無錫不銹鋼板、無錫不銹鋼管專業生成廠家無錫漢能不銹鋼2020年9月16日訊  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(sui)著汽(qi)(qi)車(che)(che)尾氣排(pai)(pai)放標準(zhun)的(de)要(yao)求(qiu)越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)嚴格，汽(qi)(qi)車(che)(che)尾氣的(de)排(pai)(pai)放溫(wen)(wen)度(du)也越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)高(gao)，對(dui)(dui)排(pai)(pai)氣系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)高(gao)溫(wen)(wen)機械性(xing)能(neng)、耐腐蝕性(xing)能(neng)提出了更加嚴格的(de)要(yao)求(qiu)。同(tong)時，汽(qi)(qi)車(che)(che)排(pai)(pai)氣系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)由(you)(you)歧管(guan)(guan)、前管(guan)(guan)、柔性(xing)管(guan)(guan)、轉換器、中(zhong)心管(guan)(guan)、消聲器和尾管(guan)(guan)構(gou)成，不(bu)同(tong)部(bu)(bu)(bu)位對(dui)(dui)材(cai)料(liao)的(de)要(yao)求(qiu)各有(you)不(bu)同(tong)。由(you)(you)于汽(qi)(qi)車(che)(che)排(pai)(pai)氣系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)主要(yao)由(you)(you)管(guan)(guan)件(jian)連(lian)接，且(qie)(qie)連(lian)接部(bu)(bu)(bu)位的(de)形狀不(bu)盡相(xiang)同(tong)，因此(ci)(ci)，必(bi)須對(dui)(dui)管(guan)(guan)件(jian)進行(xing)彎曲、縮徑、擴管(guan)(guan)等加工，故要(yao)求(qiu)汽(qi)(qi)車(che)(che)排(pai)(pai)氣系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)用鋼要(yao)具(ju)有(you)良好(hao)的(de)成型性(xing)。其次(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)排(pai)(pai)氣系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)前端的(de)高(gao)溫(wen)(wen)部(bu)(bu)(bu)件(jian)，最高(gao)溫(wen)(wen)度(du)可(ke)達900益(yi)(yi)，為材(cai)料(liao)腐蝕最嚴重的(de)部(bu)(bu)(bu)位；中(zhong)心管(guan)(guan)以(yi)后(hou)溫(wen)(wen)度(du)在(zai)600益(yi)(yi)左右(you)；尾管(guan)(guan)出口處的(de)溫(wen)(wen)度(du)在(zai)100益(yi)(yi)~300益(yi)(yi)之(zhi)間，因此(ci)(ci)，要(yao)求(qiu)材(cai)料(liao)具(ju)有(you)一(yi)定的(de)抗高(gao)溫(wen)(wen)氧化性(xing)。另外，由(you)(you)于汽(qi)(qi)車(che)(che)經常處于發動和停止的(de)反復(fu)運行(xing)狀態，故又要(yao)求(qiu)材(cai)料(liao)具(ju)有(you)良好(hao)的(de)耐高(gao)溫(wen)(wen)疲勞性(xing)。再次(ci)，由(you)(you)于汽(qi)(qi)車(che)(che)排(pai)(pai)氣系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)暴露在(zai)外，且(qie)(qie)離路(lu)面較近，易受(shou)外界(jie)環境(jing)介質的(de)侵蝕，且(qie)(qie)消音器在(zai)短程行(xing)駛中(zhong)有(you)冷凝液析出，對(dui)(dui)內壁造成點蝕，故應選(xuan)用耐蝕性(xing)好(hao)的(de)材(cai)料(liao)。

