一臺汽車上使用不銹鋼數量因車型而異,一般是每臺車用量為20-30KG。其中主要用于排氣系統中的零部件。依靠法律的推動使汽車排氣系統材料不銹鋼化,是推廣不銹鋼應用的代表事例。從美國加利福尼亞州的尾氣排放規定開始,從1970年代后半期強化尾氣排放規定,在汽車上裝設了作為凈化裝置的觸媒轉換器。它的殼體就是使用不銹鋼管(guan)制作。由于裝設了觸媒轉換器在后部的消聲器集存的冷凝液體開始發生化學變化,產生了腐蝕問題。因此對消聲器不銹鋼化進行了研討和開發,并開始應用在一部分車型上。


 在1989年(nian)開始,對汽車制(zhi)造廠規定了(le)各(ge)種零部件的(de)(de)(de)(de)保證(zheng)年(nian)限。規定消(xiao)聲器的(de)(de)(de)(de)壽命為(wei)3年(nian)或6萬(wan)公里,促使各(ge)制(zhi)造廠迅(xun)速實施由(you)表面處理鋼(gang)(gang)板向不(bu)銹鋼(gang)(gang)板轉(zhuan)(zhuan)換(huan)。各(ge)汽車制(zhi)造廠又開始研討以(yi)提高(gao)發動機(ji)的(de)(de)(de)(de)燃燒溫度(du)促使排(pai)放的(de)(de)(de)(de)氣體得以(yi)凈化,更進一步(bu)地推動了(le)排(pai)氣系統全體零部件的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)化。因為(wei)位于發動機(ji)輸出部的(de)(de)(de)(de)多(duo)管(guan)(guan)(guan)路(lu)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)器、多(duo)管(guan)(guan)(guan)路(lu)排(pai)氣管(guan)(guan)(guan)部分的(de)(de)(de)(de)溫度(du)高(gao)達900~800℃,撓性管(guan)(guan)(guan)、觸媒(mei)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)器部分為(wei)800~600℃,中間管(guan)(guan)(guan)部分為(wei)600~400℃,就是(shi)消(xiao)聲器,尾部末端管(guan)(guan)(guan)業(ye)達到400~200℃,所以(yi)具(ju)(ju)備耐(nai)熱性和耐(nai)腐蝕性的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)是(shi)用在這些(xie)零件上最(zui)合適的(de)(de)(de)(de)材料。直接不(bu)銹鋼(gang)(gang)已按用途的(de)(de)(de)(de)不(bu)同,從以(yi)SCH409L、SUS410L不(bu)銹鋼(gang)(gang)為(wei)中心的(de)(de)(de)(de)以(yi)耐(nai)熱性為(wei)主的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)種向SUS436L等(deng)即具(ju)(ju)有耐(nai)腐蝕性又具(ju)(ju)有耐(nai)氧化性的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)種轉(zhuan)(zhuan)換(huan)。


 作(zuo)(zuo)為排氧凈化裝置的(de)(de)觸媒(mei)轉換器載體的(de)(de)材(cai)料(liao)(liao),是(shi)在即具有耐氧化性(xing)又具有觸媒(mei)載體特性(xing)的(de)(de)20Cr-5Al鋼的(de)(de)基礎上(shang)添加稀(xi)土(tu)元素而形成(cheng)的(de)(de)一(yi)種特殊(shu)(shu)材(cai)料(liao)(liao)。將厚度為30微米(mi)的(de)(de)這種特殊(shu)(shu)不銹鋼箔(bo),制作(zuo)(zuo)成(cheng)波紋板或平板重疊卷成(cheng)的(de)(de)圓筒狀的(de)(de)觸媒(mei)體再裝入排氧凈化裝置中(zhong)使用(yong)。


