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

О контейнерных перевозках по железным дорогам

Контейнерные перевозки после развала СССР стали существенно отличаться от тех, которые существовали в 1970-е и 1980-е годы из-за наличия государстве...

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

Система нумерации грузовых вагонов

Номер вагона, наносимый на боковой стене и хребтовой балке рамы, у всех грузовых вагонов имеет восемь знаков. Он состоит из семи основных цифр, несу...

Пассажирские перевозки:

News image

Железнодорожные билеты 1990-х годов

Система Экспресс - единственная на железной дороге автоматизированная система, математическое и программное обеспечение которой может удачно быть пе...

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

Власти Ингушетии намерены развивать железнодорожные пас

24.10.2012 Об этом на встрече в Магасе с представителями Северо-Кавказской железной дороги заявил глава республики Юнус-Бек Евкуров.    

News image

Эластичная ставка

Правление Федеральной службы по тарифам одобрило повышение грузовых тарифов на услуги ОАО «РЖД» на 7%. Эта индексация станет основой для тарифного ...

Каталог производителей:

News image

Tampella

машиностроительная компания, расположенная в городе Тампере. Была основана в 1856 году, когда небольшое металлоплавильное предприятие, располагавшее...

News image

Трансконвертер

ООО «Трансконвертер» – совместное предприятие ЗАО «Трансмашхолдинг» с компанией «Сименс Акциенгезельшафт» («Сименс АГ», Германия). В настоящее время...

News image

Центросвармаш

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

Железные дороги мира:

News image

Херсонцы смогут добраться до Вадима только подсаживаясь

По новому графику 2012/2013 гг вместо поездов № 6575/6576, 6571/6572 Херсон-Вадим, которые курсировали цельнометаллическими вагонами, назначены...

News image

Призыв || Переезд ценою в жизнь

Шесть из них произошли в Челябинском регионе и три в Оренбургском. Причём в ноябре водители как будто с цепи сорвались четыре ДТП за 20 дней. ...

News image

ФИНСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ

ФИНСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ (Vali-tionrautatiet - VR) - сеть железных дорог на территории Финляндии; группа ФЖД (VR Group), BP, сформировалась в 1995 г....

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...

1942 - построена Волжская рокада, которая снабжала всем

News image

Благодаря мужеству и стойкости тружеников Сталинградской и Рязано-Уральской железных дорог (ныне – Приволжской), рокада стала основной артерией, пит...

1904 - завершилось сооружение Кругобайкальской железной

News image

Строительство дороги началось в 1902 году. В начале прошлого века Кругобайкальскую железную дорогу называли Золотой пряжкой стального пояса России ...