我国汽车用超纯铁素体不锈钢的应用和发展及概要.pdf

2盖 SHANⅪ山M西E冶TA金LLURGY NToot．4al，2013211 文章编号：1672—1152(2011)04—0007—03 我国汽车用超纯铁素体不锈钢的应用和发展 薛春霞 朱云龙 (郑州职业技术学院，河南 郑州 450121) 摘 要：以排气系统为中心，介绍了国内外超纯铁素体不锈钢的开发和应用现状，并对我国超纯铁素体不锈钢 的生产和发展进行了展望。 关键词：超纯铁素体不锈钢 汽车排气系统 应用 发展 中图分类号：TF7642 文献标识码：A 收稿 日期：2011—04—28 铁素体不锈钢中W(cr)一般为 12％～30％，它 水的湿式腐蚀等。排气歧管和消音器等零件由于形 具有比奥氏体不锈钢更好的抗应力腐蚀性能和抗高 状复杂，还要求具有 良好的成形性和焊接性。 温氧化性能，但由于c、N元素含量高而导致冲击韧 性下降，脆性增加，在生产中的应用受到了很大限 制。而超纯铁素体不锈钢通过大大降低C、N元素的 含量而使韧性提高，具有 良好的耐腐蚀性、耐热性和 成形性等特点，并且不含或少含贵重的镍金属，比传 统的奥氏体不锈钢价格便宜。目前主要应用于汽车 1一岐管；2一前管；3-梁性管；4一催化转化器；5-中管 ；6一副消声器； 排气系统。 7一主消声器；8一尾管 近年来，中国汽车已进入大众消费时代。据专家 图1 汽车排气系统组成示意图 预计，2020年中国私家汽车拥有量将突破 1．3亿辆。 随着汽车节能减排标准不断提高，汽车发动机 与国外相 比，我国汽车平均耗油比发达国家高出 的排气温度也呈不断上升趋势。排气零部件所要求 50％E1]，燃油硫含量偏高[](中国油品s质量分数均 的耐腐蚀性能和耐热性能越来越高，同时还要求轻 值约为200×10-6 H本油品s质量分数均值小于 量化。因此，排气零部件所用材料正在从铸铁和镀铝 60×10 )，造成汽车排气系统腐蚀、使用寿命低等问 碳钢向超纯铁索体不锈钢方向发展。 题。中国缺乏镍资源，镍价波动大，开发和推广商陛能 2 国外汽车排气系统用超纯铁素体不锈钢的开发 的超纯铁素体不锈钢，具有非常重要的经济价值。 品种 1 汽车排气系统的性能要求和所用材料 国外超纯铁素体不锈钢生产地集中在Et本和韩 汽车排气系统的组成见图 1e引。从发动机出来 国。日本在 1970年就开始生产超纯铁素体不锈钢并 的排出气体首先送人排气歧管 ，然后通过前管、催化 用于汽车零部件…，积累了几十年的经验，能够很好 转化器、软管、副消音器、中央管道、主消音器，最后 地控制超纯铁素体不锈钢的质量。生产厂家以JFE、 从尾部管道排出。不同部位对材料的性能要求不同。 NSS、NSSC、POSCO及ARCELOR等为代表。409系 排气歧管、前管和催化转化器紧接发动机，属于排气 列超纯铁素体不锈钢应用较早 ，主要钢种有 系统的中高温端，集合了从发动机的各燃烧室排出 SUS409L、SUS410L等，主要用于汽车排气系统的低 来的高温燃烧气体，因此要求所用材料具有高的抗 温和中温部位零件，如中间管、消音器、尾管、催化转 高温氧化性、高温强度和高的耐热疲劳性。中管、消 换器等。对于离发动机较近的高温端，如歧管材料， 音器和尾管处于低温端，常见问题是冷凝液腐蚀，因 要求高温强度和高温抗氧化性较高，为此开发了 此要求具有耐高温盐腐蚀 (路面化雪盐)、排气浓缩 430系列超纯铁素体不锈钢 ，如 SUS430JIL和