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

Ремонт сооружений и устройств

8.3. Ремонт сооружений и устройств должен производиться при обеспечении безопасности движения и техники безопасности, как правило, без нарушения гра...

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...

News image

Вагонная модель и Диспарк

Автоматизированная система пономерного учета, контроля дислокации, анализа использования и регулирования вагонным парком (ДИСПАРК) функционирует в с...

Пассажирские перевозки:

News image

Порядок использования кассиром слипа

При оформлении проездного документа во внутреннем или межгосударственном сообщениях после получения на индикационном табло терминала ответа ВЫПОЛНЕ...

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

Белорусская железная дорога признала Лынтупы областным

  Мало кто обратил внимание, но с недавних пор бывший местный пассажирский поезд № 619/620 стал поездом межрегиональных линий. А ведь по информации ...

News image

Путевая техника на Свердловской железной дороге готова

19.11.2012 Ежегодно на Свердловской железной дороге проводится комплекс мероприятий по подготовке служб и хозяйств к работе в зимний период  

Каталог производителей:

News image

Tecnomasio Italiano-Brown-Boweri

Tecnomasio Italiano-Brown-Boweri — (также известнная под аббревиатурой TIBB) — итальянская фирма работавшая в области проектирования и строительства...

News image

Fablok

Pierwsza Fabryka Lokomotyw w Polsce «FABLOK» Spółka Akcyjna в настоящее время более известная как просто Fablok — польская локомотивост...

News image

American Locomotive Company

American Locomotive Company (сокращённо ALCo, ALco, иногда ALCO, в русском языке устоялось написание АЛКО) — американская локомотивостроительная ком...

Железные дороги мира:

News image

"Система" больше не претендует на ПГК

В пятницу АФК "Система" отозвала иск к ОАО РЖД, в котором требовала признать незаконным ее отстранение от торгов по продаже 25% плюс 1 акции Первой ...

News image

Железные дороги России

Еще во времена, когда оборот увеличился лишь на четыре процента, прибыль понизилась сравнительно с 2011-м годом в России на всех железных дорогах. Так...

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 ...

История РЖД:

Московско-Нижегородская железная дорога

News image

Первые проекты строительства Нижегородской железной дороги относятся к 30-м годам XIX века. Эту идею в 1836 г. поддержал один из прогрессивных деяте...

Калининградская железная дорога

News image

Калининградская железная дорога проходит по территории Калининградской области. Калининградская область до 1946 года представляла собой северную час...

1942 - в рекордные сроки построена Северо-Печорская жел

News image

С началом Великой Отечественной войны Ярославская и Северная дороги развернули массовые перевозки по обеспечению обороны страны. Одновременно потреб...