汽车排气系统用409型铁素体不锈钢的开发研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com56宝钢技术2005年第4期驴驴驴驴驴匈研究与开发、蜃、、、、汽车排气系统用409型铁素体不锈钢的开发研究王伟明，毛惠刚(不锈钢分公司不锈钢技术中心，上海200431)摘要：描述汽车排气系统的结构及其对材料的特殊要求，介绍不锈钢分公司409型铁素体不锈钢的开发过程。该钢具有良好的高温性能、成形性及耐腐蚀性，可以较好地满足汽车排气系统用钢的需求。关键词：不锈钢；汽车排气系统；Ti单稳定；Ti+Nb双稳定中图分类号：TG142．71，TG142．23文献标识码：B文章编号：1008—0716(2005)04—0056—05D

2、evelopmentandResearchon409FerriteStainlessSteelfl0rAutomotiveExhaustSystemWANGWei·-mingMAOHui·-gang(StainlessSteelR&DCenterofStainlessSteelBranch，Shanghai200431，China)Abstract：Structureoftheautomotiveexhaustsystemanditsspecialrequirementsformaterialsaredescribed．Thedevelopmentprocessoft

3、hecompany’s409ferritestainlesssteel(FSS)isintroduced．Thisstainlesssteelhasexcellentheatresistantperformance，formabilityandcorrosionresistance，whichcanbet—tersatisfytheneedofsteelfortheautomotiveexhaustsystem、KeyWords：stainlesssteel，theautomotiveexhaustsystem，Tisinglestabilization-Ti+Nbd

4、ualsta—bi】izati0n1前言国汽车工业的应用前景非常诱人。在汽车高性能化、轻量化的过程中，为适应汽车尾气排放标准的严格要求，从20世纪后期开始2开发思路在汽车排气系统中使用不锈钢。特别是近年来，2．1汽车排气系统用钢的特殊要求为适应排气温度的不断升高，使用能耐高温、耐腐2、1．1良好的成形性能蚀的不锈钢代替铸件和碳素钢已得到了汽车制造汽车排气系统如图1所示，由歧管、前管、柔商的广泛认同。性管、转换器、中心管、消声器和尾管构成。由于近年来，我国汽车工业得到快速发展。中国汽车排气系统主要由管件连接起来，且连接部位汽车市场连续5年平均年增长24．8％，2004年

5、销的形状不尽相同，须对管件进行弯曲、缩径、扩管售近500万辆，根据国务院发展研究中心预测，到等加工，所以要求汽车排气系统用钢具有良好的2020年中国轿车市场需求年增长12．2％，总需求成形性。量达2043万辆_】J。409L作为汽车排气系统用主主消声器歧要钢种，已大量在汽车上应用。根据调查，每辆车排气系统用进口不锈钢约24kg，其中409L用量占80％左右。按2004年的500万辆销售量计，排气系统用不锈钢年需求量约127Yt，不锈钢在我歧管转换器图1汽车排气系统的组件王伟明工程师1965年生1986年毕业于上海应用技术学院Fig1Componentsoftheaut

6、omotiveexhaustsystem现从事铁索体不锈钢的产品开发工作电话26034503维普资讯http://www.cqvip.com王伟明等汽车排气系统用409型铁素体不锈钢的开发研究572．1．2抗高温氧化性和耐高温疲劳性因此，在开发Ti单稳定409L不锈钢的同时汽车排气系统的前端高温部件，最高温度可亦开发Ti+Nb双稳定409型不锈钢，这些成为了达900％，是废气温度最高，对材料腐蚀最严重的不锈钢分公司409型不锈钢开发的重点钢种。对部位。从中心管以后温度在600~C左右，尾管出于汽车排气系统用钢性能的提升，形成产品系列口处的温度在100～300％之间，因

7、此要求材料具化，增强产品的竞争力，都有十分重要意义。有一定的抗高温氧化性。另一方面，由于汽车始终处于发动和停止的反复运行状态，又要求材料3实验室试验具有良好的耐高温疲劳性l2J。3．1冶炼工艺2．1．3耐蚀性409型开发钢采用150kg真空感应炉冶炼，由于汽车排气系统暴露在外，且离路面较近，并浇注150mm钢锭。原料采用金属铬、锰、钛、易受外界介质的侵蚀；消音器在短程行驶中有冷铌和纯铁，以及结晶硅和电极碳。凝液析出，对其内壁造成点蚀。故应选用耐蚀性冶炼工艺：装入金属铬和纯铁—一抽真空至好的材料。3．3×10Pa(5~mmHg)—一通电—一熔清测温2．