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

Требования ПТЭ к вагонам

9.1. Подвижной состав, в том числе специальный самоходный подвижной состав, должен своевременно проходить планово-предупредительные виды ремонта, те...

News image

Вагоностроение в СССР

В апреле 1929 г. XVI партийная конференция утвердила первый пятилетний план развития народного хозяйства нашей страны. В этом плане большое внимание...

News image

Защита пути от снега, песчаных заносов и паводков

Бесперебойная работа железнодорожного транспорта в зимних условиях в значительной степени зависит от надежной защиты путей от снега, а также от свое...

Пассажирские перевозки:

News image

Вагоны, перестроенные Ковровскими мастерскими

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

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...

Карта дорог:

News image

ОКТЯБРЬСКАЯ ЖЕЛЕЗНАЯ ДОРОГА

Пролегает на северо-западе Европейской части России по территории Ленинградской, Псковской, Новгородской, Вологодской, Мурманской, Тверской, Московс...

News image

В Волгограде появится мультимодальный пересадочный комп

Об этом сообщил генеральный директор ОАО «Волгоградтранспригород» Александр Васкевич. «В районе конечной остановки метротрама «Ельшанка» заплан...

Каталог производителей:

News image

Октябрьский электровагоноремонтный завод

Октябрьский электровагоноремонтный завод (ОЭВРЗ) – старейшее предприятие железнодорожного транспорта, выполняющее все виды ремонта и модернизации па...

News image

Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конст

Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения (ВЭлНИИ) – единственный в России исследовательский це...

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

Кур - Тирано

Поездка на поезде под названием Bernina Express которая длится четыре часа, проходит по Ретийской железной дороге, то есть знаменитой узкоколейке,...

News image

БЖД пустит 46 дополнительных поездов на новогодние праз

Белорусская железная дорога в период рождественских и новогодним праздников, с 22 декабря 2012-го по 8 января 2013-го года. Так, будут введе...

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:

Октябрьская железная дорога

News image

В 2001 году исполнилось 150 лет первой российской скоростной магистральной железной дороге Санкт-Петербург - Москва, которую сегодня мы называем Окт...

Китайско-Восточная железная дорога

News image

В 1903-м году, первого июня Строительное управление КВЖД отдало дорогу Эксплуатационному управлению, и именно это и стало официальной датой открытия К...

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...