一臺汽車上使用不(bu)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(gang)管制作。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)(nian)開(kai)始(shi),對汽(qi)車制(zhi)造(zao)廠規定了(le)各(ge)種零部(bu)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)保證年(nian)(nian)限。規定消聲器的(de)(de)(de)(de)(de)壽命為(wei)3年(nian)(nian)或(huo)6萬公里,促使各(ge)制(zhi)造(zao)廠迅(xun)速實(shi)施由表面處理(li)鋼(gang)板(ban)向(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)板(ban)轉(zhuan)換。各(ge)汽(qi)車制(zhi)造(zao)廠又(you)開(kai)始(shi)研討(tao)以提高發動機的(de)(de)(de)(de)(de)燃燒溫度促使排放的(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體得以凈(jing)化,更進一步(bu)地推動了(le)排氣(qi)(qi)系統全(quan)體零部(bu)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)化。因為(wei)位于發動機輸出部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)多管(guan)路(lu)(lu)轉(zhuan)換器、多管(guan)路(lu)(lu)排氣(qi)(qi)管(guan)部(bu)分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)溫度高達900~800℃,撓性(xing)管(guan)、觸(chu)媒(mei)轉(zhuan)換器部(bu)分(fen)為(wei)800~600℃,中間管(guan)部(bu)分(fen)為(wei)600~400℃,就是消聲器,尾部(bu)末端管(guan)業達到400~200℃,所(suo)以具備耐(nai)(nai)熱性(xing)和耐(nai)(nai)腐蝕性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)是用(yong)在這些零件(jian)上最(zui)合適的(de)(de)(de)(de)(de)材料。直接(jie)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)已按用(yong)途(tu)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)同(tong),從以SCH409L、SUS410L不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)為(wei)中心的(de)(de)(de)(de)(de)以耐(nai)(nai)熱性(xing)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)種向(xiang)SUS436L等即具有耐(nai)(nai)腐蝕性(xing)又(you)具有耐(nai)(nai)氧化性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)種轉(zhuan)換。


 作(zuo)為(wei)排(pai)氧(yang)凈化(hua)(hua)裝置的觸(chu)(chu)媒轉換器(qi)載(zai)體的材(cai)料,是在即具有耐氧(yang)化(hua)(hua)性(xing)又具有觸(chu)(chu)媒載(zai)體特(te)性(xing)的20Cr-5Al鋼的基礎上添加稀土元素而形成的一種特(te)殊材(cai)料。將厚(hou)度為(wei)30微米(mi)的這種特(te)殊不銹鋼箔,制作(zuo)成波紋(wen)板或(huo)平板重(zhong)疊卷成的圓筒狀的觸(chu)(chu)媒體再裝入排(pai)氧(yang)凈化(hua)(hua)裝置中(zhong)使(shi)用。


 強化汽車排(pai)氣(qi)的(de)法(fa)規應用范(fan)圍進一步擴大(da),要(yao)求摩托車消聲器也(ye)(ye)要(yao)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)化。還有,最近,在(zai)日本(ben)東京地區(qu),根據載(zai)貨(huo)(huo)卡車的(de)凈化裝(zhuang)置(zhi)設(she)置(zhi)法(fa)規,作(zuo)為載(zai)貨(huo)(huo)卡車的(de)排(pai)氣(qi)凈化裝(zhuang)置(zhi)也(ye)(ye)采用了不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)制造。因為載(zai)貨(huo)(huo)卡車使用柴油(you)發動(dong)機(ji)比較多,在(zai)歐美(mei)這種技術用在(zai)許多柴油(you)發動(dong)機(ji)卡車上(shang),也(ye)(ye)作(zuo)為排(pai)放尾氣(qi)凈化裝(zhuang)置(zhi)使用。從表面處理鋼(gang)板到不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)化的(de)重點:耐(nai)熱性、耐(nai)氧(yang)化性;耐(nai)腐(fu)蝕性和高溫強度。


