1.產(chǎn)品分類
軌道交通包括地鐵、輕軌、有軌電車等城市軌道交通,也包括高速鐵路、普速鐵路等鐵路交通。軌道交通用鋼主要包括線路鋪設(shè)用鋼、車輛用鋼,以及橋梁、隧道、車站等基礎(chǔ)建設(shè)用鋼、電氣化鐵路用鋼等,鋼材品種種類繁多
2.特點(diǎn)分析
(1)鋼軌
鋼軌直接承受車輪傳遞的列車及其載荷質(zhì)量,并引導(dǎo)列車的行進(jìn)方向。與普通線路相比,客運(yùn)專線、高速列車及重載列車對(duì)鋼軌的安全性要求極為苛刻。鋼軌不僅要承受機(jī)車、車輛的壓力,還要承受列車高速運(yùn)行所帶來(lái)的沖擊載荷,因此鋼軌需要具有足夠的強(qiáng)度、硬度、韌性以及良好的焊接性能。通常,按照抗拉輕度鋼軌可以分為普通級(jí)鋼軌、耐磨級(jí)鋼軌、特級(jí)鋼軌 3 個(gè)等級(jí)。鋼軌質(zhì)量越重,所能承受的載荷越大,我國(guó)主要線路一般鋪設(shè) 60kg/m 和 75kg/m 的重型鋼軌。我國(guó)高速鐵路用鋼軌主要包括 U71MnG 和 U75VG 材質(zhì),通常時(shí)速200km/h 以上高速客貨鐵路選用 U71MnG,時(shí)速 200 ~ 250km/h 高速客貨鐵路選用 U75VG。
(2)車輪用鋼
車輪是車輛的主要承載零件,是車輛走行系統(tǒng)的重要組成部分。車輪與輪箍用鋼是采用電爐或轉(zhuǎn)爐冶煉的鋼,根據(jù)生產(chǎn)工藝劃分為輾鋼車輪和鑄鋼車輪,一般而言,客車、高速列車等較高端的車輪通常使用輾鋼工藝生產(chǎn)。對(duì)于重載列車,輪軌接觸應(yīng)力大,特別是在在高應(yīng)力下,輪軌接觸區(qū)的面積加大,列車行進(jìn)時(shí)車輪磨損大,容易出現(xiàn)接觸疲勞失效。所以對(duì)重載列車車輪用鋼需要更高的耐磨性和抗解除疲勞性能,同時(shí)還要考慮抗熱疲勞損傷性能。
(3)車軸用鋼
車軸是鐵路機(jī)車和車輛的重要部件,是車輛走行系統(tǒng)的重要組成部分,如果車軸發(fā)生斷裂將會(huì)導(dǎo)致列車脫軌。車軸用鋼應(yīng)具有良好的疲勞強(qiáng)度和抗沖擊性能。我國(guó)普通客車和貨車車軸一般采用 LZ50 中碳鋼,機(jī)車少量采用 JZ45,基本都是實(shí)心車軸;動(dòng)車組采用中碳合金調(diào)制鋼,車軸為空心車軸。
(4)車體用鋼
車體用鋼主要是車體主梁、車框、內(nèi)外車廂板等用鋼,鋼材品種主要包括不銹鋼、耐候鋼板、耐候型鋼等,基本要求是高強(qiáng)度、高耐腐蝕性、高焊接性及輕量化。對(duì)于鐵路貨車用鋼主要是高強(qiáng)度耐候耐蝕鋼。
(5)車軸
普通客車和貨車的車軸主要以實(shí)心車軸為主,我國(guó)在車軸鋼冶煉潔凈度完全能滿足生產(chǎn)實(shí)心車軸的要求,所以在普通客車和貨車車軸生產(chǎn)完全實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。但在重載和高速列車車軸的研究與開(kāi)發(fā)方面,仍然比較落后。目前,我國(guó)采用微合金化路線生產(chǎn)出適用于 30t 以上的重載車輛的車軸鋼坯,制造出的車軸已經(jīng)裝車試運(yùn)行,效果良好。動(dòng)車組列車采用空心軸,目前空心軸核心生產(chǎn)技術(shù)主要掌握日本等少數(shù)發(fā)達(dá)手中。
(6)車體用鋼
不銹鋼車輛具有耐腐蝕、免維護(hù)、安全、輕量化、全壽命周期成本低等特點(diǎn),隨著綠色、節(jié)能、環(huán)保、安全等意識(shí)的提高,不銹鋼車輛漸成趨勢(shì)。特別是隨著輕量化要求越來(lái)越高,不銹鋼已經(jīng)成為車體主要用鋼。2005 年太原鋼鐵集團(tuán)有限公司就開(kāi)始為軌道交通提高車體用不銹鋼,經(jīng)過(guò)不斷的鉆研與努力,車體用不銹鋼的國(guó)產(chǎn)化率由初的 依賴進(jìn)口,到目前僅有少數(shù)高耐蝕不銹鋼種需要進(jìn)口。