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

Крытые вагоны

Двухосные крытые вагоны грузоподъемностью 20 т начали строить в 1923 г. Помимо увеличенной грузоподъемности, эта конструкция отличалась от крытого н...

News image

Ремонт сооружений и устройств

8.3. Ремонт сооружений и устройств должен производиться при обеспечении безопасности движения и техники безопасности, как правило, без нарушения гра...

News image

Программа проверки номера вагона

Предлагаемая Вам программа предназначена для расчета контрольного знака как одного, так и группы номеров восьмизначных номеров грузовых вагонов желе...

Пассажирские перевозки:

News image

Железной дороге от Ярославля и вдоль Вологды стукнет 14

Узкоколейная железная дорога, которая расстилается от станции Ярославль и до станции Вологда была построена всего за один год. Движение на ней откр...

News image

Информация, печатаемая на проездном документе

На бланке проездного документа содержится информация, выдаваемая для пассажира, билетного кассира, для проводника вагона и ревизоров. Проездные доку...

Карта дорог:

News image

ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ ВЕЛИКОБРИТАНИИ

Железнодорожная сеть на территории Соединенного Королевства. Старейшая в мире ж.-д. линия Стоктон - Дарлингтон открыта в 1825 г

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

Людиновский тепловозостроительный завод

Люди новский тепловозострои тельный заво д — завод выпускающий тепловозы, расположенный в городе Людиново Калужской области[1]. Строительство зав...

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

Луганский тепловозостроительный завод

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

Железные дороги мира:

News image

РЖД не может обеспечить электричество в деревне

Кировская УФАС признала, что в действиях ОАО «Российские железные дороги» имело место нарушение пункта 1 статьи 10 ФЗ № 135-ФЗ «О защите кон...

News image

ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ СОЕДИНЁННЫХ ШТАТОВ АМЕРИКИ

ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ СОЕДИНЁННЫХ ШТАТОВ АМЕРИКИ - разветвленная сеть железных дорог, в которую входит порядка семи трансконтинентальных магистралей, пере...

News image

Между РФ и Финляндией будет курсир. вагон для перевозки

Между Россией и Финляндией будет курсировать вагон для перевозки личных автомобилей, сообщает ОАО “РЖД”. Так, 26 ноября в составе международ...

История РЖД:

1899 - завершилось строительство железнодорожного моста

News image

Мост через Енисей был первым в России и вторым на Евроазиатском материке по величине пролетов - 145 м. История его строительства такова. В конце ...

2001 - построен новый вокзал в Самаре

News image

Сегодняшний железнодорожный вокзал станции Самара - второй в истории города. Первый железнодорожный вокзал в Самаре был построен в 1876 году, он экс...

1837 - открыта первая в России железная дорога общего п

News image

австрийский инженер, профессор Венского политехнического института Франц фон Герстнер. За четыре месяца он объездил множество городов от Москвы до У...