不锈钢车体的优点

     不锈钢的两个主要优点使其适用于客车车体材料：第一，具有优良的耐蚀防锈性，使车体外板省去涂装的工序，并且可以大幅节约维修费用。第二，与普钢相比，无须考虑耐蚀防腐层，因此可以将板厚减薄，有利于车体轻量化，以节约能源、减少废气排放。目前常用的车体不锈钢通常有两种：奥氏体系不锈钢的SUS304和SUS301L。
　　
　　在日本，从1958年就开始在部分客车的外板上采用SUS304不锈钢以防腐蚀，但未在其他部件上使用，因此轻量化效果不明显。而美国的帕德公司早在1934年就生产出不锈钢车辆，实现了轻量化，并于1962年末实现了车辆完全不锈钢化，使车体重量比当时普通钢制车体减轻了2吨。以1974年石油危机为契机，节能的要求使车辆更加轻量化，最终开发出高强度下焊接性、加工性更好的不锈钢，并改进了焊接方法。到1978年，车体用不锈钢已实现实用化，车辆基本上全部采用了SUS304不锈钢，车重在此减轻了1吨~1.5吨。
　　
　　其后，由于日本山手线采用了这一新型车辆，使其生产飞跃发展并为社会所认知。现在运行的车辆，是在1990年进一步改善后的设计，实现了轻量化并减少了部件数和焊接点数。由于全不锈钢制车辆的重量比铝制车辆还轻，已经被减速、增速次数多的班车和近郊交通用节能型车辆广泛使用，现在占国营铁路线上的60%。
　　
　　该车辆所用不锈钢要求具有优良的耐蚀性、高强度、适于冲压弯曲的高加工性和作为结构部件组装所需的优良焊接性，能满足上述要求的为奥氏体系不锈钢，如SUS304和SUS301L系钢种。SUS304的含碳量按JIS标准为小于等于0.15%，实际上多在0.08%以下，主要是由于车辆组装时焊接热影响区易产生Cr碳化物的晶界腐蚀裂纹。之后，为了抑制Cr碳化物的析出，又开发出将碳含量降至0.03%以下的SUS301L系奥氏体不锈钢。现在不锈钢车辆已基本应用了此钢种。
　　
　　新型不锈钢车采用超低碳([C]<0.03%)的SUS301L车辆专用经济型不锈钢。SUS301L可通过冷轧调整其强度和延性水平，且根据压延率的不同分成LT、DLT、ST、MT、HT5个强度级。冷轧率为2%的LT材做横梁、冷却率为6%的DLT材做腰板，ST材做屋顶重木，MT材做床板，HT材做侧柱。同时，上述性能还受化学成分影响，因此，在精炼时应该调整成分波动到较小的范围。
　　
　　车辆用材多用焊接组合，故热影响区的耐蚀性甚为重要。在SUS301L开发中进行认真研讨后发现：化学成分对晶界腐蚀性的影响中，N、Ni的影响较少，而基本上决定于碳含量，故将SUS301L的碳含量降低到0.03%以下而确保其耐蚀性。
　　
　　焊接部分的强度也是另一个重要因素。原来有研究人士曾担心为保证SUS301L焊接部位耐腐蚀性将碳含量降至0.03%后会影响其强度，后通过加入N元素使这一问题得以解决，保证了较好的强度。
　　
　　除铁道客车外，近日，以中国为首的新兴国家开始在运煤货车上应用不锈钢。由于煤炭中含S元素较多，故开发成功耐硫酸腐蚀性优良的不锈钢并开始应用，其成分为低C、N含量的11Cr-18Mn-0.75Ni-Ti。