當(dang)前，國際上轎車排氣(qi)系統基(ji)本采用(yong)不(bu)銹(xiu)鋼制造，其中，鐵(tie)素(su)(su)(su)體不(bu)銹(xiu)鋼因(yin)其良好的(de)(de)綜合性(xing)能，在(zai)排氣(qi)系統中得到廣泛的(de)(de)應用(yong)。而(er)含鈮(ni)鐵(tie)素(su)(su)(su)體不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)研究(jiu)(jiu)與開發(fa)是(shi)近20年間冶金(jin)(jin)和材(cai)料(liao)科(ke)學領域的(de)(de)重大技術進步。20世紀80年代，國際上冶金(jin)(jin)材(cai)料(liao)專家(jia)，對鈮(ni)在(zai)改(gai)善(shan)傳統鐵(tie)素(su)(su)(su)體不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)成型性(xing)（尤(you)其是(shi)深沖性(xing)能）、耐蝕性(xing)等方面進行了(le)許多研究(jiu)(jiu)。結(jie)果證明，加入少量鈮(ni)元素(su)(su)(su)是(shi)賦予鐵(tie)素(su)(su)(su)體不(bu)銹(xiu)鋼良好深沖性(xing)的(de)(de)有效方式之一，還可改(gai)善(shan)鐵(tie)素(su)(su)(su)體不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)耐蝕性(xing)，提高鋼的(de)(de)抗氧化(hua)、高溫強(qiang)度和抗蠕變(bian)性(xing)能，使鐵(tie)素(su)(su)(su)體不(bu)銹(xiu)鋼在(zai)汽車排氣(qi)系統中獲得廣泛應用(yong)。

最新(xin)研究表(biao)明，鈮不(bu)僅(jin)僅(jin)是(shi)簡(jian)單的穩定(ding)(ding)化元(yuan)素(su)(su)，可(ke)改變鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的表(biao)面質(zhi)量(liang)，還可(ke)以防止(zhi)應變時效、降低和消除敏化（即鈦/鈮在鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)晶(jing)界(jie)(jie)固定(ding)(ding)碳(tan)(tan)和氮，防止(zhi)碳(tan)(tan)化鉻(ge)形成，避(bi)免晶(jing)界(jie)(jie)貧鉻(ge)造成晶(jing)界(jie)(jie)腐(fu)蝕）。此外，鈮的加入還可(ke)以改善鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的其他性能，如(ru)抗晶(jing)間腐(fu)蝕、抗蠕變、抗氧(yang)化等(deng)，從而使鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)具(ju)有相當或優于奧氏體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的性能，因此得到了(le)廣泛(fan)的應用(yong)。

為盡快實(shi)現汽(qi)車排(pai)氣(qi)系統(tong)用不銹鋼(gang)國(guo)(guo)產(chan)化(hua)，國(guo)(guo)內產(chan)、學、研、用相關單位組成(cheng)了(le)聯合(he)攻關組。其主要工作目標是開發適(shi)合(he)于中國(guo)(guo)目前油品條(tiao)件(jian)下的經濟型汽(qi)車排(pai)氣(qi)系統(tong)用鐵素體不銹鋼(gang)系列材(cai)料，不斷提(ti)高(gao)產(chan)品實(shi)物質(zhi)量，最終實(shi)現完全國(guo)(guo)產(chan)化(hua)。

首(shou)先，該攻(gong)關(guan)組對目前國內燃油的(de)(de)(de)油品特性進(jin)(jin)行了調查，對排(pai)氣系(xi)(xi)(xi)統(tong)失(shi)效部位的(de)(de)(de)腐蝕(shi)產物(wu)進(jin)(jin)行了分(fen)析，并(bing)對SUH409L、436L等材料(liao)進(jin)(jin)行冷(leng)凝液的(de)(de)(de)腐蝕(shi)實驗(yan)評價(jia)。在此基礎(chu)上，該攻(gong)關(guan)組提出了能(neng)夠(gou)模擬實際工(gong)況條(tiao)件下，汽車(che)排(pai)氣系(xi)(xi)(xi)統(tong)用鋼的(de)(de)(de)標準方案(an)；就幾種典(dian)型(xing)汽車(che)排(pai)氣系(xi)(xi)(xi)統(tong)用鐵(tie)素體不銹鋼的(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性、焊接性、成型(xing)性及耐(nai)高溫性能(neng)等進(jin)(jin)行全面評價(jia)；綜合研究、開發(fa)汽車(che)新型(xing)材料(liao)，并(bing)在工(gong)廠進(jin)(jin)行試制；開展(zhan)新材料(liao)成型(xing)性研究，焊接、腐蝕(shi)性能(neng)評價(jia)；對上述新材料(liao)的(de)(de)(de)冶煉、連鑄及熱、冷(leng)加工(gong)工(gong)藝進(jin)(jin)行研究，最終實現工(gong)業化批(pi)量(liang)生(sheng)產，并(bing)在奔(ben)騰B50、紅旗(qi)等車(che)型(xing)排(pai)氣系(xi)(xi)(xi)統(tong)實際應用和跑車(che)上進(jin)(jin)行試驗(yan)和相應的(de)(de)(de)分(fen)析、評價(jia)。

