铁路货车车体是运输货物的载体。我国气候条件复杂,尤其是低温下焊接部位的韧性对货车的寿命有很大影响,这就要求制造车体的钢材必须具有高强度、高耐蚀性、高焊接性和轻型化等特点。过去,铁路货车车体制造所用的钢材耐腐蚀性较差,使用一段时间后,车体的墙板、地板、门板等部位腐蚀严重,不得不经常检修,造成铁路货车使用效率降低,检修费用和运营成本升高。
大秦铁路是一条流动的黑色动脉,承担着“三西”(山西、陕西和内蒙古西部等煤炭主产区)煤炭外运的主要任务,是中国西煤东运的主要通道。大秦铁路具有重(开行重载单元列车)、大(大通道、大运量)、高(高质量、高效率)特点。铁路货车专用不锈钢板的制造技术长期被国外少数几个钢厂垄断,以前我国一直依靠进口来满足国内的需求,但进口价格十分昂贵。2003年,太钢在国内首先研发生产的T4003不锈钢板用于大秦铁路和集通铁路C80型3万多辆不锈钢运煤专用敞车制造,打破了国外厂商技术垄断,标志着我国不锈钢企业在专用不锈钢板制造技术领域取得了零的突破,填补了国内市场空白,极大地推动了铁路运输领域不锈钢需求的快速增长。由于该材料具有不需涂漆、结构简单、自重较轻的特点,从根本上为铁路运输实现“多拉快跑”提供强有力的支持。产品还出口到澳大利亚等国。
宝钢不锈2005年开始货车用不锈钢TCS345的研发试制,首批试制的TCS345用于制造大秦线上的运煤货车。随着铁路货车车辆运行可靠性要求的增加、维护周期的延长,TCS345 材料焊接接头耐低温冲击性能不能很好地满足重载、高速的要求。为此研发了焊接性和低温冲击韧性更好的货车用不锈钢T4003,以满足货车车辆发展的需要。宝钢开发的用于铁路货车的不锈钢T4003,主要耐蚀合金成分为12%的铬,焊接性能优良,-40℃的低温冲击功达到34焦耳以上,母材和焊缝的抗疲劳寿命可以达25年以上,并具有良好的耐大气腐蚀、耐磨损等特点。
通过低碳氮和微合金化的材料设计保证了货车用不锈钢T4003的强度、耐蚀性、焊接性和低温冲击韧性,精细化的工艺控制保证了货车用不锈钢T4003对表面质量、板型和平整度的要求。宝钢不锈能提供(3~10)毫米×(900~1580)毫米范围的热轧成品。
2010年,宝钢不锈向铁道部申请认证,通过认证后开始批量生产,向中车集团提供T4003 热轧不锈钢用于C80B货车(大秦线使用)制造。同年,按出口标准向中车提供T4003不锈钢,经第三方认证获得BHP公司认可,用于澳大利亚BHP矿石货车的制造,(见图3-4-6)。后续与中车相关技术人员不断地交流,开发了T4003热轧极薄、极宽规格带钢,按照出口货车用不锈钢标准实现了出口整车材料规格的配套,实现了宝钢T4003大批量用于出口货车的制造。
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