 1. 汽(qi)車多管路排氣系(xi)統


 汽車(che)排(pai)(pai)氣系統材(cai)料中,根(gen)據(ju)美國加利(li)福尼亞州排(pai)(pai)氣法規,曾先在觸(chu)媒載(zai)體殼(ke)體和消聲器上(shang)開展(zhan)了不(bu)銹鋼化(hua),以后又進(jin)展(zhan)到離發(fa)動機很近的(de)多(duo)管(guan)(guan)路排(pai)(pai)氣管(guan)(guan)(亦稱汽車(che)排(pai)(pai)氣岐管(guan)(guan))。以前,因(yin)為(wei)多(duo)管(guan)(guan)路排(pai)(pai)氣管(guan)(guan)的(de)形狀比較(jiao)復雜,幾乎全部使用鑄(zhu)(zhu)鐵件。為(wei)了強化(hua)排(pai)(pai)氣法規,單從觸(chu)媒載(zai)體進(jin)行排(pai)(pai)氣凈化(hua),不(bu)能(neng)徹底解(jie)決(jue)問題,還要借助提高燃燒(shao)溫度改善凈化(hua)效(xiao)果。因(yin)為(wei)以前使用鑄(zhu)(zhu)鐵件,在耐熱方面發(fa)生過問題。為(wei)此采取了對策替換成不(bu)銹鋼鑄(zhu)(zhu)件,鋼種是(shi)耐熱鋼SUH409.


 此后,汽車(che)生(sheng)(sheng)產廠家為了適應強化排放氣體(ti)法規,為進(jin)(jin)一步提高(gao)燃燒溫度(du)和輕(qing)量化而(er)與不(bu)銹鋼生(sheng)(sheng)產企業開展技術合(he)作,開發多(duo)管(guan)(guan)路(lu)排氣管(guan)(guan)最佳材(cai)料(liao),在制造方法上(shang),從(cong)鑄件(jian)轉換成(cheng)(cheng)利用管(guan)(guan)子(zi)和沖(chong)壓(ya)工藝進(jin)(jin)行排氣管(guan)(guan)的成(cheng)(cheng)型(xing)加工,這樣不(bu)僅(jin)僅(jin)提高(gao)了材(cai)料(liao)功(gong)能而(er)且實現了全(quan)部的輕(qing)量化。


 因為要(yao)求(qiu)材料(liao)(liao)具備耐熱性(xing)和抗氧(yang)化性(xing),當初從材料(liao)(liao)的(de)(de)加工(gong)考慮(lv)使(shi)用了奧氏體(ti)系列代表鋼種SUS304不銹(xiu)鋼。后來,不銹(xiu)鋼企(qi)業在鐵(tie)素(su)體(ti)系列鋼種內添加了鉬鈦鈮(ni)等,又為提高其抗氧(yang)化性(xing),提高了硅的(de)(de)含(han)量,使(shi)這(zhe)些特殊材料(liao)(liao)得(de)到大量使(shi)用。


 原來利用鑄(zhu)造工(gong)(gong)(gong)藝(yi)所生產的(de)(de)(de)(de)鑄(zhu)件,其加工(gong)(gong)(gong)形(xing)狀要求比較嚴(yan)格,單純利用沖壓(ya)加工(gong)(gong)(gong)在復雜形(xing)狀的(de)(de)(de)(de)成形(xing)上存在問題,因(yin)而在所謂(wei)的(de)(de)(de)(de)潤滑(hua)不(bu)(bu)銹鋼鋼板再加石蠟的(de)(de)(de)(de)透明薄(bo)膜,使大幅度(du)提(ti)高其加工(gong)(gong)(gong)性(xing)的(de)(de)(de)(de)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)開(kai)發(fa)成為可能。從普(pu)通鋼、鑄(zhu)件開(kai)始到不(bu)(bu)銹鋼,不(bu)(bu)銹鋼化(hua)的(de)(de)(de)(de)重點(dian)主要有耐熱性(xing)、耐氧化(hua)性(xing),高溫(wen)強度(du)(因(yin)為薄(bo)壁(bi)化(hua)而達到輕量化(hua))及(ji)耐腐(fu)蝕性(xing)。


