过去,钢材制造的车辆组装后,经热矫正和整体涂装而制成产品。涂装时,颜色区分工作简单可行。但车辆重量和涂装维修费用是一个问题;铝材车辆的轻量化是其优点,可以使用铝材原色或经涂装两种方式制作;不锈钢材车辆在与铝材车辆进行竞争的过程中,为减轻车体重量,采用硬质材料(灵活地利用了不锈钢的加工硬化特性),确立了薄板化车体制造技术,使车体重量接近于铝材车辆重量。于是,日本铁路公司的近郊列车全部更换为不锈钢车辆。不锈钢制造的铁路车辆外观和车体结构。
所谓硬质材料是指使用SUS301(17Cr-7Ni)、SUS301L(17Cr-7Ni-LC)通过调质轧制而提高强度的材料,这是巧妙地利用了奥氏体系列不锈钢容易引起加工硬化的特性。调质类型分四档,在JIS G 4305中,分别以1/4H、1/2H、3/4H和H为其调质记号。它和奥氏体系列代表钢种的SUS304(18Cr-8Ni)相比较时,可以实现大幅度高强度化的薄板结构设计。
日本地铁用车辆也存在于铝制车辆竞争的问题,如新干线那样的高速列车车厢,其密封性是很重要的,与不锈钢车辆的结合部分采用电焊方式相比,铝制车辆能够使用长尺寸挤压出来的型材,以滚焊(对缝焊)方式进行焊接,因其密封性优越而被采用。
然而近年来,实行了按车辆类别区分用材,长距离行驶车辆或特殊车辆采用钢材制造,近郊行驶车辆为不锈钢材制造,高速行驶车辆以铝材制造,而地铁行驶车辆为不锈钢制造或铝材制造。在海外,长距离行驶的车辆或地铁车辆几乎全部是不锈钢制造的,日本出口这种车辆,供应海外需求。
日本不锈钢协会分别对用钢材(普通钢+涂装)、铝材、铝材+涂装以及不锈钢材制造的车辆进行了LCC( Life Cycle Cost)使用周期成本评价。评价结果表明:不锈钢车辆因不需维修保养而处于优势。
不锈钢化的重点:
⑴耐腐蚀性;
⑵强度(轻量化);
⑶设计结构构思性;
⑷清洁性(防止乱写乱画)。
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