研究結果表明(ming)，汽(qi)車(che)排(pai)氣系統失效部(bu)位集(ji)中在(zai)消聲(sheng)器位置，且局部(bu)腐蝕(shi)類型為點蝕(shi)。加入鈮(ni)后，平均腐蝕(shi)速率明(ming)顯降(jiang)低(di)，極大地(di)改善了鐵素體不(bu)銹鋼平均耐腐蝕(shi)性能。

汽車(che)行(xing)業(ye)(ye)的(de)繁榮推動了(le)車(che)用(yong)材料研究與(yu)開(kai)發的(de)進程(cheng)。據了(le)解，一般汽車(che)排氣系(xi)統平(ping)均用(yong)鋼約20千克/輛(liang)(liang)。按2015年(nian)國(guo)內(nei)年(nian)產(chan)2410萬(wan)輛(liang)(liang)汽車(che)計(ji)，年(nian)新增汽車(che)需要(yao)的(de)排氣系(xi)統用(yong)不銹(xiu)鋼就超過48萬(wan)噸。同時，中(zhong)國(guo)不銹(xiu)鋼行(xing)業(ye)(ye)快速(su)發展(zhan)所面臨(lin)著(zhu)鎳資源嚴重缺乏(fa)的(de)問題(ti)。考慮到現(xian)代鐵(tie)素體(ti)不銹(xiu)鋼的(de)特點和優勢，鐵(tie)素體(ti)不銹(xiu)鋼在中(zhong)國(guo)汽車(che)工業(ye)(ye)的(de)應用(yong)前景非常(chang)樂觀(guan)。中(zhong)國(guo)發展(zhan)現(xian)代鐵(tie)素體(ti)不銹(xiu)鋼勢在必行(xing)。

現代鐵(tie)素體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)發展離不(bu)(bu)(bu)開先(xian)進(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)冶金技術和(he)(he)微合金化金屬學的(de)(de)(de)(de)研究。以往的(de)(de)(de)(de)研究表明，鈮(ni)在汽(qi)車排氣(qi)(qi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)中具(ju)有(you)(you)突出(chu)的(de)(de)(de)(de)作用(yong)。因此(ci)，在今后的(de)(de)(de)(de)工(gong)作中，進(jin)(jin)(jin)一步研究鈮(ni)對于(yu)排氣(qi)(qi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)用(yong)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)提(ti)高原(yuan)理和(he)(he)相應(ying)的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝措施，進(jin)(jin)(jin)而開發出(chu)新型(xing)的(de)(de)(de)(de)含鈮(ni)車用(yong)排氣(qi)(qi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)，對于(yu)提(ti)升排氣(qi)(qi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)具(ju)有(you)(you)重要的(de)(de)(de)(de)理論和(he)(he)實際意義(yi)。含鈮(ni)鐵(tie)素體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)兼具(ju)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)成型(xing)性(xing)、經濟性(xing)、耐蝕(shi)性(xing)、抗氧(yang)化性(xing)等(deng)特點，除汽(qi)車排氣(qi)(qi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)以外，在很多領(ling)域可替代奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)，發展前景十分廣闊。因此(ci)，汽(qi)車排氣(qi)(qi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)用(yong)含鈮(ni)鐵(tie)素體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)開發將推動現代鐵(tie)素體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)研發與應(ying)用(yong)的(de)(de)(de)(de)進(jin)(jin)(jin)程(cheng)。