铁路货车用钢材现状与发展(第一版)下载

Q450NQR1 ～
Q450NQR1
铝合金 不锈钢
铝合金 不锈钢
C80型 敞车
C80B 型敞 车
铁路货车用钢材现状与发展
中国北车齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司 CNR QIQIHAR RAILWAY ROLLING STOCK CO.,LTD
提纲
1 概述 2 铁路货车用钢材概况 3 铁路货车对钢材的需求趋向 4 结束语
1 概述 随着铁路车辆工业的发展和钢材生产能力的提高,我国铁路
货车已从钢木混合结构进入全钢结构时代,由焊接结构大量地代 替了铆接结构，铁路货车技术水平有了很大提高,1998～2008十 年间，我国铁路货车技术水平快速提升，实现了提速、重载两 大跨越，走出了一条独具中国特色的提速、重载发展之路。通 用货车由60t级向70t级升级换代，完成了既有货车120km/h提速 改造，专用货车的载重达到了80t,大秦线顺利开行2万吨重载列 车。货车的厂修周期得以延长,货车检修工作量有所减少,综合 使用性能有了很大提高，对此，钢铁行业起了很大作用。
广泛应用，俄罗斯耐候钢的机械性能见表3。
表3：俄罗斯铁路货车用耐候钢机械性能
强度极限（MPa） 屈服极限（MPa）
延伸率（%）
耐大气腐蚀性
强度级295 440 305 21
强度级325 450 325 21
强度级345 490 345 21
为普通碳素钢的两倍以上
强度级390 530 390 19
不到普通碳 素钢两倍
由表1、表2可以看出，随着强度的提高，材料的耐大气腐 蚀性和延伸率会有所降低。
加拿大铁路货车的发展趋势基本上和美国一致, 目前正在 大力发展铝合金和不锈钢车；澳大利亚铁路货车已在逐步淘汰 耐候钢，向不锈钢发展；南非是采用不锈钢车体最早的国家之 一，目前也正在大力发展不锈钢车。
近几年来，俄罗斯铁路货车也得到了大力发展，现阶段其
表2：美国铁路货车用高强度低合金钢机械性能
牌号45 牌号50 牌号55 牌号60 牌号65 牌号70
抗拉强度（MPa） 380
410
450
480
520
550
屈服强度（MPa） 310
340
380
410
450
480
热轧
25
22
20
18
16
14
延伸率（%）
冷轧
22
20
18
16
15
14
耐大气腐蚀性 和普通碳素钢相当（如指定含铜钢，则是普通碳素钢两倍）
主要车型的轴重为23t，已开发了27t轴重货车，正在研制30t轴
重货车。 俄罗斯铁路货车材料主要以耐候钢为主， 2001年以
前，俄罗斯铁路货车主要采用强度级为295、325、345三种等级
耐候钢，其屈服强度都不超过345 MPa；2002年研制了强度级为 390的耐候钢，其屈服强度为390 MPa，在新造货车上以得到了
按照《中长期铁路网规划》和铁路技术政策，2012年前， 我国部分铁路将陆续实现客货分线，为大轴重货车的发展创造 了极为有利条件，届时，中国铁路将全面跨入世界重载铁路行 业，达到或接近世界先进水平。而大轴重货车的发展需要开发 更为优质的材料，以提高车辆可靠性、实现轻量化设计、减少 磨耗、主要零部件实现寿命管理等，为此，在提高设计、工艺 水平的同时，应充分认识货车用钢材的现状和发展趋势，进一 步加强铁路与冶金行业的合作，以优质的材料来促进铁路车辆 工业的迅速发展。
2 货车用钢材概况 2.1 国外铁路货车用钢材概况
重载运输比较发达的国家主要是：美国、加拿大、澳大利亚、南 非、巴西等国，其中主要以美国为代表，其铁路货车技术一直都代表 着世界最先进的水平。美国在上世纪30年代就开始研究耐候钢并在铁 路货车上进行了应用，随着铁路货车技术水平的不断发展，为了提高 运能，最大可能的降低车辆自重，提高载重，近十几年来美国在铁路 货车上大量采用了铝合金和不锈钢材料，但其主要受力部件仍采用高 强度耐候钢和高强度低合金钢,主要以高强度耐候钢为主。美国铁路 货 车 采 用 的 耐 候 钢 屈 服 强 度 一 般 都 不 超 过 345MPa, 结 构 钢 符 合 ASTM A242的要求，板材符合ASTM A606的要求，其机械性能见表1；高强度 低合金钢板符合ASTM A607的要求，其机械性能见表2。
由表3可以看出，随着强度的提高，材料的耐大气腐蚀性和 延伸率会逐渐降低。
2002年，俄罗斯钢铁公司开始为铁路货车研制强度级为400 ～500的高强度耐候钢，目前该类型钢材的化学成分和机械性能 都已确定，正在进行各项综合试验，其主要机械性能见表4。
表4：俄罗斯高强度耐候钢机械性能
用于车体承载部件用钢
表5：我国铁路货车用材料统计表
时 间(年 )
1949～ 1978
1978～ 1985
1985～ 2003
2001～ 2003
中梁
09V 09V
专用货车
主要材料 主要型钢 主要板材
备注
09PCuXt Q235-AF
09CuPCrNi
C63型 敞车
Q400NQR1
09CuPCrNi
C76型 敞车
2003 今
1949年新中国成立后，中国铁路货车主要经历了两个发展 阶段，第一阶段是从1949年至1957年的仿制国外产品阶段，第 二阶段是从1957年至今的自行设计、自主创新阶段。在这两个 阶段中，我国铁路货车用钢材主要经历了钢木混合、碳素钢、 低合金钢、耐候钢、高强度耐候钢等几个阶段，2003年以后， 在专用货车上采用了铝合金和不锈钢材料，铁路货车用钢材发 展历程见表5。
表1：美国铁路货车用高强度耐候钢机械性能
抗拉强度（MPa） 屈服强度（MPa）
延伸率（%） 耐大气腐蚀性
定尺 ≥480 ≥340 ≥22
板材（厚度≤50mm）
热轧
冷轧
板带卷 定尺和板带卷
≥450
≥450
≥310
≥310
≥22
≥22
约是普通碳素钢的两倍
型材（厚度 ≤50mm）
≥485 ≥345 ≥21
牌号
14ГСфАЮД 12ХГ2СМфАД 08Г2МфЪД
强度极限（MPa）
530
600
600
用于车体防护部件用钢
10ХНдПф 12ХдПф 14дПф
530
530
530
屈服极限（MPa）
410
500
500
420
420
420
延伸率（%）
22
22
18
பைடு நூலகம்21
19
19
耐大气腐蚀性
高于普通碳素钢
2.2 中国铁路货车用钢材现状 2.2.1 铁路货车用钢材发展历程