铁道车辆中常用材料及其使用细则-精品文档资料
铁道车辆车轮简介.ppt
车轮的分类
• 。• 而车轮的结构、形状、
尺寸，材质是多种多 样的。 • 按其用途可分为客车 用、货车用、机车用 车轮，按其结构分有 整体轮与轮箍轮
•
轮箍轮又可分为铸钢辐 • 板轮心、辗钢辐板轮心 及铸钢辐条轮心的车轮。
整体轮按其材质又可分 为辗钢轮，铸钢轮等。 为降低噪声、减小簧下 质量，国外还采用弹性
车轮的材质
• 火车轮均采用平炉、电炉或转炉冶炼的镇 静钢制造。
• 化学成分一般是碳含量为0.55-0.65，马钢 用的车轮钢代号就叫CL60，表示含碳量 0.6%左右，其他还有少量硅、锰等元素， 总的来讲车轮钢是高碳钢。
• 如果碳含量低导致硬度不足，火车轮磨损 速度是非常快的
轮子直径大小
• 火车轮子直径内燃1050mm；电力机车 1250mm，客车车辆910mm；货车车辆 840mm。高速试验车轮直径915 mm
车轮、消音车轮、起皱
辐板车轮等新型车轮。
车轮轧制流程
高速列车车轮
• ：采用薄轮辋（厚约 50mm）
• 薄辐板（一般最小在915mm左来自）• 薄轮毂（壁厚约30mm 左右），采用适用于 高速运行的踏面外形）
• 采用设计合理的辐板 外形（如双曲形，双 波纹形，大圆弧形等， 并均为圆弧连接）。
铁路用钢知识
铁路用钢知识一、钢轨1、重轨：重轨是每米公称重量大于20kg的钢轨。
火车钢轨和起重机轨等都属重轨。
（1）火车轨（GB2585-B1）火车轨用于铺设铁路，要承受铁路机车车辆营运时的压力、冲击载荷和摩擦，所以，要求有足够的强度、硬度和一定的韧性。
生产过程质量要求严格，除保证其化学成分外，还要求检验力学性能、落锤试验和酸浸低倍组织等。
我国生产重轨的钢厂有武钢、鞍钢、包钢和攀钢等。
主要用途：重轨适用于铺设铁路正线、非正线、弯道和隧道的轨道。
也可用于建筑用塔式起重机及其他起重机的轨道。
（2）、起重机轨（GB3426-82）起重机轨即吊车轨，与火车轨相比，其高度较低，而头宽及腰厚尺寸较大，在我国，吊车轨列入重轨类内，质量要求只要求检验化学成分和抗拉强度。
主要用途：用于铺设起重机大于及小车轨道。
主要生产厂有鞍钢和攀钢。
（3）工业轨（4）接触轨2、轻轨（GB1264-89）轻轨是每米公称重量小于或等于30kg的钢轨。
轻轨的质量要求比重轨低，只要求检验其化学成分、抗拉强度、硬度和落锤试验等。
（1）主要用途：轻轨主要用于林区、矿区、工厂及施工现场等处铺设临时运输线路和轻型机车用线路。
（2）我国生产轻轨的钢厂主要有上钢三厂、重庆钢厂、涟源钢铁厂、汉阳钢厂、鞍钢和柳州钢厂等。
3、钢轨配件（1）鱼尾板（GB185-63，Y13354-63）鱼尾板即接头夹板，是钢轨与钢轨之间纵向连接的零件，以形状对称的两片为一组，与相应规格的钢轨配套使用。
主要用途：用于重轨或轻轨之间的纵向连接件。
（2）重轨绝缘鱼尾板（GB185-63；GB700-88）主要用途：适用于重轨间绝缘用纵向连接。
（3）垫板（重轨用，GB2826-81）主要用途：适用于每米38-50kg钢轨，是钢轨与轨枕（木枕）之间的连接件。
（4）垫板（轻轨用，YB223-63及GB11266-89）主要用途：适用每米8-24kg钢轨用，是钢轨与轨枕之间的连接件。
（5）轨距档板（YB2010-82）主要用途：用于铁道轨型每米50kg钢轨弹条Ⅰ型扣件之用。
轨道车轮用钢的分类