2. 汽車(che)氣體密封(feng)墊


  在(zai)美(mei)(mei)國加利福(fu)尼亞州(zhou)汽(qi)車尾氣(qi)排放法規規定(ding)觸媒載體的(de)殼體使(shi)(shi)用(yong)不銹(xiu)鋼,1986年(nian)美(mei)(mei)國環(huan)境(jing)保(bao)護(hu)局(ju)又提出使(shi)(shi)用(yong)石(shi)(shi)棉可能(neng)(neng)引(yin)發癌癥,而下令全(quan)面停止使(shi)(shi)用(yong)石(shi)(shi)棉制品(pin),從此,開始(shi)了(le)(le)針對汽(qi)車用(yong)氣(qi)體密(mi)封(feng)墊(dian)以不銹(xiu)鋼替代石(shi)(shi)棉的(de)研(yan)究。在(zai)日(ri)本,汽(qi)車生產(chan)廠家積極地(di)參加了(le)(le)這(zhe)項環(huan)境(jing)保(bao)護(hu)工作,成功地(di)完成了(le)(le)汽(qi)車密(mi)封(feng)墊(dian)的(de)不銹(xiu)鋼化(hua)。如果在(zai)檢車領域(yu)也能(neng)(neng)積極地(di)抓(zhua)緊這(zhe)項工作,當今在(zai)日(ri)本的(de)石(shi)(shi)棉污染問題也早就解決了(le)(le)。


 汽(qi)車上使用(yong)(yong)的(de)氣體(ti)(ti)密(mi)(mi)(mi)封(feng)墊(dian),要求具備耐熱性(xing)和密(mi)(mi)(mi)封(feng)性(xing)。耐熱性(xing)是(shi)(shi)不銹鋼的(de)代表功能(neng),在(zai)使用(yong)(yong)上沒有(you)問題,而其密(mi)(mi)(mi)封(feng)性(xing)則是(shi)(shi)一(yi)(yi)個(ge)難題。使用(yong)(yong)石棉緊(jin)緊(jin)貼敷地壓(ya)在(zai)一(yi)(yi)起,則可提(ti)高其密(mi)(mi)(mi)封(feng)性(xing),而不銹鋼是(shi)(shi)金屬板(ban),其板(ban)厚(hou)偏差或(huo)是(shi)(shi)形(xing)(xing)狀偏差,則可能(neng)產生間隙(xi)。無疑(yi)兩張(zhang)板(ban)的(de)密(mi)(mi)(mi)封(feng)墊(dian)增加了成本,于是(shi)(shi)即(ji)具有(you)彈力特性(xing)又具有(you)密(mi)(mi)(mi)封(feng)形(xing)(xing)狀的(de)結(jie)構問世,使用(yong)(yong)沖壓(ya)加工技術可以用(yong)(yong)一(yi)(yi)張(zhang)板(ban)就達到(dao)氣體(ti)(ti)密(mi)(mi)(mi)封(feng)效果。在(zai)許多汽(qi)車上,都使用(yong)(yong)這(zhe)種金屬氣體(ti)(ti)密(mi)(mi)(mi)封(feng)墊(dian),密(mi)(mi)(mi)封(feng)墊(dian)使用(yong)(yong)的(de)鋼種為SUS310S不銹鋼,其厚(hou)度為0.2-0.25mm。從石棉到(dao)不銹鋼不銹鋼化的(de)重(zhong)點是(shi)(shi),不銹鋼比石棉更(geng)具有(you)耐熱性(xing)及高溫強度高于耐腐蝕(shi)性(xing)能(neng)強。