無錫不銹(xiu)鋼(gang)板廠家無錫(xi)漢能不銹鋼2020年8月(yue)20日(ri)訊  近年來，許多國家對汽車提出了更高的要求，一方面要提高燃氣的熱效率，減少廢氣的排放；另一方面要減輕汽車自身的重量，提高行駛速度。這對汽車排氣系統提出了更高的要求。汽車排氣系統所用的材料從最早使用的鑄鐵、碳鋼、鍍鋁碳鋼發展到目前使用的不銹鋼。其中，鐵素體不銹鋼憑借其優良的性能和不含或少含鎳的低廉成本受到關注。鐵素體不銹鋼與鍍鋁碳鋼相比，具有更好的耐腐蝕性能；與奧氏體不銹鋼相比，不僅具有更好的耐高溫性能，而且具有冷加工硬化傾向較低、熱膨脹系數小、導熱系數大等特點，已成為汽車排氣系統首選的材料。

隨著汽車(che)尾(wei)氣(qi)(qi)(qi)排(pai)放標準的(de)要(yao)(yao)求越(yue)(yue)來越(yue)(yue)嚴格(ge)，汽車(che)尾(wei)氣(qi)(qi)(qi)的(de)排(pai)放溫(wen)度(du)也越(yue)(yue)來越(yue)(yue)高(gao)，對排(pai)氣(qi)(qi)(qi)系(xi)統的(de)高(gao)溫(wen)機械性(xing)能(neng)、耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)能(neng)提出了更加(jia)嚴格(ge)的(de)要(yao)(yao)求。同(tong)時，汽車(che)排(pai)氣(qi)(qi)(qi)系(xi)統由(you)(you)(you)歧管(guan)(guan)、前(qian)管(guan)(guan)、柔性(xing)管(guan)(guan)、轉換器、中(zhong)(zhong)心管(guan)(guan)、消(xiao)聲器和尾(wei)管(guan)(guan)構成，不同(tong)部(bu)(bu)位(wei)對材(cai)料(liao)的(de)要(yao)(yao)求各有(you)不同(tong)。由(you)(you)(you)于汽車(che)排(pai)氣(qi)(qi)(qi)系(xi)統主(zhu)要(yao)(yao)由(you)(you)(you)管(guan)(guan)件(jian)連接，且連接部(bu)(bu)位(wei)的(de)形狀不盡(jin)相同(tong)，因此，必須對管(guan)(guan)件(jian)進行彎曲、縮(suo)徑、擴(kuo)管(guan)(guan)等加(jia)工，故(gu)(gu)要(yao)(yao)求汽車(che)排(pai)氣(qi)(qi)(qi)系(xi)統用(yong)鋼要(yao)(yao)具(ju)(ju)有(you)良好(hao)的(de)成型(xing)性(xing)。其(qi)次(ci)(ci)，汽車(che)排(pai)氣(qi)(qi)(qi)系(xi)統前(qian)端的(de)高(gao)溫(wen)部(bu)(bu)件(jian)，最(zui)高(gao)溫(wen)度(du)可(ke)達900益(yi)，為材(cai)料(liao)腐蝕(shi)最(zui)嚴重的(de)部(bu)(bu)位(wei)；中(zhong)(zhong)心管(guan)(guan)以后溫(wen)度(du)在600益(yi)左(zuo)右；尾(wei)管(guan)(guan)出口(kou)處的(de)溫(wen)度(du)在100益(yi)~300益(yi)之間，因此，要(yao)(yao)求材(cai)料(liao)具(ju)(ju)有(you)一(yi)定的(de)抗高(gao)溫(wen)氧(yang)化性(xing)。另外(wai)，由(you)(you)(you)于汽車(che)經常處于發動和停止(zhi)的(de)反復運行狀態，故(gu)(gu)又要(yao)(yao)求材(cai)料(liao)具(ju)(ju)有(you)良好(hao)的(de)耐(nai)高(gao)溫(wen)疲勞性(xing)。再次(ci)(ci)，由(you)(you)(you)于汽車(che)排(pai)氣(qi)(qi)(qi)系(xi)統暴露(lu)在外(wai)，且離路面(mian)較近，易受外(wai)界環境介質的(de)侵蝕(shi)，且消(xiao)音(yin)器在短程行駛中(zhong)(zhong)有(you)冷(leng)凝液析(xi)出，對內壁造成點蝕(shi)，故(gu)(gu)應選用(yong)耐(nai)蝕(shi)性(xing)好(hao)的(de)材(cai)料(liao)。

