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轨道交通用钢

发布时间:2020-08-14 作者:cgAdmin 次数:261次

一、轨道交通用钢种类及特点分析

 

 1.产品分类


轨道交通用钢种主要牌号有:

u7lMn ,U71InG, U75V, U75VG, U78CrV ,50AT, 60AT, 60D40 ,60TY ,U71In ,u7lMnG ,U75V ,U75VG ,U77MnCr ,50AT, 60AT ,U71Mn, U75vG ,U75V, u71MnG, U76CrRE ,U71IJn, U71MnG, U75V, U75VG


轨道交通包括地铁、轻轨、有轨电车等城市轨道交通,也包括高速铁路、普速铁路等铁路交通。轨道交通用钢主要包括线路铺设用钢、车辆用钢,以及桥梁、隧道、车站等基础建设用钢、电气化铁路用钢等,钢材品种种类繁多(表 1)

 

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2.特点分析

 

(1)钢轨

 

钢轨直接承受车轮传递的列车及其载荷质量,并引导列车的行进方向。与普通线路相比,客运专线、高速列车及重载列车对钢轨的安全性要求极为苛刻。钢轨不仅要承受机车、车辆的压力,还要承受列车高速运行所带来的冲击载荷,因此钢轨需要具有足够的强度、硬度、韧性以及良好的焊接性能。通常,按照抗拉轻度钢轨可以分为普通级钢轨、耐磨级钢轨、特级钢轨 3 个等级。钢轨质量越重,所能承受的载荷越大,我国主要线路一般铺设 60kg/m 和 75kg/m 的重型钢轨。我国高速铁路用钢轨主要包括 U71MnG 和 U75VG 材质,通常时速200km/h 以上高速客货铁路选用 U71MnG,时速 200 ~ 250km/h 高速客货铁路选用 U75VG。


(2)车轮用钢

 

车轮是车辆的主要承载零件,是车辆走行系统的重要组成部分。车轮与轮箍用钢是采用电炉或转炉冶炼的镇静钢,根据生产工艺划分为辗钢车轮和铸钢车轮,一般而言,客车、高速列车等较高端的车轮通常使用辗钢工艺生产。对于重载列车,轮轨接触应力大,特别是在在高应力下,轮轨接触区的面积加大,列车行进时车轮磨损大,容易出现接触疲劳失效。所以对重载列车车轮用钢需要更高的耐磨性和抗解除疲劳性能,同时还要考虑抗热疲劳损伤性能。


(3)车轴用钢

 

车轴是铁路机车和车辆的重要部件,是车辆走行系统的重要组成部分,如果车轴发生断裂将会导致列车脱轨。车轴用钢应具有良好的疲劳强度和抗冲击性能。我国普通客车和货车车轴一般采用 LZ50 中碳钢,机车少量采用 JZ45,基本都是实心车轴;动车组采用中碳合金调制钢,车轴为空心车轴。


(4)车体用钢

 

车体用钢主要是车体主梁、车框、内外车厢板等用钢,钢材品种主要包括不锈钢、耐候钢板、耐候型钢等,基本要求是高强度、高耐腐蚀性、高焊接性及轻量化。对于铁路货车用钢主要是高强度耐候耐蚀钢。



 

“十二五”期间,我国钢企向中国铁路供轨约 1389 万 t,其中,普速钢轨 69%,高速钢轨 28.4%,道岔用非对称断面钢轨 2.6%。目前,各钢企均已具备现代化的钢轨生产能力,基本满足国内高速铁路和重载铁路对钢轨的质量需求。与国外相比,我国高速铁路用钢轨与国外差距不大,但在重载铁路用钢方面仍然存在一定差距。如重载铁路用钢轨方面,日本生产的过共析珠光体 SP3 钢轨,通过热处理,轨面硬度可达到 450HB,碳含量仅为 0.80%,但国产的过共析钢轨 U95Cr,通过在线热处理后,轨面硬度可达到 420HB,但其碳含量大于0.90%。


(2)车轮

 

马鞍山钢铁股份有限公司是目前国内最大的车轮生产商,除马钢以外,生产车轮的企业还有山西太重车轮厂、中美合资信阳同合车轮有限公司、中美合资大同爱碧玺铸造有限公司。我国在普通客车、货车及机车车轮方面,技术水平与国外相差无几。对于重载列车车轮,我国也已经开发出一系列新材质重载货车车轮,并且已经投入应用,研发水平已处于世界先进水平之列。但在高速列车车轮的研究和开发方面,我国与国外存在一定差距。目前我国动车组车轮和大功率机车车轮基本依赖进口,全部从日本住友、法国 VALDUNES、德国 BVV、意大利 LUCCHINI 等少数几个具备高速车轮生产能力的企业进口。


(3)车轴

 

普通客车和货车的车轴主要以实心车轴为主,我国在车轴钢冶炼洁净度完全能满足生产实心车轴的要求,所以在普通客车和货车车轴生产完全实现国产化。但在重载和高速列车车轴的研究与开发方面,仍然比较落后。目前,我国采用微合金化路线生产出适用于 30t 以上的重载车辆的车轴钢坯,制造出的车轴已经装车试运行,效果良好。动车组列车采用空心轴,目前空心轴核心生产技术主要掌握日本等少数发达国家手中。


(4)车体用钢

 

不锈钢车辆具有耐腐蚀、免维护、安全、轻量化、全寿命周期成本低等特点,随着绿色、节能、环保、安全等意识的提高,不锈钢车辆渐成趋势。特别是随着轻量化要求越来越高,不锈钢已经成为车体主要用钢。2005 年太原钢铁集团有限公司就开始为轨道交通提高车体用不锈钢,经过不断的钻研与努力,车体用不锈钢的国产化率由最初的 100% 依赖进口,到目前仅有少数高耐蚀不锈钢种需要进口。




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