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

Основные характеристики локомотивов

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

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

Первые железнодорожные вагоны

Со времени появления в России первых железных дорог до наших дней отечественное вагоностроение прошло долгий, интересный и сложный путь — от простей...

Пассажирские перевозки:

News image

Система продажи билетов Экспресс

АСУ “Экспресс-2” и созданная на ее основе система “Экспресс-3” представляют комплексные системы управления пассажирскими перевозками. Основное их на...

News image

Железнодорожные билеты в 21 веке

Бланк проездного документа является документом строгой отчетности, имеет свою серию и номер. Лицевая сторона бланка - оранжевого цвета. В верхней ча...

Карта дорог:

News image

В конце августа появятся дополнительные рейсы «Сапсанов

13.08.2012 Как сообщили сегодня, 13 августа, в пресс-службе ОАО «РЖД», в период с 24 августа по 1 сентября 2012 года для обеспечения спроса на пер...

News image

Семеро жителей Тульской области осуждены за кражи цветн

К различным срокам обязательных работ приговорены 7 жителей Тульской области за кражи цветного металла с тепловозов МЖД.  

Каталог производителей:

News image

NOHAB

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

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

Новочеркасский электровозостроительный завод

История завода берет на­чало с 8 февраля 1932 года, когда постановлением Правительства было утверждено место стройки. Через 4 года – 27 апреля 1936 ...

Железные дороги мира:

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 ...

News image

Октябрьская железная дорога принимает меры для снижения

В 2012 году Октябрьской железной дорогой совместно с Балтийским государственным техническим университетом «Военмех» была разработана и предложена дл...

News image

Планировать покупку билетов заранее советуют сахалинцам

Планировать покупку железнодорожных билетов заранее советуют сахалинцам в ОАО “Пассажирская компания “Сахалин”, сообщает РИА SakhalinMedia в пресс...

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...

Дальнейшее развитие электрификации

News image

К 1941 на электрическую тягу было переведено 1865 км железных дорог. В 1946-1955 годах осуществлен переход от электрификации отдельных участков к эл...

Западно-Сибирская железная дорога

News image

Западно-Сибирская железная дорога строилась как один из участков Великого Сибирского пути. Официальной датой принятия правительственного решения о н...