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

Первые отечественные грузовые вагоны — четырехосные

В 1846 г. Александровский завод начал выпускать вагоны для Петербург-Московской дороги. Хотя в те годы заводом руководили американцы, однако техниче...

News image

Задачи путевого хозяйства и его структура

Основную задачу путевого хозяйства составляет содержание пути и путевых устройств в постоянной исправности, чтобы обеспечивать безопасное и плавное ...

News image

Меры по восстановлению вагонного парка

В молодой Советской республике принимались энергичные меры к восстановлению железнодорожного транспорта. Большое внимание уделялось ремонту вагонов ...

Пассажирские перевозки:

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...

News image

Самостоятельный переезд vs. транспортная компания

Люди, которые хоть раз меняли свое место жительства, знают, что квартирный переезд по Москве дело серьезное и требует очень много энергии, сил и време...

Карта дорог:

News image

БЕЛОРУССКАЯ ЖЕЛЕЗНАЯ ДОРОГА

Белорусская железная дорога - объединение, подчиненное Совету Министров Республики Белоруссии (с 1994 г.), распо­ложенное в пределах территории Бело...

News image

На украинских ж/д вокзалах больше не будет платных туал

Министр инфраструктуры Борис Колесников на сегодняшнем брифинге в Кабмине заявил, что платные туатеты на железнодорожных вокзалах страны - это ...

Каталог производителей:

News image

Тверской вагоностроительный завод

Тверской вагоностроительный завод (ТВЗ) – самое крупное предприятие России и СНГ по производству различных типов пассажирских вагонов локомотивной т...

News image

NOHAB

NOHAB (Nydqvist & Holm AB) — шведская компания, располагавшаяся в городе Трольхеттан и специализировавшаяся на производстве локомотивов. Компани...

News image

Bombardier

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

Железные дороги мира:

News image

Германия и Китай пустили поезда в обход Транссиба

Посольство Казахстана, которое находится в Гамбурге, участвовало в церемонии официальной встречи первого товарного поезда компании под названием "Deut...

News image

РЖД предлагает перевозку автомобилей в Финляндию в поез

Российские железные дороги провели первый пробный рейс вагона-автомобилевоза по маршруту Москва - Хельсинки. Вагон отправлен в составе ночного ...

News image

РЖД: На парковках у вокзалов можно заработать 7 млрд ру

Около 7 млрд руб. в год можно заработать на парковках возле российских вокзалов, сообщил начальник дирекции железнодорожных вокзалов (филиал РЖ...

История РЖД:

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...

Приволжская железная дорога

News image

В XIX веке отсутствие современных путей сообщения и плохое состояние грунтовых дорог тормозило экономическое развитие России и затрудняло связь межд...

Свердловская железная дорога

News image

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