轨道车轮用钢的分类以轨道车轮用钢的分类为标题的文章：一、热处理钢热处理钢是一种常见的轨道车轮用钢材料，其特点是具有良好的热处理性能和强度。
常见的热处理钢有碳素钢、合金钢等。
1. 碳素钢碳素钢是一种含有碳元素的钢材，其主要特点是具有较高的强度和硬度。
碳素钢通常通过调整碳含量来改变其性能，如低碳钢、中碳钢和高碳钢。
热处理碳素钢可以通过调节温度和冷却速度来改变其晶格结构，从而达到调节硬度和强度的目的。
2. 合金钢合金钢是指在碳素钢中添加了其他合金元素的钢材，如铬、镍、钼等。
合金钢具有更高的强度、硬度和耐磨性，同时还具有较好的耐腐蚀性能。
合金钢通过合理选择合金元素和热处理工艺，可以获得不同性能的轨道车轮用钢。
二、耐磨钢耐磨钢是一种专门用于轨道车轮的钢材，其主要特点是具有较高的耐磨性和耐疲劳性能。
耐磨钢通常通过添加合金元素和进行特殊的热处理工艺来提高其耐磨性能。
1. 铁素体耐磨钢铁素体耐磨钢是一种含有铁素体结构的钢材，其主要特点是具有良好的耐磨性和强度。
铁素体耐磨钢通常通过控制碳含量和合金元素的添加来调节其硬度和强度，同时还可以通过热处理工艺来改变其组织结构，进一步提高其耐磨性能。
2. 马氏体耐磨钢马氏体耐磨钢是一种含有马氏体结构的钢材，其主要特点是具有较高的硬度和耐磨性能。
马氏体耐磨钢通过合理选择合金元素和进行特殊的热处理工艺，使其具有良好的耐磨性和耐疲劳性能，适用于高速和重载的轨道车轮。
三、耐热钢耐热钢是一种在高温环境下具有良好性能的钢材，适用于轨道车轮在高温条件下的使用。
耐热钢通常通过合金元素的添加和特殊的热处理工艺来提高其耐热性能。
1. 铝合金钢铝合金钢是一种含有铝元素的耐热钢材，其主要特点是具有较高的耐热性和耐腐蚀性。
铝合金钢通过合理选择合金元素和进行特殊的热处理工艺，使其具有良好的耐高温性能，适用于轨道车轮在高温环境下的使用。
2. 高温合金钢高温合金钢是一种专门用于高温环境的耐热钢材，其主要特点是具有高温下的良好机械性能和耐腐蚀性能。
(整理)轨枕技术标准
铁路枕木一、枕木的分类材料属性分类：木制枕木；钢筋混凝土枕木；复合材料枕木。
用途分类：铁路枕木；专用轨道枕木；架设枕木。
铁路枕木分类：普通枕木，用于铁路正线线路的普通枕木；道岔枕木，用于铁路交汇处道岔区域；桥梁枕木，用于铁路钢结构桥梁设备的桥面线路铺设；铁路防腐木枕型号分类（按中国标准）：二、常用枕木的规格目前，我国的标准铁路轨距为1435mm。
标准的枕木规格如下：1、普通枕木：宽度220mm；厚度160mm；长度2500mm；2、道岔枕木（普通）：宽度220mm；厚度160mm；长度2600~4850mm，以150mm进位，共计16个长度规格；3、道岔枕木（标准）：宽度240mm；厚度160mm；长度2600~4800mm，以200mm进位，共计12个长度规格；4、桥梁枕木：宽度220mm；厚度240、260、280、300mm；长度3000mm；枕木尺寸普通木枕：标准长度为2500mm，其断面形状分为I、Ⅱ两类，用于不同等级的线路上。
I类：宽度220mm，厚度160mm；Ⅱ类：宽度200mm，厚度145mm；道岔木枕：断面尺寸为两种标准；75型标准为：宽度220mm，厚度160mm；长度从2600mm至4850mm，每种长度相差150mm，共16个长度规格。
92型标准为：宽度240mm，厚度160mm；长度从2600mm至4800mm，每种长度相差200mm，共12个长度规格。
