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(zai)1989年開(kai)始,對汽車(che)制造(zao)廠規定(ding)了(le)各種零部件(jian)的(de)(de)(de)(de)保(bao)證年限。規定(ding)消聲器(qi)的(de)(de)(de)(de)壽命為(wei)3年或6萬(wan)公里(li),促(cu)使各制造(zao)廠迅速(su)實施由表(biao)面處理鋼(gang)板向(xiang)不(bu)銹鋼(gang)板轉換(huan)(huan)。各汽車(che)制造(zao)廠又(you)開(kai)始研討以(yi)提高發動(dong)機的(de)(de)(de)(de)燃燒溫度促(cu)使排(pai)放的(de)(de)(de)(de)氣(qi)體得以(yi)凈化,更進(jin)一步地(di)推動(dong)了(le)排(pai)氣(qi)系統全(quan)體零部件(jian)的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)化。因(yin)為(wei)位(wei)于發動(dong)機輸出部的(de)(de)(de)(de)多(duo)管路轉換(huan)(huan)器(qi)、多(duo)管路排(pai)氣(qi)管部分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)溫度高達900~800℃,撓性管、觸媒(mei)轉換(huan)(huan)器(qi)部分(fen)(fen)為(wei)800~600℃,中(zhong)間管部分(fen)(fen)為(wei)600~400℃,就(jiu)是(shi)消聲器(qi),尾部末端管業達到(dao)400~200℃,所以(yi)具(ju)備耐(nai)熱性和耐(nai)腐蝕(shi)性的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)是(shi)用在(zai)這(zhe)些零件(jian)上(shang)最合適的(de)(de)(de)(de)材料。直接不(bu)銹鋼(gang)已按用途的(de)(de)(de)(de)不(bu)同,從以(yi)SCH409L、SUS410L不(bu)銹鋼(gang)為(wei)中(zhong)心的(de)(de)(de)(de)以(yi)耐(nai)熱性為(wei)主的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)種向(xiang)SUS436L等即具(ju)有耐(nai)腐蝕(shi)性又(you)具(ju)有耐(nai)氧化性的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)種轉換(huan)(huan)。


 作為(wei)(wei)排氧(yang)凈化(hua)裝置的(de)(de)(de)(de)觸媒轉換器載體的(de)(de)(de)(de)材(cai)料,是在(zai)即(ji)具有耐氧(yang)化(hua)性(xing)又具有觸媒載體特性(xing)的(de)(de)(de)(de)20Cr-5Al鋼的(de)(de)(de)(de)基礎上添加稀土元素而形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)一種特殊(shu)材(cai)料。將厚度為(wei)(wei)30微米的(de)(de)(de)(de)這(zhe)種特殊(shu)不銹鋼箔,制作成(cheng)波(bo)紋板或平(ping)板重疊(die)卷(juan)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)圓筒狀的(de)(de)(de)(de)觸媒體再裝入排氧(yang)凈化(hua)裝置中使用。


 強化(hua)(hua)汽車排氣的(de)(de)法(fa)規應用(yong)(yong)范圍進(jin)一(yi)步(bu)擴大(da),要求(qiu)摩托車消(xiao)聲器(qi)也要不銹鋼化(hua)(hua)。還有,最近,在日(ri)本東京地區,根據載(zai)(zai)貨卡(ka)(ka)車的(de)(de)凈(jing)化(hua)(hua)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)設(she)置(zhi)法(fa)規,作(zuo)為載(zai)(zai)貨卡(ka)(ka)車的(de)(de)排氣凈(jing)化(hua)(hua)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)也采用(yong)(yong)了不銹鋼制造。因為載(zai)(zai)貨卡(ka)(ka)車使(shi)用(yong)(yong)柴油(you)發動機比較多,在歐美這(zhe)種(zhong)技術用(yong)(yong)在許多柴油(you)發動機卡(ka)(ka)車上,也作(zuo)為排放尾(wei)氣凈(jing)化(hua)(hua)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)使(shi)用(yong)(yong)。從(cong)表面處理(li)鋼板到(dao)不銹鋼的(de)(de)不銹鋼化(hua)(hua)的(de)(de)重(zhong)點:耐(nai)熱性(xing)、耐(nai)氧化(hua)(hua)性(xing);耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)和高溫強度。


 1. 汽車多管路排氣系統


 汽車(che)排(pai)氣(qi)(qi)系統材料中,根據美國加利福(fu)尼亞州排(pai)氣(qi)(qi)法(fa)規,曾先(xian)在(zai)觸媒載體殼體和(he)消聲(sheng)器上開展了不銹(xiu)鋼(gang)化(hua),以后又進展到離發(fa)動機很(hen)近的多管路排(pai)氣(qi)(qi)管(亦(yi)稱汽車(che)排(pai)氣(qi)(qi)岐管)。以前,因為多管路排(pai)氣(qi)(qi)管的形狀比較復雜,幾乎(hu)全部使用鑄鐵件。為了強化(hua)排(pai)氣(qi)(qi)法(fa)規,單從觸媒載體進行排(pai)氣(qi)(qi)凈(jing)化(hua),不能徹底(di)解(jie)決問題,還要(yao)借助提(ti)高燃燒溫(wen)度改善凈(jing)化(hua)效果。因為以前使用鑄鐵件,在(zai)耐(nai)熱(re)方(fang)面(mian)發(fa)生過問題。為此采取了對策替(ti)換成(cheng)不銹(xiu)鋼(gang)鑄件,鋼(gang)種是耐(nai)熱(re)鋼(gang)SUH409.


