7. Материалы, применяемые, при изготовлений основных узлов вагона.

В вагоностроении применяются низколегированные и углеродистые стали, чугун, алюминиевые сплавы, древесных различных пород, пластические пластмассы, а также ткани, резина и много других материалов. При выборе материалов учитывают его прочность, теплопроводность, температурную устойчивость, стойкость, а также возможность ремонта деталей из этого материала простейшими способами. Материалы, применяемые в вагоностроении преимущественно из стали, которая различается по сортам с определенными химическим составом и химическими свойствами.

Наибольшее применение имеет низколегированная сталь марки 09Г2Д. Пределы текучести и прочность этой стали и ее коррозионная стойкость выше, чем у ранее применявшейся стали марки СТ3. Используются также и другие стали: горячекатаная сталь марок СТ2, СТ3,СТ4; качественная конструкционная горячекатаная сортовая марок 10,15,20. Такие стали, при достаточной прочности образуют необходимыми пластическими свойствами и хорошо свариваются. Их применяют в виде листов, прокатных профилей. Для рессор и пружин используют специальную рессорнопружинную сталь. Фасонное стальное литье изготавливают из низколегированной стали и используют для ответственных частей вагона (деталей автосцепного устройства и тележек по специальным техническим условиям).

При допускаемых напряжениях (мН/м²) для перечисленных сталей, применяемых при изготовлении различных деталей и частей вагона, приняты нормы, расчетные нагрузки и методы расчета вагонных конструкций. В вагоностроении широко используются алюминиевые сплавы.

Лесоматериалы, применяемые для изготовления деталей внутреннего оборудования, обшивки боковых стен, потолков и настила пола вагонов, различаются по породам древесины определенными качествами.

Основными древесными породами являются сосна, ель, дуб, лиственница, ясень и др. Широкое распространение в вагоностроении находят фанера, столярные и фанерные плиты, а также различные искусственные или синтетические материалы, обладающие рядом ценных физико-технических свойств.

Среди разнообразных систематических материалов большое применение нашли пластические массы. Они имеют небольшую плотность, высокую прочность и удовлетворительные технические свойства отдельных видов, электра, терма- и звукоизоляционные свойства, высокую химическую стойкость, хороший внешний вид.

Имеются пластмассы, которые не уступают по прочности стали, по легкости –магнию и дереву и по химической стойкости – хрому и никелю.

В результате применения пластмасс экономят цветные металлы, ценные породы древесины и другие дорогостоящие материалы, увеличивается долговечность вагонов, снижается трудоемкость и себестоимость изготовления, а также улучшается внешний вид вагонов.

В грузовых вагонах из пластмасс могут быть выполнены стены, пол, крыша, детали буксового узла и т.д.

Исследования установлено, что пластмассы типа полиэфирного стеклопластика по своим физико-механическим свойствам вполне пригодны для изготовления кузовов грузовых и пассажирских вагонов, а также котлов цистерн.

В основных несущих элементах вагона(хребтовые, продольные, боковые, шкворневые и поперечные балки рам вагонов; стойки и обвязки кузовов; котлы цистерн ;рамы и надрессорной балки тележки; несущие элементы рессорного подвешивания и подвески подвагонного оборудования; несущие элементы тормозной рычажной передачи) необходима применять низколегированную (легированную) прокатную сталь. Для ограждении кузова , котлов цистерн, бкнуеров, емкостей и т.п. используют нержавеющие стали, двухслойные стали, алюминиевые сплавы, стеклопластики и др.

Пружины рессорного подвешивания тележек, поглощающих аппаратов автосцепок, буферов, разгрузочный и других механизмов изготавливают из специальных рессорно – пружинных сталей с соответствующей термообработкой. Для изготовления пружин и рессор применяют стали рессорно – пружинную углеродистую и легированную, поставляемую в виду прутков и полос. Прежде всего – это стали марок 55С2, 65С2А и 60С2. При проектировании новых пружин рекомендуется также использовать стали марок 60С2А и 60С2ХФА.

Оси колесный пар должны изготовляться из специальных марок сталей, предусмотренных нормативно – технической документацией, и подвергаться поверхностной упрочняющей накатке.

Основные механические характеристики сталей, используемых для изготовления литых деталей, представлены в таблице 7.1.

Таблица 7.1. Основные механические характеристики сталей

Наименование металла, вид термообработки.	Марка стали	δт , МПа	δв , МПа
Отливки стальные	20Л 25Л 30Л 20ГЛ 20ФЛ 20Г1ФЛ, 30ГСЛ 30ХГСФЛ	216 235 255 275 294 314 343 392	412 441 471 540 491 510 589 589
Закалка и отпуск	20ГЛ 30ГСЛ 32Х06Л 30ХГСФЛ	334 392 441 589	530 638 638 785
Отливки из хладостойкой и износостойкой стали	20ГЛ 20ФТЛ 30ХГ2СТЛ	300 320 600	500 520 700
Нормализация, закалка т отпуск.	20ГЛ 20ФТЛ 30ГЛ 30ХГ2СТЛ 30ХЛ	400 450 490 650 550	550 570 660 750 660

Где δ_{т –} предел текучести материала.

δ_{в –} временное сопротивления разрыву.

Для изготовления отдельных амортизирующих элементов, упругих шарниров, прокладок и др. рекомендуется применять резины.

Для узлов и деталей внутреннего оборудования вагонов, элементов опор, прокладок, настила пола используют деревянные детали из древесины, столярных, фанерных, древесноволокнистых, древесностружечных плит и древесно – слоистого пластика.