在铁道车辆上,多少年以来一直使用在钢材上进行涂漆的方法。铁道车辆寿命一般为20~25年,由于场合不同也可以使用更长时间,然而决定寿命的最大因素是腐蚀。容易腐蚀的部位是底框和外板叠合部的间隙、收藏窗板的隔或门导轨的下部、排雨管、洗面室或出入口附近的地板等,在长达15年期间内,底框或骨架的腐蚀将会出现问题。外板是最引人注目的地方,为了保持外观美丽,也不能对涂漆的老化或生锈置之不理。


 车辆的腐蚀可通过涂漆、部分修缮、更换或重新贴面来进行处理,当老化程度使修缮费用超过限度时,则表明寿命已尽。


 由于必须进行涂漆使用,所以耐候钢的耐蚀性不太引人注目,美国耐候钢的应用最早是在铁道车辆方面,然而,日本于1960年(昭和30年代前期)开发耐候钢的机遇之一是来自铁道车辆的防蚀需要。为了延长使用寿命、降低修缮费用以及增大运输量则需要车辆轻型化,这要借助于钢材的高强度化及其薄壁化来实现,更重要的是提高耐蚀性。为了同时满足这些要求,考虑了采用高强度耐候钢。日本国铁从1960年(昭和35年)开始在车辆上进行耐候钢的研究,到1963年(昭和38年)已在电车、内燃机车、客车、货车的外板、地板、屋顶、侧面板、容器等上使用。1964年(昭和39年)开业的东海道新干线的车辆构体上也使用了耐候钢。


 1963年(昭和38年)以后的5年间,把耐候钢作为构体部件使用的车辆数分别是客车320辆、电车3,378辆、新干线电车600辆、内燃机车1,634辆、货车18,575辆。以后,到70年代后期(昭和50年代前期)之前,虽然每年有变动,可是长期以来,耐候钢在车辆上被采用量大体是一定的。从1963年(昭和38年)到1978年(昭和53年)的16年间,客车2,599辆、电车12,601辆、新干线电车2,647辆、内燃机车2,171辆、货车49,122辆使用了耐候钢除了货车外每年平均约1,250辆,包括货车约4,300辆采用了耐候钢。


 如果按钢的用途需要进行统计(参照图2-4),从1968年(昭和43年)到1979年(昭和54年)之间约14万t,平均每年约1万t的耐候钢用于铁道车辆。这个量作为钢材使用量来说虽然非常少,可是对耐候钢来说是固定的用途。


图 3.jpg


 另一方面,进一步推进车辆的轻型化和低维修化,对运输业来说是坚持不懈的努力方向,其中被采用的材料的新方向是在构件上全面地使用铝合金和不锈钢。


 部分地使用铝合金和不锈钢在这以前就有了,然而把结构构件或外板等主要部分全部使用铝合金或者不锈钢化的所谓全铝车辆、全不锈钢车辆首次出现的时间都在1962年(昭和37年),反而比采用耐候钢早。从1965年(昭和40年)至1980年(昭和55年),每年生产的铝合金车辆约100辆,每年生产的不锈钢车辆约50辆,以后,铝合金车辆每年增加到300~400辆。1978年(昭和53年)不锈钢车辆通过设计方法的改善实现了轻型化,到那时为止,与钢制车辆相比已减重2/10的车辆,此后又减重约4/10。该结果使不锈钢车辆(轻型不锈钢车辆)的生产每年增加到100辆以上,而且1984年(昭和59年)以后超过500辆,最近每年达到850~1,100辆。


 这样,现在铝合金车辆、不锈钢车辆的保有量已经分别超过全部旅客车辆的1/10。根据报道,1990年(平成2年)日本生产了1,909辆旅客车,其中不锈钢车辆860辆(45%)、钢制车辆595辆(31%)、铝合金车辆454辆(24%).最初在东海道山阳新干线上使用的车辆(0系)以及改良型(100系)的构件上使用了耐候钢,而在东北-上野新干线电车(200系)或“希望号”(300系)上使用了铝合金。


 上述情况反映在,1980年(昭和55年)铝合金车辆、不锈钢车辆开始增加,而耐候钢的订货量急剧降低到2000~4000t,以后大体没有变化(参照图2-4)。