線于2004年4月投產(chǎn),?2005年開始進行汽車排氣系統(tǒng)用不銹鋼SUH409L的產(chǎn)品開發(fā),?2006年獲得了德國大眾的產(chǎn)品認證并出口海外。2007年,?針對中國汽車工業(yè)的快速發(fā)展,?寶鋼適時推出了汽車用不銹鋼系列產(chǎn)品開發(fā),經(jīng)過近幾年的國產(chǎn)化工作,?目前寶鋼已經(jīng)開發(fā)了包括SUH409L、B409M、B432L、B429、B436L、B439M、B441、B444M2、B443NT等在內(nèi)的目前市場應(yīng)用的鐵素體不銹鋼和常規(guī)的SUS304奧氏體不銹鋼,?廣泛應(yīng)用于國內(nèi)合資品牌和自主品牌汽車,?國產(chǎn)化取得了重要進展。
???汽車排氣系統(tǒng)主要由排氣歧管、前管、轉(zhuǎn)換器、中管、消音器和尾管等組成,?不同部位對材料有不同性能要求。排氣系統(tǒng)材料的服役環(huán)境可大體分為中低溫端(中管、消音器、尾管)和高溫端(前管、歧管)。?
汽車排氣系統(tǒng)高溫端用鐵素體不銹鋼性能要求
???汽車排氣系統(tǒng)的岐管和前管所處環(huán)境溫度可以達到750℃~900℃,?局部可能達到950℃,?對材料的高溫性能如高溫強度和高溫疲勞性能要求較高。汽車排氣歧管早期使用的主要是耐熱鑄鐵,但隨著排放等級提高、發(fā)動機性能提高和排氣溫度上升,?以及由于對減輕零部件重量的需要,?特別是為了改善三元催化裝置以快速提高催化效率,?現(xiàn)在主要使用鐵素體不銹鋼岐管。?
???排氣歧管所用的不銹鋼有奧氏體系不銹鋼和鐵素體系不銹鋼。奧氏體系不銹鋼的高溫強度高,?但容易發(fā)生氧化皮剝落,?因此在抗氧化性方面不如鐵素體系不銹鋼。鐵素體系不銹鋼的抗氧化性好,?高溫強度略遜于奧氏體系不銹鋼,但熱膨脹系數(shù)小的鐵素體系不銹鋼在熱疲勞特性方面是有利的。目前通過合金化技術(shù),?特別是通過添加Mo和Nb等合金,?可以顯著增強鐵素體不銹鋼高溫強度,?鐵素體不銹鋼完全滿足汽車高溫端使用要求。?
???經(jīng)過檢測,寶鋼生產(chǎn)的高溫端用鐵素體不銹鋼產(chǎn)品的高溫性能和常溫力學(xué)較進口產(chǎn)品相當(dāng)或略高,?完全滿足高溫端零部件使用要求。?
高溫端用鐵素體不銹鋼鋼種和性能
???目前用于高溫端的鐵素體不銹鋼主要有429、441、434和444,?其中日系車主要使用429和444,?歐美系主要使用441。針對上述產(chǎn)品,滿足國產(chǎn)汽車要求的B429、B441和B444M2這3個鋼種。其中,B429根據(jù)用戶使用車型不同又分為含Mo型B429和普通型B429。含Mo型B429和B444M2的含Mo量分別為0.5%和2.0%,?主要針對沿海氣候和下雪地域等氯離子腐蝕比較嚴重的地區(qū)。B441主要針對高排量特別是使用溫度較高的車型。?
???針對高溫端使用環(huán)境,?合金設(shè)計中主要關(guān)注微合金元素,?包括Nb、Ti、Mo等。添加Nb主要是為了增強不銹鋼的高溫強度,?但Nb在高溫使用過程中會通過形成Fe2Nb等析出,?導(dǎo)致高溫穩(wěn)定性降低。研究表明,?通過復(fù)合添加Nb和Ti,可阻止MC碳化物的粗化,?有效降低Nb在高溫環(huán)境中的析出,?提高高溫穩(wěn)定性,改善高溫使用性能。加Mo主要是提高高溫抗氧化性和抗高溫鹽蝕性能。通過合理的設(shè)計和全流程加工控制,?特別是對冷退組織的控制,?寶鋼采用先進的激光焊接工藝生產(chