経済的かつ環境上有利な効率的輸送
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全ステンレス鋼製鉄道車両は今や日本の車両生産の半分を占める
Nickel magazine, Mar. 02 --
S30103ステンレス鋼製鉄道車両は多くの環境上の利点がある。もし単一鋼種のステンレス鋼が車両全体に使用されるなら、リサイクル性は非常に増す。ステンレス鋼製鉄道車両又、炭素鋼よりもかなり軽く、アルミ合金車両よりさえも軽い。これは車両を動かすのに必要なエネルギーがより少ないことを意味し、それ故、エネルギー生産への影響は著しく減少する。減少した車両とレールの保守はより長い有効寿命の一因となり、かくして車両関連のライフサイクルコストを減少する。
日本では1958年に米国技術の導入によりステンレス鋼が初めて鉄道車両に採用された。採用されたステンレス鋼は外板に用いられただけで、その他は普通の炭素鋼で作られた。
鉄道車両の構造材料の主要な望ましい性質は :
- 重量減のために大きな比強度（単位重量当りの強度）、
- 優れた加工性と溶接性、
- 高い耐食性、特に溶接部で必要、
- 及び良い伸びである
これを目標として、日本のステンレスメーカーは1970年代に S30103として知られる17%Ca、7%Ni、0.30%Cより成る新しい化学組成を開発し完成した。この新組成は冷間加工でより強度を増し、溶接に関連したより低い耐食性を避けた。
S30103の応用は車両構造に必要な各種形状の構造部材の製造を可能にした。異なる機械的性質が焼鈍と調質圧延により得られ、通常のステンレス鋼の表面仕上げと同様な表面仕上げが利用でき、装飾上の要求を満たすことができる。
有利な設計に従って全ての車両の鋼製部品はステンレス鋼で作られた。最も利用客の多い環状山手線の全ての車両のステンレス車両との代替えは1984年に完了し、それ以降ステンレス車両は日本の通勤線の大黒柱となった。
ステンレス車両の最新の型は、強度・剛性・耐火耐熱性及び耐久性のような全ての必要な性能を満足する。又、これらのステンレス車両は通常の炭素鋼車両よりも20%軽く、アルミ車両よりも3%軽い。
ステンレス鋼は環境に最小の負荷をかけるリサイクル可能な材料であり、かつそれは強く、耐食性と耐久性がある追加的利点を有する。従ってステンレス鋼はかなり経済的で環境上有利である斗co-product・amp;#12392;して高い評価を得つつある :
- より軽量である結果、エネルギー消費が大きく減少し、特に出発と停止が頻繁な通勤列車の場合はそうである。
- ステンレス鋼の高い耐食性は防錆被覆費が不要であり、より長い有効寿命を与える。
- レール維持費は車両が軽量のために減少する。
- 1鋼種のステンレス鋼より成るステンレス車両はリサイクルリングのための分離は不要で、100%リサイクルできる。
費用対効果の良い S30103を使用する各種の技術的ハードルは、日本のステンレス鋼メーカーと車両メーカーとの協力で克服されつつある。製造コストを減らす最近の著しい進歩は、スポット溶接に代わるレーザー溶接の使用である。レーザー溶接は熱的ゆがみはより低くなり、魅力的な外観の平滑な溶接ができる。
製鋼メーカーは研究開発の努力を新幹線弾丸列車のような高い気密を必要とする、高速鉄道車両へのステンレス鋼の応用のための新溶接技術にますます焦点を合わせつつある。
Adapted with permission from an article that appeared in the November 2001 issue of Steel Today
and Tomorrow, published by Japan Iron and Steel Federation.
Photo: Japan Iron and Steel Federation
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Steel Today & Tomorrow |
