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

Платформы и изотермические вагоны

В 1923 г. Усть-Катавский завод начал строить платформы грузоподъемностью 20 т. Такие вагоны затем строились на Тверском вагоностроительном заводе, н...

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

Задачи путевого хозяйства и его структура

Основную задачу путевого хозяйства составляет содержание пути и путевых устройств в постоянной исправности, чтобы обеспечивать безопасное и плавное ...

Пассажирские перевозки:

News image

Сеть системы Экспресс

Соединение систем Экспресс-2 между собой дает возможность образовать систему управления продажей билетов на всей сети железных дорог. В связи с эт...

News image

Порядок использования кассиром слипа

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

Карта дорог:

News image

ЗАПАДНО-СИБИРСКАЯ ЖЕЛЕЗНАЯ ДОРОГА

Пролегает по территории Омской, Новосибирской, Кемеровской, Томской обл., Алтайского края, частично в Павлодарской обл. Казахстана. Управление дорог...

News image

«Если мы настроены воспитывать будущее нашей страны, то

18.10.2012 Больше 60 тыс. подписей против отмены льгот на проезд для учащихся отправлены министру финансов Антону Силуанову  

Каталог производителей:

News image

Canadian Locomotive Company

Canadian Locomotive Company (англ. Канадская Локомотивная Компания), или коротко CLC — канадская локомотивостроительная компания, располагавшаяся в ...

News image

Брянский машиностроительный завод

Брянский машиностроительный завод (БМЗ) – крупнейшее предприятие транспортного машиностроения, одно из старейших предприятий России. Завод разрабаты...

News image

Октябрьский электровагоноремонтный завод

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

Железные дороги мира:

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

Железная дорога под водопадом

Данный железнодорожный путь, часть у которого протягивается под 310-метровым водопадом, который называется Дудхсагар, располагается в Южном Гоа. Следу...

News image

28 ноября на железнодорожном вокзале Красноярска соверш

Состав необычного поезда, который путешествует по всей России, включает 9 выставочных вагонов. В экспозиции представлены экспонаты, демонстр...

История РЖД:

Свердловская железная дорога

News image

Уральский край по праву называют родиной железных дорог России. Еще в 1834 г. тагильскими крепостными крестьянами Е. А

2001-2006 - реконструкция стратегически важных петлевых

News image

19 мая 2006 года на станции Индюк (участок Армавир - Туапсе) Северо-Кавказской магистрали состоялось торжественное открытие после реконструкции Боль...

1904 - завершилось сооружение Кругобайкальской железной

News image

Строительство дороги началось в 1902 году. В начале прошлого века Кругобайкальскую железную дорогу называли Золотой пряжкой стального пояса России ...