 強(qiang)化(hua)汽車(che)排氣(qi)的(de)法規(gui)應用(yong)范圍進一步擴大,要求摩(mo)托車(che)消聲器(qi)也(ye)(ye)(ye)要不(bu)銹鋼(gang)化(hua)。還有(you),最(zui)近,在日(ri)本(ben)東京地區,根據(ju)載貨(huo)(huo)卡(ka)(ka)車(che)的(de)凈化(hua)裝置設置法規(gui),作為(wei)載貨(huo)(huo)卡(ka)(ka)車(che)的(de)排氣(qi)凈化(hua)裝置也(ye)(ye)(ye)采用(yong)了不(bu)銹鋼(gang)制(zhi)造。因為(wei)載貨(huo)(huo)卡(ka)(ka)車(che)使(shi)(shi)用(yong)柴油發動(dong)機比較多,在歐美(mei)這(zhe)種技(ji)術用(yong)在許(xu)多柴油發動(dong)機卡(ka)(ka)車(che)上,也(ye)(ye)(ye)作為(wei)排放尾氣(qi)凈化(hua)裝置使(shi)(shi)用(yong)。從表面處理(li)鋼(gang)板(ban)到不(bu)銹鋼(gang)的(de)不(bu)銹鋼(gang)化(hua)的(de)重點:耐熱性、耐氧化(hua)性;耐腐蝕性和高溫強(qiang)度。


 1. 汽(qi)車多管路排氣系統


 汽車排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)系統材料中,根據美(mei)國加利福尼亞州排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)法(fa)規,曾先在(zai)觸(chu)媒載體(ti)殼體(ti)和消聲(sheng)器上開展了(le)不(bu)(bu)銹鋼(gang)化,以后又進(jin)展到(dao)離發動(dong)機很近的(de)多(duo)管(guan)路(lu)排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)管(guan)(亦稱汽車排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)岐管(guan))。以前,因(yin)為多(duo)管(guan)路(lu)排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)管(guan)的(de)形狀比較復(fu)雜(za),幾乎全部(bu)使(shi)用鑄(zhu)鐵件(jian)。為了(le)強化排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)法(fa)規,單從觸(chu)媒載體(ti)進(jin)行排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)凈化,不(bu)(bu)能徹(che)底(di)解決(jue)問(wen)(wen)題(ti),還要(yao)借助(zhu)提(ti)高燃燒溫度改善凈化效果。因(yin)為以前使(shi)用鑄(zhu)鐵件(jian),在(zai)耐熱方面發生過問(wen)(wen)題(ti)。為此采取了(le)對策替(ti)換成不(bu)(bu)銹鋼(gang)鑄(zhu)件(jian),鋼(gang)種是耐熱鋼(gang)SUH409.


 此后,汽(qi)車生(sheng)(sheng)產(chan)廠家為了適應強(qiang)化排(pai)(pai)放氣體法規,為進一步提高燃(ran)燒(shao)溫度和輕量化而與(yu)不銹鋼生(sheng)(sheng)產(chan)企業開(kai)展技術(shu)合(he)作,開(kai)發(fa)多管路(lu)排(pai)(pai)氣管最佳材料,在制造(zao)方法上,從鑄件轉(zhuan)換成利用管子和沖壓工藝進行排(pai)(pai)氣管的成型加工,這樣(yang)不僅(jin)僅(jin)提高了材料功能而且(qie)實現了全部的輕量化。


 因(yin)為(wei)要求材(cai)料(liao)(liao)具備耐熱(re)性和抗氧化性,當初從(cong)材(cai)料(liao)(liao)的加(jia)工考(kao)慮使用了(le)奧(ao)氏體系列(lie)代表(biao)鋼種SUS304不銹(xiu)(xiu)鋼。后來,不銹(xiu)(xiu)鋼企(qi)業在鐵素體系列(lie)鋼種內添加(jia)了(le)鉬鈦鈮等(deng),又(you)為(wei)提(ti)(ti)高其(qi)抗氧化性,提(ti)(ti)高了(le)硅的含量,使這些(xie)特殊材(cai)料(liao)(liao)得到大量使用。


