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

Цистерны для перевозки порошкообразных грузов

Чтобы обеспечить безопасность движения на железнодорожном транспорте, цистерны для перевозки порошкообразных грузов изготавливают в полном соответст...

News image

Типы вагонов

Железные дороги перевозят грузы разные и по свойствам, и по размерам, и по форме, и по состоянию — это потребовало от конструкторов и строителей соз...

News image

Земляное полотно, верхнее строение пути и искусственные соор

3.8. Ширина земляного полотна, поверху на прямых участках пути должна соответствовать верхнему строению пути. На существующих линиях до их реконстру...

Пассажирские перевозки:

News image

Создание отечественного типа пассажирских вагонов

Единственный в России Александровский завод, строивший вагоны и паровозы и загруженный, кроме того, их ремонтом, не удовлетворял растущие потребност...

News image

Мягкие и жесткие вагоны

Мягкие вагоны I и 11 класса. Их различие заключалось во внутренней планировке и отделке. В вагонах I класса отделка была наряднее, пассажирами предо...

Карта дорог:

News image

В Калининграде из-за беспечной женщины-пешехода машинис

В Калининграде 27 ноября, в 9 часов, в дежурную часть Западного ЛУ МВД России на транспорте поступило сообщение от диспетчера Калининградской желе...

News image

Планировать покупку билетов заранее советуют сахалинцам

Планировать покупку железнодорожных билетов заранее советуют сахалинцам в ОАО “Пассажирская компания “Сахалин”, сообщает РИА SakhalinMedia в пресс...

Каталог производителей:

News image

Montreal Locomotive Works

Локомотивостроительный завод в Монреале (англ. Montreal Locomotive Works или MLW) — канадский завод производивший локомотивы с 1883 по 1985 год. Зав...

News image

Демиховский машиностроительный завод

Демиховский машиностроительный завод (ДМЗ) – это головное предприятие в России по разработке и производству электропоездов пригородного и областного...

News image

Alstom

Alstom (ранее GEC-Alsthom) (Euronext: ALO) крупная французская машиностроительная компания, один из мировых лидеров[1] (наряду с Siemens и Bombardie...

Железные дороги мира:

News image

Семеро жителей Тульской области осуждены за кражи цветн

К различным срокам обязательных работ приговорены 7 жителей Тульской области за кражи цветного металла с тепловозов МЖД.  

News image

"Система" больше не претендует на ПГК

В пятницу АФК "Система" отозвала иск к ОАО РЖД, в котором требовала признать незаконным ее отстранение от торгов по продаже 25% плюс 1 акции Первой ...

News image

РЖД: Кинотеатры могут появиться на 40 российских вокзал

Кинотеатры могут появиться на 40 российских вокзалах. Об этом сообщил журналистам начальник Дирекции железнодорожных вокзалов (филиал ОАО "Российски...

История РЖД:

Расчеты РЖД относительно стоимости магистрали, как Моск

News image

Расчеты, которые были проведены РЖД по стоимости высокоскоростной магистрали от Москвы до Казани, показали, что оказалась в размере 928-ми миллиардов ...

Западно-Сибирская железная дорога

News image

Западно-Сибирская железная дорога строилась как один из участков Великого Сибирского пути. Официальной датой принятия правительственного решения о н...

2006-2007 - перевод участка Минеральные Воды - Кисловод

News image

Александр I указом от 24 апреля 1803 года закрепил за регионом Кавказских Минеральных Вод статус курорта. Регулярное железнодорожное движение, соеди...