一臺汽車上使用不(bu)銹鋼(gang)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(xiu)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年開始,對汽(qi)(qi)車(che)制造廠規(gui)定了各(ge)(ge)種(zhong)零部(bu)(bu)(bu)件(jian)的(de)(de)(de)(de)保證年限。規(gui)定消聲(sheng)器的(de)(de)(de)(de)壽命(ming)為(wei)(wei)3年或6萬公里,促(cu)使各(ge)(ge)制造廠迅速實(shi)施由(you)表面(mian)處理鋼(gang)板(ban)向不銹鋼(gang)板(ban)轉換(huan)(huan)(huan)。各(ge)(ge)汽(qi)(qi)車(che)制造廠又開始研討以(yi)(yi)提(ti)高發動(dong)機(ji)的(de)(de)(de)(de)燃(ran)燒溫(wen)度(du)促(cu)使排放的(de)(de)(de)(de)氣(qi)體得以(yi)(yi)凈化(hua)(hua),更(geng)進一步地(di)推(tui)動(dong)了排氣(qi)系統(tong)全體零部(bu)(bu)(bu)件(jian)的(de)(de)(de)(de)不銹鋼(gang)化(hua)(hua)。因為(wei)(wei)位于發動(dong)機(ji)輸出(chu)部(bu)(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)多管(guan)路(lu)轉換(huan)(huan)(huan)器、多管(guan)路(lu)排氣(qi)管(guan)部(bu)(bu)(bu)分的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)高達900~800℃,撓(nao)性(xing)管(guan)、觸(chu)媒轉換(huan)(huan)(huan)器部(bu)(bu)(bu)分為(wei)(wei)800~600℃,中(zhong)間管(guan)部(bu)(bu)(bu)分為(wei)(wei)600~400℃,就(jiu)是(shi)消聲(sheng)器,尾部(bu)(bu)(bu)末端管(guan)業達到400~200℃,所以(yi)(yi)具(ju)備耐熱性(xing)和(he)耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)的(de)(de)(de)(de)不銹鋼(gang)是(shi)用在這些零件(jian)上最(zui)合適的(de)(de)(de)(de)材料。直接不銹鋼(gang)已(yi)按用途(tu)的(de)(de)(de)(de)不同,從以(yi)(yi)SCH409L、SUS410L不銹鋼(gang)為(wei)(wei)中(zhong)心的(de)(de)(de)(de)以(yi)(yi)耐熱性(xing)為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)種(zhong)向SUS436L等即具(ju)有耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)又具(ju)有耐氧化(hua)(hua)性(xing)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)種(zhong)轉換(huan)(huan)(huan)。


 作(zuo)為(wei)排(pai)(pai)氧(yang)凈化裝(zhuang)置的(de)觸(chu)媒(mei)轉換器(qi)載體(ti)的(de)材料(liao),是在(zai)即(ji)具有耐(nai)氧(yang)化性又具有觸(chu)媒(mei)載體(ti)特性的(de)20Cr-5Al鋼的(de)基(ji)礎上(shang)添加稀土(tu)元素而形成(cheng)的(de)一種(zhong)特殊材料(liao)。將(jiang)厚度(du)為(wei)30微米(mi)的(de)這種(zhong)特殊不銹(xiu)鋼箔,制作(zuo)成(cheng)波紋板或平板重疊卷成(cheng)的(de)圓筒狀(zhuang)的(de)觸(chu)媒(mei)體(ti)再(zai)裝(zhuang)入排(pai)(pai)氧(yang)凈化裝(zhuang)置中使用(yong)。


 強(qiang)化(hua)汽車(che)排(pai)氣(qi)(qi)的法(fa)規應用(yong)范圍(wei)進(jin)一步(bu)擴大,要求摩托車(che)消聲器也(ye)(ye)要不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)化(hua)。還有,最近,在(zai)日本(ben)東京(jing)地(di)區,根據載貨卡(ka)(ka)車(che)的凈化(hua)裝(zhuang)置(zhi)設置(zhi)法(fa)規,作為載貨卡(ka)(ka)車(che)的排(pai)氣(qi)(qi)凈化(hua)裝(zhuang)置(zhi)也(ye)(ye)采用(yong)了不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)制造。因為載貨卡(ka)(ka)車(che)使用(yong)柴(chai)油發動機比較多(duo),在(zai)歐美這種技術用(yong)在(zai)許(xu)多(duo)柴(chai)油發動機卡(ka)(ka)車(che)上,也(ye)(ye)作為排(pai)放(fang)尾氣(qi)(qi)凈化(hua)裝(zhuang)置(zhi)使用(yong)。從(cong)表(biao)面(mian)處理鋼(gang)板(ban)到不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)的不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)化(hua)的重點(dian):耐熱(re)性、耐氧化(hua)性;耐腐(fu)蝕性和(he)高溫強(qiang)度。


 1. 汽車多管路排氣系(xi)統


 汽車(che)(che)排(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)系(xi)統材料中,根(gen)據(ju)美國加(jia)利福尼亞(ya)州排(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)法規(gui),曾先在(zai)觸媒載體殼體和消聲器(qi)上開(kai)展(zhan)了不銹鋼化(hua)(hua),以后又進(jin)展(zhan)到(dao)離發動機很近的(de)多管(guan)路排(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)管(guan)(亦(yi)稱汽車(che)(che)排(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)岐(qi)管(guan))。以前(qian),因為多管(guan)路排(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)管(guan)的(de)形狀比較復(fu)雜,幾乎(hu)全(quan)部使用鑄鐵件(jian)(jian)。為了強化(hua)(hua)排(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)法規(gui),單從觸媒載體進(jin)行(xing)排(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)凈化(hua)(hua),不能徹底(di)解(jie)決問(wen)題(ti),還要借助提高燃燒溫(wen)度(du)改善凈化(hua)(hua)效(xiao)果。因為以前(qian)使用鑄鐵件(jian)(jian),在(zai)耐熱(re)(re)方面發生過問(wen)題(ti)。為此采取了對策替(ti)換成不銹鋼鑄件(jian)(jian),鋼種是(shi)耐熱(re)(re)鋼SUH409.


