1.產品分類
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用鋼、車輛用鋼,以及橋梁、隧道、車站等基礎建設用鋼、電氣化鐵路用鋼等,鋼材品種種類繁多
2.特點分析
(1)鋼軌
鋼軌直接承受車輪傳遞的列車及其載荷質量,并引導列車的行進方向。與普通線路相比,客運專線、高速列車及重載列車對鋼軌的安全性要求極為苛刻。鋼軌不僅要承受機車、車輛的壓力,還要承受列車高速運行所帶來的沖擊載荷,因此鋼軌需要具有足夠的強度、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鋼軌、耐磨級鋼軌、特級鋼軌 3 個等級。鋼軌質量越重,所能承受的載荷越大,我國主要線路一般鋪設 60kg/m 和 75kg/m 的重型鋼軌。我國高速鐵路用鋼軌主要包括 U71MnG 和 U75VG 材質,通常時速200km/h 以上高速客貨鐵路選用 U71MnG,時速 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,是車輛走行系統的重要組成部分。車輪與輪箍用鋼是采用電爐或轉爐冶煉的鋼,根據生產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。對于重載列車,輪軌接觸應力大,特別是在在高應力下,輪軌接觸區的面積加大,列車行進時車輪磨損大,容易出現接觸疲勞失效。所以對重載列車車輪用鋼需要更高的耐磨性和抗解除疲勞性能,同時還要考慮抗熱疲勞損傷性能。
(3)車軸用鋼
車軸是鐵路機車和車輛的重要部件,是車輛走行系統的重要組成部分,如果車軸發生斷裂將會導致列車脫軌。車軸用鋼應具有良好的疲勞強度和抗沖擊性能。我國普通客車和貨車車軸一般采用 LZ50 中碳鋼,機車少量采用 JZ45,基本都是實心車軸;動車組采用中碳合金調制鋼,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,基本要求是高強度、高耐腐蝕性、高焊接性及輕量化。對于鐵路貨車用鋼主要是高強度耐候耐蝕鋼。
(5)車軸
普通客車和貨車的車軸主要以實心車軸為主,我國在車軸鋼冶煉潔凈度完全能滿足生產實心車軸的要求,所以在普通客車和貨車車軸生產完全實現國產化。但在重載和高速列車車軸的研究與開發方面,仍然比較落后。目前,我國采用微合金化路線生產出適用于 30t 以上的重載車輛的車軸鋼坯,制造出的車軸已經裝車試運行,效果良好。動車組列車采用空心軸,目前空心軸核心生產技術主要掌握日本等少數發達手中。
(6)車體用鋼
不銹鋼車輛具有耐腐蝕、免維護、安全、輕量化、全壽命周期成本低等特點,隨著綠色、節能、環保、安全等意識的提高,不銹鋼車輛漸成趨勢。特別是隨著輕量化要求越來越高,不銹鋼已經成為車體主要用鋼。2005 年太原鋼鐵集團有限公司就開始為軌道交通提高車體用不銹鋼,經過不斷的鉆研與努力,車體用不銹鋼的國產化率由初的 依賴進口,到目前僅有少數高耐蝕不銹鋼種需要進口。