающий уникальными технологиями, развитой инфраструктурой, является уникальным в о...

Железные дороги мира:

News image

КАНАДСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ

КАНАДСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ - сеть железных дорог, пролегающих на территории Канады; принадлежат более чем 50 ж.-д. компаниям. Эксплуатационная длина ...

News image

РЖД продолжит одалживать вагоны у Федеральной грузовой

Правительство разрешило ОАО РЖД привлекать вагоны у дочерней Федеральной грузовой компании (ФГК) в первом квартале 2013 года. Однако, как выяснил "Ъ...

News image

ЧЕШСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ

ЧЕШСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ (Ceske Drahy - CD) - железные дороги на территории Чехии, ЧЖД; государственная организация, к которой в полном объеме перешл...

История РЖД:

Горьковская железная дорога

News image

Благодаря всемирно известной ярмарке, Нижний Новгород стал карманом России . Каждый год сюда съезжались купцы со всего мира. А. С

Московско-Нижегородская железная дорога

News image

Первые проекты строительства Нижегородской железной дороги относятся к 30-м годам XIX века. Эту идею в 1836 г. поддержал один из прогрессивных деяте...

Москва-Мытищи – первый электрифицированный участок желе

News image

Началом эксплуатации электрифицированных магистральных железных дорог России считается 29 августа 1929 года, когда от перрона Ярославского вокзала п...