桥梁木枕：其截面尺寸因主梁（或纵梁）中心间距的大小而异。
单线桥梁：长度3000mm，宽度200、220，高度220、240、260、280、300mm；三、木制轨枕1、技术条件树种：落叶松、马尾松、红松等。
2、枕木的尺寸见表1表13、尺寸公差应符合表2的规定表2(单位：cm)＋１．０－4、缺陷限度见表3表3木枕刻痕：马尾松、落叶松均进行刻痕加工。
铺设范围枕面上的刀痕长度≥10mm，刀痕缺漏总数不得超过5%，刀痕连续缺漏不得超过3个。
钢铁在高速铁路设备中的应用有哪些
钢铁在高速铁路设备中的应用有哪些高速铁路的快速发展极大地改变了人们的出行方式，提高了交通运输的效率和便利性。
在高速铁路设备的制造中，钢铁材料发挥着至关重要的作用。
接下来，让我们详细了解一下钢铁在高速铁路设备中的各种应用。
首先，铁轨是高速铁路系统中最基础也是最关键的部分之一。
高速铁路的铁轨通常采用高强度的钢轨，以承受列车高速运行时产生的巨大压力和冲击力。
这些钢轨需要具备出色的耐磨性、韧性和强度，确保长期稳定的运行。
为了满足这些要求，钢铁的成分和制造工艺都经过了精心的设计和优化。
例如，通过控制碳、锰等元素的含量，以及采用先进的热处理工艺，可以显著提高钢轨的性能。
在列车的车体结构中，钢铁同样不可或缺。
车体需要具备足够的强度和刚度，以保障乘客的安全和舒适。
高强度的钢铁材料被广泛应用于车体的框架、侧板和顶板等部位。
这些材料不仅能够承受列车运行时的振动和惯性力，还能在发生碰撞等意外情况时提供有效的防护。
此外，为了减轻车体重量，提高列车的运行效率，一些新型的轻量化钢铁材料，如高强度低合金钢，也逐渐得到应用。
车轮是列车与轨道直接接触的部件，其性能直接影响到列车的运行安全和稳定性。
高速铁路的车轮通常由特殊的钢铁材料制成，具有良好的耐磨性、抗疲劳性和抗热裂性。
为了适应高速运行的要求，车轮的制造工艺也非常严格，需要经过精确的锻造、热处理和机械加工等工序。
转向架是连接车体和车轮的重要部件，它承担着支撑车体、传递动力和导向等重要功能。
转向架的主要结构部件，如构架、轴箱等，通常由优质的钢铁材料制造。
这些材料需要具备高强度、高韧性和良好的焊接性能，以确保转向架的可靠性和耐久性。
在高速铁路的牵引系统中，电机和变压器等关键部件也离不开钢铁。
例如，电机的铁芯通常由硅钢片制成，这种材料具有低损耗、高导磁性能，能够有效地提高电机的效率和功率密度。
变压器的铁芯同样需要使用高质量的硅钢片，以保证电力的稳定传输和转换。
此外，高速铁路的制动系统也大量使用钢铁材料。
高铁的材料
高铁的材料高铁的材料一直以来都是人们关注的热点之一。
高铁的运营速度快，安全性高，这离不开先进的材料技术的支持。
下面将以700字介绍高铁的材料。
高铁的车体主要使用了优质钢材。
这些钢材具有高强度、高韧性的特点，能够承受较大的冲击力和正常运行过程中的振动，确保列车的稳定性和安全性。
此外，这些钢材还具有良好的耐腐蚀性和耐疲劳性，能够在各种复杂环境下工作。
高铁的轨道主要由混凝土和钢材构成。
混凝土用于铺设整个轨道的基础部分，具有良好的强度和稳定性。
而轨道的上部结构则由钢材组成，使用了高强度的钢轨和钢轨支座。
这些钢材能够承受列车的巨大垂直和横向荷载，确保列车的平稳行驶和安全性。
此外，钢轨还具有较高的耐疲劳性，能够承受长期高频次的使用。
高铁的列车车厢主要采用了铝合金材料。