 原(yuan)來(lai)利用(yong)鑄造工藝(yi)所(suo)生產的(de)鑄件,其加(jia)(jia)工形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)要求比較(jiao)嚴格,單純利用(yong)沖壓加(jia)(jia)工在(zai)復雜(za)形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)的(de)成(cheng)形(xing)(xing)(xing)上存在(zai)問題,因而在(zai)所(suo)謂的(de)潤(run)滑不銹鋼鋼板再加(jia)(jia)石蠟的(de)透明(ming)薄膜,使大幅度提高其加(jia)(jia)工性(xing)(xing)的(de)材料的(de)開發(fa)成(cheng)為可能(neng)。從普通鋼、鑄件開始到不銹鋼,不銹鋼化(hua)(hua)(hua)的(de)重點主要有耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)、耐(nai)(nai)氧化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing),高溫(wen)強度(因為薄壁(bi)化(hua)(hua)(hua)而達到輕量化(hua)(hua)(hua))及耐(nai)(nai)腐蝕(shi)性(xing)(xing)。


2. 汽車氣體(ti)密封墊


  在美國加(jia)利(li)福尼亞(ya)州汽(qi)車尾氣(qi)排(pai)放法規規定(ding)觸(chu)媒載體的(de)殼體使用(yong)不(bu)銹鋼(gang),1986年美國環(huan)境保護局(ju)又提(ti)出(chu)使用(yong)石棉(mian)可(ke)能引(yin)發癌(ai)癥(zheng),而(er)下令全面(mian)停止使用(yong)石棉(mian)制(zhi)品,從(cong)此,開始了針對(dui)汽(qi)車用(yong)氣(qi)體密(mi)封墊(dian)以不(bu)銹鋼(gang)替代(dai)石棉(mian)的(de)研究。在日本(ben),汽(qi)車生產廠家積極地(di)參加(jia)了這項環(huan)境保護工(gong)作(zuo),成功地(di)完成了汽(qi)車密(mi)封墊(dian)的(de)不(bu)銹鋼(gang)化。如(ru)果在檢車領域也(ye)能積極地(di)抓緊這項工(gong)作(zuo),當(dang)今(jin)在日本(ben)的(de)石棉(mian)污染問題(ti)也(ye)早(zao)就解決(jue)了。


 汽(qi)車上(shang)使(shi)用(yong)的(de)(de)氣(qi)(qi)體密(mi)(mi)封(feng)(feng)墊(dian),要求具備(bei)耐熱(re)性和密(mi)(mi)封(feng)(feng)性。耐熱(re)性是(shi)(shi)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)代表(biao)功(gong)能,在(zai)使(shi)用(yong)上(shang)沒有問題,而其密(mi)(mi)封(feng)(feng)性則(ze)是(shi)(shi)一(yi)個(ge)難題。使(shi)用(yong)石棉緊緊貼敷地壓在(zai)一(yi)起,則(ze)可提(ti)高其密(mi)(mi)封(feng)(feng)性,而不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼是(shi)(shi)金屬板,其板厚偏差或(huo)是(shi)(shi)形(xing)狀偏差,則(ze)可能產生(sheng)間隙(xi)。無疑兩張板的(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)(feng)墊(dian)增加了成(cheng)本,于(yu)是(shi)(shi)即具有彈(dan)力(li)特性又具有密(mi)(mi)封(feng)(feng)形(xing)狀的(de)(de)結(jie)構問世(shi),使(shi)用(yong)沖壓加工技術可以用(yong)一(yi)張板就(jiu)達到氣(qi)(qi)體密(mi)(mi)封(feng)(feng)效果。在(zai)許多汽(qi)車上(shang),都使(shi)用(yong)這種(zhong)金屬氣(qi)(qi)體密(mi)(mi)封(feng)(feng)墊(dian),密(mi)(mi)封(feng)(feng)墊(dian)使(shi)用(yong)的(de)(de)鋼種(zhong)為SUS310S不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼,其厚度(du)(du)為0.2-0.25mm。從石棉到不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼化的(de)(de)重點是(shi)(shi),不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼比石棉更具有耐熱(re)性及(ji)高溫強度(du)(du)高于(yu)耐腐蝕性能強。