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

Бесперегрузочное сообщение и нормализация вагонов грузового

В 1862 г. в России имелось семь железных дорог — все с одинаковой шириной колеи 1524 мм. Однако перевозки начинались и заканчивались в пределах одно...

News image

Путевые и сигнальные знаки

3.33. У главных путей устанавливаются сигнальные и путевые знаки. У стрелочных переводов и в других местах соединения путей устанавливаются предельн...

News image

Крытые вагоны

Двухосные крытые вагоны грузоподъемностью 20 т начали строить в 1923 г. Помимо увеличенной грузоподъемности, эта конструкция отличалась от крытого н...

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

Информация, печатаемая на проездном документе

На бланке проездного документа содержится информация, выдаваемая для пассажира, билетного кассира, для проводника вагона и ревизоров. Проездные доку...

Карта дорог:

News image

Вернуть электронный билет на поезда дальнего следования

Александр Леденёв - заместитель начальника управления организации продаж ОАО «ФПК»: – Александр Иванович, в чём отличие нового порядка возврата эле...

News image

ИНДИЙСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ

ИНДИЙСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ (Indian Railways - INDE) - Государственное предприятие; является осн. видом транспорта в стране. Протяженность железных до...

Каталог производителей:

News image

NOHAB

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

News image

Демиховский машиностроительный завод

Демиховский машиностроительный завод (ДМЗ) – это головное предприятие в России по разработке и производству электропоездов пригородного и областного...

News image

АО Электровозостроитель

АО Электровозостроитель (Тбилисский электровозостроительный завод) - основной производитель электровозов постоянного тока на территории бывшего СС...

Железные дороги мира:

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

"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

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...

История РЖД:

1837 - открыта первая в России железная дорога общего п

News image

австрийский инженер, профессор Венского политехнического института Франц фон Герстнер. За четыре месяца он объездил множество городов от Москвы до У...

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...

1916 - началось регулярное движение поездов по железнод

News image

Строительства моста началось 12 августа 1913 года и завершилось спустя 3 года и 3 месяца. Открыть мост можно было и раньше, но помешала Первая миров...