 此后(hou),汽車(che)生產廠(chang)家為了適應強化排放氣(qi)體(ti)法規,為進(jin)(jin)一步提高燃燒(shao)溫度和(he)輕(qing)量(liang)化而與不(bu)銹鋼生產企業開展(zhan)技術(shu)合作(zuo),開發多管(guan)路排氣(qi)管(guan)最(zui)佳材(cai)(cai)料(liao),在制造(zao)方法上,從鑄件轉(zhuan)換成(cheng)利用(yong)管(guan)子和(he)沖壓工(gong)藝進(jin)(jin)行排氣(qi)管(guan)的(de)成(cheng)型(xing)加(jia)工(gong),這(zhe)樣不(bu)僅僅提高了材(cai)(cai)料(liao)功能(neng)而且實現了全部(bu)的(de)輕(qing)量(liang)化。


 因為要求材料(liao)具備耐熱性(xing)和抗氧化性(xing),當初從材料(liao)的加工考慮使用了奧氏體系(xi)列(lie)代(dai)表鋼(gang)(gang)種(zhong)SUS304不銹(xiu)鋼(gang)(gang)。后來,不銹(xiu)鋼(gang)(gang)企業在鐵素體系(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)種(zhong)內(nei)添(tian)加了鉬(mu)鈦鈮等,又為提(ti)高其抗氧化性(xing),提(ti)高了硅的含量,使這些特殊材料(liao)得到大(da)量使用。


 原(yuan)來利(li)用(yong)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造工(gong)藝所生產的鑄(zhu)(zhu)(zhu)件,其加(jia)工(gong)形狀要求(qiu)比較嚴格,單純利(li)用(yong)沖壓加(jia)工(gong)在復雜形狀的成形上存(cun)在問題(ti),因(yin)而在所謂的潤滑(hua)不(bu)銹鋼(gang)(gang)鋼(gang)(gang)板再加(jia)石(shi)蠟的透(tou)明薄(bo)膜,使(shi)大幅度提高(gao)其加(jia)工(gong)性的材料(liao)的開發成為可(ke)能。從普(pu)通鋼(gang)(gang)、鑄(zhu)(zhu)(zhu)件開始到不(bu)銹鋼(gang)(gang),不(bu)銹鋼(gang)(gang)化的重點主(zhu)要有耐熱性、耐氧化性,高(gao)溫強度(因(yin)為薄(bo)壁化而達到輕(qing)量(liang)化)及耐腐蝕(shi)性。


2. 汽車氣(qi)體密(mi)封墊


  在(zai)(zai)美國(guo)加利福尼亞州汽(qi)(qi)車(che)尾氣(qi)排放法(fa)規(gui)規(gui)定觸媒載體(ti)的(de)殼體(ti)使用不銹(xiu)鋼(gang),1986年美國(guo)環(huan)境保護(hu)局又提(ti)出使用石棉可(ke)能引(yin)發(fa)癌癥,而下(xia)令全面停止使用石棉制品(pin),從此,開始了針對汽(qi)(qi)車(che)用氣(qi)體(ti)密封(feng)(feng)墊以不銹(xiu)鋼(gang)替代石棉的(de)研究(jiu)。在(zai)(zai)日本(ben),汽(qi)(qi)車(che)生產廠家積極地(di)(di)參加了這(zhe)項環(huan)境保護(hu)工(gong)作,成功地(di)(di)完成了汽(qi)(qi)車(che)密封(feng)(feng)墊的(de)不銹(xiu)鋼(gang)化。如果(guo)在(zai)(zai)檢車(che)領域也能積極地(di)(di)抓緊這(zhe)項工(gong)作,當今在(zai)(zai)日本(ben)的(de)石棉污染問題也早就解(jie)決了。


 汽(qi)車上(shang)使(shi)(shi)用(yong)(yong)的(de)氣體密(mi)(mi)封(feng)墊(dian)(dian)(dian),要求具(ju)備耐熱(re)(re)(re)性(xing)和密(mi)(mi)封(feng)性(xing)。耐熱(re)(re)(re)性(xing)是不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)代(dai)表功能,在使(shi)(shi)用(yong)(yong)上(shang)沒有問題,而(er)其(qi)密(mi)(mi)封(feng)性(xing)則是一個難題。使(shi)(shi)用(yong)(yong)石(shi)(shi)棉緊緊貼敷地壓在一起,則可提高其(qi)密(mi)(mi)封(feng)性(xing),而(er)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼是金屬板(ban),其(qi)板(ban)厚偏差或是形(xing)狀偏差,則可能產生間(jian)隙。無疑兩張板(ban)的(de)密(mi)(mi)封(feng)墊(dian)(dian)(dian)增加(jia)了(le)成本,于是即具(ju)有彈力特性(xing)又具(ju)有密(mi)(mi)封(feng)形(xing)狀的(de)結構問世,使(shi)(shi)用(yong)(yong)沖壓加(jia)工技術可以用(yong)(yong)一張板(ban)就達到氣體密(mi)(mi)封(feng)效果。在許多汽(qi)車上(shang),都(dou)使(shi)(shi)用(yong)(yong)這種(zhong)金屬氣體密(mi)(mi)封(feng)墊(dian)(dian)(dian),密(mi)(mi)封(feng)墊(dian)(dian)(dian)使(shi)(shi)用(yong)(yong)的(de)鋼種(zhong)為(wei)SUS310S不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼,其(qi)厚度為(wei)0.2-0.25mm。從石(shi)(shi)棉到不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼化的(de)重(zhong)點是,不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼比(bi)石(shi)(shi)棉更(geng)具(ju)有耐熱(re)(re)(re)性(xing)及高溫強度高于耐腐蝕性(xing)能強。