铁道车辆用耐大气腐蚀钢的现状及研发方向

《铁道车辆用耐大气腐蚀钢的现状及研发方向》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、万方数据2009年第5期世界钢铁铁道车辆用耐大气腐蚀钢的现状及研发方向宋凤明，温东辉，李自刚，屈朝霞(宝山钢铁股份有限公司，上海201900)摘要：概括了铁道车辆用耐大气腐蚀钢的发展及应用现状；同时，对铁道车辆用耐大气腐蚀钢的市场需求作了分析。针对铁道车辆用耐候钢的耐蚀性能不足及强度偏低问题，提出了铁道车辆用耐候钢的研究发展方向。关键词：耐大气腐蚀钢；铁道车辆；高耐蚀；高强度CurrentDevelopmentofAtmosphereCorrosionResistantSteelUsedforRailwayRollingStockSONGFengming，WENDonghui，L

2、IZigang，QuZhaoxia(BaoshanIron&SteelCo．，Ltd．，Shanghai201900，China)Abstract：Thecurrentdevelopmentandapplicationoftheatmospherecorrosionresistantsteelusedforrailwayrollingstockaredescribed，andthemarketdemandofweatheringsteelisanalyzed．Takenintoconsiderationtheinsufficiencyinstrengthandcorrosionr

3、esistanceofthecurrentweatheringsteel，thispaperproposestheresearchdirectionofweatheringsteel．Keywords：weatheringsteel；railwayrollingstock；highcorrosionresistance；highstrength0前言随着钢铁技术的进步及铁道车辆高速、重载、低成本要求的不断提高，铁道车辆的车体材料经历了低强度普通碳钢—低强度耐大气腐蚀钢一高强度耐大气腐蚀钢的变化。铝合金及高合金耐蚀钢，如低碳铁素体不锈钢TCS，也得到部分应用。我国在1990年前采用

4、的是普通碳钢，如Q235，A3钢等。由于其耐蚀性不足，1990年后被低强度级别的耐大气腐蚀钢取代，如09CuPTiRE，09CuPCrNi等⋯，其屈服强度为350MPa左右。2001年后，为适应货运车体高速重载的设计要求，开始采用新一代高强度耐大气腐蚀钢Q450NQRI‘2

5、。铝及其合金材料在大气环境下的耐蚀性良好，但强度较低，且通常采用铆接而不是焊接的方法，多应用于专用货车。2003年开始，我国用铝合金制造的铁路专用运煤敞车已经投入使用，型号为C80，载重达80t，自重仅20t。目前已制造了6000多辆，主要用于大同一秦皇岛之间的运煤专线。铝合金制作的车辆由于中梁等承载部件和铆

6、接材料(铆钉)等仍需使用钢铁材料，在车体铆接部位存在严重的电偶腐蚀问题∞1。目前，南非、澳大利亚和英国的铁路货车车辆用钢均为TCS不锈钢，其耐腐蚀性能远优于耐候钢。TCS不锈钢的成本相对于高强耐候钢高出约50％，同时，其高合金含量，导致焊接过程中不可避免地产生微小裂纹，影响运行可靠性。2004年我国使用TCS不锈钢制造的铁路货车车体也存在焊接裂纹及热影响区韧性偏低的问题【4J。针对上述问题，铁道部提出重新使用耐大气腐蚀钢的要求，但必须进一步提高耐大气腐蚀性能。本文介绍了铁道车辆用耐大气腐蚀钢的发展及应用现状、市场需求及研究开发方向。1应用现状和市场需求1．1铁道车辆用耐大气腐蚀钢

7、的发展和应用现状耐大气腐蚀钢亦称耐候钢，其发展和应用是从铁道车辆开始的。美国USS公司在1934年研制出Corten耐候钢，并用于制造漏斗车。我国从1961年开始研制耐候钢，并在1969年尝试用于铁路货车的制作"J。到目前为止，已经研制了一系列的耐大气腐蚀钢怕J，除用于铁道车辆外，还广泛应用于集装箱、桥梁、工程机械及户外塔架等万方数据·12·2009年第5期领域㈡引。近年来铁道车辆使用较多的耐大气腐蚀钢有295MPa级的09CuPTiRE、345MPa级的09CuPCrNi(表1)。随着铁路高速莺载要求的提出，更高强度的Q450NQRI获得广泛应用。表l铁道车辆用主要耐大气腐蚀钢

8、的力学性能铁道车辆的设计寿命为25年，希望在此期间车体的力学性能得到保证，不需要进行钢板截换。对铁路货车腐蚀、磨损状况的调查发现，目前车辆所使用的耐候钢材料尚不能满足要求”3，因此铁道部提出新研制的耐候钢的耐大气腐蚀性能在目前基础上提高一倍的目标要求。Q450NQRl钢虽然强度足够，但耐腐蚀性能(表2)仍无法满足使用要求。表2主要耐大气腐蚀钢的耐大气腐蚀性能国外的铁道车辆用钢基本上是在Corten钢基础上衍化而来的。虽然这些钢在强度、低温韧性等方面有所改善，但耐大气腐蚀性能仍处于