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

Автосцепка

Чтобы локомотив мог прицепиться к составу и тянуть за собой несколько тысяч тонн, его надо оборудовать каким-то устройством. В таком же устройстве н...

News image

Основные характеристики локомотивов

Важнейшими характеристиками локомотивов являются: осевая формула, осевая нагрузка, служебный вес, сцепной вес, габарит и коэффициент полезного дейст...

News image

Что такое продольный профиль

Продольный профиль линии характеризуется крутизной уклонов элементов и их длиной. Крутизна измеряется в тысячных долях и получается как частное от д...

Пассажирские перевозки:

News image

Продажа билетов в системе Экспресс

Система “Экспресс-3” позволяет организовать продажу на железных дорогах билетов по четырем видам: реализация мест на станции формирования поезда, на...

News image

Вагоны, перестроенные Ковровскими мастерскими

Переделывая пассажирские вагоны заграничной постройки, Ковровские мастерские внесли в них значительные конструктивные усовершенствования, которые за...

Карта дорог:

News image

Готардский базисный тоннель

Говоря о Готардском базисном тоннеле, то это железнодорожный тоннель, который располагается в Швейцарии и в длину имеет 57-мь километров. Северный пор...

News image

Причина трагедий – выезд на переезд

Количество столкновений автотранспорта с железнодорожным подвижным составом на сети железных дорог за десять месяцев текущего года по сравне...

Каталог производителей:

News image

Berliner Maschinenbau

Berliner Maschinenbau AG (нем. Berliner Maschinenbau-Actien-Gesellschaft vormals L. Schwartzkopff, Berlin — сокращенно BMAG), также известна как Шва...

News image

Камбарский машиностроительный завод

Камба рский машинострои тельный заво д — завод, выпускающий тепловозы и другую железнодорожную технику. Полное наименование — Открытое акционерное о...

News image

Производственная фирма КМТ

Производственная фирма КМТ (КМТ) работает на рынке комплектующих для подвижного состава. Предприятие специализируется на проектировании и производст...

Железные дороги мира:

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...

News image

ЯПОНСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ

ЯПОНСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ (Japanese National Railways - JNR) - Национальные железные дороги, ЯНЖД; составляют основу ж.-д. сети страны; в 1987 г. по ...

News image

Греция полностью готова продать свои железные дороги

Теперь фонд по управлению государственным имуществом Греции собирает заявки со стороны претендентов на приобретение стопроцентного уставного капитала ...

История РЖД:

Из истории бронепоездов

News image

За годы Гражданской войны Красной Армией был накоплен огромный опыт использования бронированных подвижных железнодорожных составов-бронепоездов. Они...

Северо-Кавказская железная дорога

News image

Северо-Кавказская железная дорога протянулась с от Азовского и Черного морей на западе до Каспийского на востоке, от Восточно-Донской гряды на север...

Восточно-Сибирская железная дорога

News image

Восточно-Сибирская железная дорога строилась как один из участков Великого Сибирского пути. В настоящее время магистраль проходит по территории Ирку...