铝合金具有较低的密度和良好的强度，能够实现列车的轻量化和高速运行。
同时，铝合金还具有良好的导热性和导电性，能够更好地分散列车行驶过程中产生的热量和电力，保持车体的温度稳定和电气系统的正常运行。
高铁的动力系统主要使用了铁氧体材料。
铁氧体具有较低的磁损耗和良好的磁导率，能够实现较高的转速和较低的能量损失，提高动力传输效率。
此外，铁氧体还具有较高的抗腐蚀性和耐高温性，能够适应高温环境下的工作状态。
除此之外，高铁的制动系统还使用了陶瓷复合材料。
陶瓷复合材料具有良好的耐磨性和耐高温性，能够在高速运行过程中提供可靠的制动效果，并保持较长的使用寿命。
与传统的制动材料相比，陶瓷复合材料具有更高的制动效率和更低的噪音。
综上所述，高铁的材料主要包括优质钢材、混凝土、钢轨、铝合金、铁氧体和陶瓷复合材料等。
这些材料具有良好的强度、稳定性、耐腐蚀性、耐疲劳性、导热性和导电性等特点，能够满足高铁运行过程中的各种工作环境和需求。
通过不断的材料技术创新和研发，高铁的运营水平将会不断提高，为人们出行提供更加便捷、安全的交通方式。
铁路用钢知识
铁路用钢知识一、钢轨1、重轨：重轨是每米公称重量大于20kg的钢轨。
火车钢轨和起重机轨等都属重轨。
（1）火车轨（GB2585-B1）火车轨用于铺设铁路，要承受铁路机车车辆营运时的压力、冲击载荷和摩擦，所以，要求有足够的强度、硬度和一定的韧性。
生产过程质量要求严格，除保证其化学成分外，还要求检验力学性能、落锤试验和酸浸低倍组织等。
我国生产重轨的钢厂有武钢、鞍钢、包钢和攀钢等。
主要用途：重轨适用于铺设铁路正线、非正线、弯道和隧道的轨道。
也可用于建筑用塔式起重机及其他起重机的轨道。
（2）、起重机轨（GB3426-82）起重机轨即吊车轨，与火车轨相比，其高度较低，而头宽及腰厚尺寸较大，在我国，吊车轨列入重轨类内，质量要求只要求检验化学成分和抗拉强度。
主要用途：用于铺设起重机大于及小车轨道。
主要生产厂有鞍钢和攀钢。
（3）工业轨（4）接触轨2、轻轨（GB1264-89）轻轨是每米公称重量小于或等于30kg的钢轨。
轻轨的质量要求比重轨低，只要求检验其化学成分、抗拉强度、硬度和落锤试验等。
（1）主要用途：轻轨主要用于林区、矿区、工厂及施工现场等处铺设临时运输线路和轻型机车用线路。
（2）我国生产轻轨的钢厂主要有上钢三厂、重庆钢厂、涟源钢铁厂、汉阳钢厂、鞍钢和柳州钢厂等。
3、钢轨配件（1）鱼尾板（GB185-63，Y13354-63）鱼尾板即接头夹板，是钢轨与钢轨之间纵向连接的零件，以形状对称的两片为一组，与相应规格的钢轨配套使用。
主要用途：用于重轨或轻轨之间的纵向连接件。
（2）重轨绝缘鱼尾板（GB185-63；GB700-88）主要用途：适用于重轨间绝缘用纵向连接。
（3）垫板（重轨用，GB2826-81）主要用途：适用于每米38-50kg钢轨，是钢轨与轨枕（木枕）之间的连接件。
（4）垫板（轻轨用，YB223-63及GB11266-89）主要用途：适用每米8-24kg钢轨用，是钢轨与轨枕之间的连接件。
（5）轨距档板（YB2010-82）主要用途：用于铁道轨型每米50kg钢轨弹条Ⅰ型扣件之用。
车身结构材料(详细)
• 不锈钢板是一种碳钢、铬、镍合金，碳钢的含铬量大约为 12％
• 2、夹层制振钢板
• 夹层制振钢板在其表面或中间会覆有塑胶，以前覆盖的塑 胶膜较薄，而后来覆盖的塑胶膜较厚。