當前，國(guo)際上轎車排(pai)(pai)氣(qi)系(xi)統(tong)基本采用(yong)(yong)(yong)不(bu)(bu)銹鋼制造，其中，鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼因(yin)其良好的(de)綜(zong)合性(xing)(xing)能(neng)，在(zai)排(pai)(pai)氣(qi)系(xi)統(tong)中得到廣泛(fan)的(de)應用(yong)(yong)(yong)。而含鈮鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼的(de)研(yan)究與開發是近20年(nian)間(jian)冶金(jin)和材料(liao)科學(xue)領域的(de)重(zhong)大技術進(jin)步。20世(shi)紀80年(nian)代，國(guo)際上冶金(jin)材料(liao)專(zhuan)家，對(dui)鈮在(zai)改善(shan)(shan)傳統(tong)鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼的(de)成型性(xing)(xing)（尤其是深(shen)沖(chong)性(xing)(xing)能(neng)）、耐(nai)蝕性(xing)(xing)等方面進(jin)行了(le)許(xu)多研(yan)究。結(jie)果(guo)證(zheng)明，加(jia)入少量鈮元(yuan)素(su)(su)(su)是賦予鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼良好深(shen)沖(chong)性(xing)(xing)的(de)有效方式之一(yi)，還(huan)可改善(shan)(shan)鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼的(de)耐(nai)蝕性(xing)(xing)，提高(gao)鋼的(de)抗(kang)氧(yang)化(hua)、高(gao)溫強度和抗(kang)蠕(ru)變(bian)性(xing)(xing)能(neng)，使鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼在(zai)汽車排(pai)(pai)氣(qi)系(xi)統(tong)中獲得廣泛(fan)應用(yong)(yong)(yong)。

最(zui)新研究表明(ming)，鈮不(bu)僅僅是(shi)簡(jian)單的(de)穩(wen)定化元素(su)，可(ke)改變(bian)鐵素(su)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)表面質量(liang)，還(huan)可(ke)以防止(zhi)應變(bian)時(shi)效(xiao)、降低和消除敏化（即鈦/鈮在鐵素(su)體晶界固定碳和氮(dan)，防止(zhi)碳化鉻形(xing)成，避免晶界貧鉻造成晶界腐蝕）。此外，鈮的(de)加入還(huan)可(ke)以改善(shan)鐵素(su)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)其他性能，如抗晶間腐蝕、抗蠕變(bian)、抗氧化等，從(cong)而使鐵素(su)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)具(ju)有(you)相(xiang)當或優于奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)性能，因此得到(dao)了(le)廣泛(fan)的(de)應用(yong)。

為盡快實現汽(qi)車排(pai)氣(qi)(qi)系(xi)(xi)統(tong)用不(bu)銹鋼國(guo)(guo)產化，國(guo)(guo)內產、學、研、用相關(guan)單位組成了聯合(he)攻關(guan)組。其主要(yao)工作(zuo)目標(biao)是(shi)開發適合(he)于中國(guo)(guo)目前油(you)品(pin)條件下的經濟型汽(qi)車排(pai)氣(qi)(qi)系(xi)(xi)統(tong)用鐵素體(ti)不(bu)銹鋼系(xi)(xi)列材(cai)料，不(bu)斷提高產品(pin)實物質量，最終實現完全國(guo)(guo)產化。