 此后(hou),汽車(che)生(sheng)產廠(chang)家為(wei)了適應強化(hua)(hua)排(pai)放氣體(ti)法規,為(wei)進(jin)一步提高燃燒(shao)溫度和(he)輕(qing)(qing)量化(hua)(hua)而與不(bu)銹鋼生(sheng)產企業開展技術(shu)合作,開發(fa)多管(guan)(guan)(guan)路排(pai)氣管(guan)(guan)(guan)最佳材料(liao),在制造方法上,從鑄件轉換成(cheng)利用管(guan)(guan)(guan)子和(he)沖壓(ya)工藝進(jin)行排(pai)氣管(guan)(guan)(guan)的(de)成(cheng)型加工,這樣(yang)不(bu)僅(jin)僅(jin)提高了材料(liao)功能而且實現了全部的(de)輕(qing)(qing)量化(hua)(hua)。


 因為要求材(cai)料具備耐(nai)熱性(xing)和(he)抗(kang)氧化性(xing),當初從材(cai)料的(de)加(jia)工(gong)考慮(lv)使用(yong)了(le)奧氏體系(xi)列(lie)代表鋼(gang)(gang)(gang)種SUS304不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。后來,不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)企業在鐵素體系(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種內添加(jia)了(le)鉬(mu)鈦(tai)鈮等,又為提(ti)高其抗(kang)氧化性(xing),提(ti)高了(le)硅的(de)含(han)量,使這些(xie)特殊材(cai)料得到(dao)大量使用(yong)。


 原來利用鑄造工藝所生產的(de)(de)(de)鑄件(jian),其加工形狀要求(qiu)比較嚴格(ge),單(dan)純利用沖壓加工在復雜形狀的(de)(de)(de)成(cheng)形上存在問題,因而在所謂的(de)(de)(de)潤滑不銹(xiu)鋼(gang)鋼(gang)板再加石蠟的(de)(de)(de)透明薄(bo)膜,使大(da)幅度提高其加工性的(de)(de)(de)材料(liao)的(de)(de)(de)開發(fa)成(cheng)為可能。從普通鋼(gang)、鑄件(jian)開始到不銹(xiu)鋼(gang),不銹(xiu)鋼(gang)化的(de)(de)(de)重點主要有耐熱性、耐氧化性,高溫強度(因為薄(bo)壁化而達到輕量化)及耐腐蝕性。


2. 汽車氣體(ti)密(mi)封墊


  在(zai)(zai)美國加利福尼亞州汽(qi)車尾(wei)氣(qi)排放法規(gui)規(gui)定觸媒載體(ti)的殼體(ti)使用(yong)不銹(xiu)鋼,1986年美國環(huan)境(jing)保(bao)護局又提出使用(yong)石(shi)棉可能(neng)引發(fa)癌癥(zheng),而下令全面停(ting)止使用(yong)石(shi)棉制品,從此,開(kai)始了針對汽(qi)車用(yong)氣(qi)體(ti)密封墊以不銹(xiu)鋼替代石(shi)棉的研究。在(zai)(zai)日本(ben),汽(qi)車生產廠家積極地(di)(di)參加了這項環(huan)境(jing)保(bao)護工作(zuo),成功地(di)(di)完(wan)成了汽(qi)車密封墊的不銹(xiu)鋼化。如(ru)果在(zai)(zai)檢車領域也(ye)(ye)能(neng)積極地(di)(di)抓緊這項工作(zuo),當今在(zai)(zai)日本(ben)的石(shi)棉污染問題(ti)也(ye)(ye)早就解決了。


 汽車上使用的(de)(de)氣(qi)體(ti)密(mi)(mi)封墊,要求具(ju)備耐(nai)熱(re)性(xing)和密(mi)(mi)封性(xing)。耐(nai)熱(re)性(xing)是(shi)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)代表功能(neng),在(zai)使用上沒有問題,而其密(mi)(mi)封性(xing)則是(shi)一(yi)個難題。使用石(shi)棉緊(jin)緊(jin)貼敷地壓在(zai)一(yi)起,則可(ke)提高其密(mi)(mi)封性(xing),而不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼是(shi)金屬板,其板厚偏(pian)(pian)差(cha)或是(shi)形(xing)狀(zhuang)偏(pian)(pian)差(cha),則可(ke)能(neng)產生間隙。無疑兩張(zhang)板的(de)(de)密(mi)(mi)封墊增加了成(cheng)本,于(yu)是(shi)即具(ju)有彈力特(te)性(xing)又具(ju)有密(mi)(mi)封形(xing)狀(zhuang)的(de)(de)結構問世,使用沖壓加工技術可(ke)以(yi)用一(yi)張(zhang)板就(jiu)達到氣(qi)體(ti)密(mi)(mi)封效果。在(zai)許多汽車上,都使用這種(zhong)金屬氣(qi)體(ti)密(mi)(mi)封墊,密(mi)(mi)封墊使用的(de)(de)鋼種(zhong)為(wei)SUS310S不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼,其厚度為(wei)0.2-0.25mm。從石(shi)棉到不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼化的(de)(de)重點是(shi),不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼比石(shi)棉更具(ju)有耐(nai)熱(re)性(xing)及高溫強度高于(yu)耐(nai)腐蝕性(xing)能(neng)強。