• 夹层制振钢板是将振动力量转换成热的形式，而产生抑制 效果。
• 夹层制振钢板用在下隔板或后舱隔板。
车身结构材料
来控制；热处理的结果依金属的含碳量和合金 的种类而有所不同。
车身结构材料
• 正火处理
• 正火处理是将材料加热到850度后，以空气来 冷却的一种热处理过程。
• 当钢铁经过机械加工产生塑性变形后，其内部 结构将变得散乱，而造成强度不均，此时可籍 正火处理来整顿其内部结构，改善机械特性。
车身结构材料
车身结构材料
• 镀锌钢板的原理
• 氧化作用：金属与氧结合而形成氧化
•
金属释放电子而离子化
• 还原作用：氧化的金属释放氧气
• 态
离子化的金属吸收电子而回到原始状
车身结构材料
• 镀锌钢板的原理
• 当两种不同金属以电线连接，仅会有一种金属有 离子化现象，因此容易腐蚀、锈蚀。
• 钾－钠－钙－锰－铝－锌－铁－镍－锡－铅－铜－汞
• 淬火处理
• 淬火处理是将含碳量0.4％的钢铁在加热至850度 后，急速冷却的一种热处理过程。
• 淬火虽然增加硬度，但同时也增加脆性
车身结构材料
• 回火处理
• 回火处理是将淬火处理过的材料，再次加热到200 度后冷却的一种热处理过程。
• 回火处理可使材料的内部组织稳定，以增加韧性。
车身结构材料
车身结构材料
• B、高抗拉强度钢板HSS
• 大多数从日本进口的汽车都装有高抗拉强度钢制 成的车身构件.常规的加热和焊接方法不会降低这 种钢的强度.一般的氧乙炔焊接都可用于修理此类 构件。温度应控制在650度以下。车门护梁和保险 杠加强筋都不适宜矫正，而应更换。
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铁道车辆中常用材料及其使用细则
0引言
铁路在当今世界上已经成为必不可少的出行通道，铁道车辆涵盖了现在所有的可在铁路上运行的车辆种类，包括一般列车，动车等等，这些车辆都是由不同的零部件组合而成，而这些零部件必然是由一系列金属材料制造而成的，制造工艺的深度以及制造材料的好坏直接影响到铁道车辆的相关性能，我们在铁路运输的高速发展中，一步步将最底层、最原始也是最重要的步骤——材料进行不断的提升，给上层技术的发展提供了可靠保证，让高科技有了一定的发展空间，如果材料的发展不能跟上时代的进步，那立于这个之上的一切都将只是一纸空谈。
近些年以来，为了减少车辆负重，碳纤维强化塑料（CFRP）以其轻量化的特点得到广泛应用，但是，整体来讲还是以金属材料为主。
铁道车辆发展至今其种类也不断增加，但在构造上并没有发生很大变化。
这是标准化的要求，也是铁路本身大工作量的客观要求。
现在我们可以很容易发现铁路车辆的外形开始有了变化，特别是整体车厢的设计更加贴近生活，更加人性化，但是具体来说，只是实际的零部件有了更科学合理的结构设计。
一般来说，车辆的基本构造由五大部分组成，它们分别是：车体、车底架、走行部、车钩缓冲装置和制动装置。
这五大部分以现在的制造工艺来讲，都是由一系列的金属材料制成的。
具体
的部件构造是使用哪种金属材质我们下面进行进一步的探讨。
1 铁道车辆使用材料需满足的实际要求
众所周知，铁路车辆一般是进行长距离、高负荷的运转，这便直接地要求我们所使用的制造材料需要满足一定的条件，这样才能在实际的应用中成为可能。
具体要求有：要具有以下几个方面的特性：结构强度、刚度、振动特性等。