首先，該(gai)攻關(guan)組對(dui)目前(qian)國(guo)內燃(ran)油的(de)油品特性(xing)進(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)了(le)(le)調查，對(dui)排氣(qi)系統(tong)失(shi)效部位的(de)腐蝕(shi)產(chan)物進(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)了(le)(le)分(fen)析(xi)，并(bing)對(dui)SUH409L、436L等(deng)材(cai)料進(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)冷凝液的(de)腐蝕(shi)實(shi)驗評價。在此基礎上(shang)，該(gai)攻關(guan)組提出了(le)(le)能夠模擬實(shi)際(ji)工況條件下，汽車(che)排氣(qi)系統(tong)用鋼(gang)的(de)標準方案；就幾(ji)種典型(xing)(xing)(xing)汽車(che)排氣(qi)系統(tong)用鐵素(su)體(ti)不銹鋼(gang)的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)、焊(han)接性(xing)、成型(xing)(xing)(xing)性(xing)及耐(nai)高溫(wen)性(xing)能等(deng)進(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)全(quan)面(mian)評價；綜合研(yan)究、開(kai)發(fa)汽車(che)新型(xing)(xing)(xing)材(cai)料，并(bing)在工廠(chang)進(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)試制(zhi)；開(kai)展新材(cai)料成型(xing)(xing)(xing)性(xing)研(yan)究，焊(han)接、腐蝕(shi)性(xing)能評價；對(dui)上(shang)述新材(cai)料的(de)冶煉、連(lian)鑄及熱、冷加工工藝進(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)研(yan)究，最終實(shi)現工業化批(pi)量生產(chan)，并(bing)在奔(ben)騰B50、紅旗等(deng)車(che)型(xing)(xing)(xing)排氣(qi)系統(tong)實(shi)際(ji)應用和(he)跑車(che)上(shang)進(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)試驗和(he)相應的(de)分(fen)析(xi)、評價。

研究結果表(biao)明，汽車排氣系統失效部位(wei)集中在消聲器位(wei)置，且(qie)局部腐(fu)蝕類型為(wei)點(dian)蝕。加入鈮后，平均腐(fu)蝕速率明顯降(jiang)低(di)，極大(da)地改善了(le)鐵素體不銹鋼(gang)平均耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)能。

汽(qi)車行(xing)業的繁(fan)榮推動了(le)車用材料(liao)研究與開發(fa)的進程。據了(le)解，一般汽(qi)車排(pai)氣系統(tong)平均(jun)用鋼(gang)(gang)約20千克/輛(liang)。按2015年國(guo)內年產2410萬(wan)輛(liang)汽(qi)車計，年新增(zeng)汽(qi)車需要的排(pai)氣系統(tong)用不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)就超過(guo)48萬(wan)噸(dun)。同(tong)時，中國(guo)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)行(xing)業快速(su)發(fa)展(zhan)所面(mian)臨著鎳資(zi)源嚴(yan)重缺乏的問題。考慮到現(xian)代(dai)鐵素體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的特點(dian)和優勢(shi)，鐵素體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在中國(guo)汽(qi)車工業的應用前景(jing)非常樂觀。中國(guo)發(fa)展(zhan)現(xian)代(dai)鐵素體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)勢(shi)在必行(xing)。

現代鐵(tie)素體(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)離不開(kai)(kai)先(xian)進(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)冶金技(ji)術和微合金化金屬(shu)學的(de)(de)(de)(de)研(yan)究。以(yi)往(wang)的(de)(de)(de)(de)研(yan)究表明，鈮在汽車(che)(che)排氣(qi)(qi)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)中(zhong)具(ju)(ju)有突出的(de)(de)(de)(de)作用(yong)。因(yin)此，在今后的(de)(de)(de)(de)工作中(zhong)，進(jin)(jin)一步研(yan)究鈮對(dui)于排氣(qi)(qi)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)用(yong)不銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)性(xing)能的(de)(de)(de)(de)提(ti)高原理和相應(ying)的(de)(de)(de)(de)工藝措(cuo)施，進(jin)(jin)而開(kai)(kai)發(fa)出新型的(de)(de)(de)(de)含鈮車(che)(che)用(yong)排氣(qi)(qi)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)不銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)，對(dui)于提(ti)升排氣(qi)(qi)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能具(ju)(ju)有重要的(de)(de)(de)(de)理論和實際意義。含鈮鐵(tie)素體(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)兼具(ju)(ju)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)成型性(xing)、經(jing)濟性(xing)、耐蝕(shi)性(xing)、抗(kang)氧化性(xing)等特點，除汽車(che)(che)排氣(qi)(qi)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)以(yi)外，在很多領域可替代奧氏體(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)，發(fa)展(zhan)前景(jing)十分廣闊。因(yin)此，汽車(che)(che)排氣(qi)(qi)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)用(yong)含鈮鐵(tie)素體(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)開(kai)(kai)發(fa)將(jiang)推(tui)動現代鐵(tie)素體(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)研(yan)發(fa)與應(ying)用(yong)的(de)(de)(de)(de)進(jin)(jin)程。