高机械特性更是车体强度得到提升的主要原因，高机械特性一般包括：纵弹性模量、拉伸强度、冲击动态强度、0.2%屈服强度即弹性极限应力、抗冲击断裂、疲劳特性特性。
同时，在铁道车辆的高速运行状态下，与外界产生的极大摩擦必定会引起温度的急剧上升，这也就要求使用材料还要具有一定的阻燃性，另一方面，材料在应用中必定要经过一定的加工过程，这便要求使用材料有一定的塑造性。
其它方面如易于维修、耐腐蚀、可再生等等这些节约成本、有益于环保的特性也是铁道车辆材料选用时必须要考虑的。
2钢铁在铁道车辆中的应用
第一辆钢制车辆的制造是在1927年开始得以实现的，随着对车速的不断要求，我们逐步地要求钢制车辆进一步轻量化，现在在一般的铁道车辆中均是由钢制材料所制成的。
一般来说，普通钢铁一般具有容易成形、高强度、易于加工、焊接、维修、价格合理等有点。
其形成和制造工艺是在铁的基础上控制碳元素的含量，然后经过热处理的加工，得到了强度便于控制的钢。
在铁道车辆上我们以往使用的有普通结构的轧制钢材、普通冷轧钢
板、轻质材料、高耐候性轧制钢、高强度钢等等。
不同种类的钢有不同的特点，故其使用范围也不尽相同。
比如普通钢容易锈蚀，所以在车辆车体的使用上一般不会将其应用于外部直接接触空
气的外围结构上。
对于钢铁的焊接方法上，由于其制材及成型比较容易，一般采用电弧焊等一般技术就能满足钢铁焊接的条件。
当然还有TCS不锈钢脉冲MAG焊工艺。
3铝合金在铁道车辆中的应用
在世界范围内，铝的存储量在金属中居第一位，在通过一系列加工的情况下，其强度和抗拉强度会得到很大的提高，从物理特性方面考虑，相对于其它金属材质其密度要小，这也为铁道车辆的轻便提供了很好的原料。
铝合金因为其显著特点在铁道车辆车体上的应用越来越广泛，动车在我国得到了空前的发展，而动车车体普遍来讲都是对采用铝合金的焊接结构，就焊接方法来讲，在铁道车辆上主要采用的是长纵焊缝连接，这种对于焊缝焊接的方法，长期以来得到普遍的应用。
在科技进步神速的现代，已经有专业的焊接机器人在这之上的应用，相比于人工焊接来说，机器人焊接有更高的焊接效率，保证了焊接质量、劳动强度得到了降低、工艺成本也更低。
4 CFRP复合材料的应用
碳纤维增强复合材料，显著特点表现为轻质量以及高强度。
这种材料应用于高规格的科技产品上，如F1赛车、波音181客机等等。
在实际的工程中如：桥梁加固、维修等都用到了这种新
生的材料。
在工程中使用的一般材料由于时间的积累，外界不可测因素的影响，多少都会产生损坏，利用碳纤维结构进行固定、修整是现代工艺常用的方法。
CFRP首先由美国开始制造，它是由美国空军基地在两千摄氏度以上的高温下抽取人造丝而得到的，其融合程度非常高。
日本在碳纤维方面的发展也非常迅速，当今时代，碳纤维主要由日本生产，其次为美国，其他国家次之。
5 现代铁道车辆制造材料的主流趋势
复合材料通俗来讲也就是塑料，在现代的货车制造业中得到了迅猛发展，而在实际中如何选择合适的复合材料也是非常关键的。
其轻便性是其它材质无法比拟的，也许现代工艺技术来讲，复合材料的合成成本远远高于铝制材料，但是在未来的发展空间内来看，复合材料作为铁道车辆的制造材料其发展前景远远高于铝制材料。
当然就目前复合材料的影响力度来讲，由于传统理解上人们对复合材料能否应付险恶的作业环境存在很大的质疑（主要是温度以及压力等环境因素），故而其应用并不广泛，但是随着复合材料的不断革新，在不断的实验下，肯定能找到符合要求的新型材料，这也是我们要为之努力的。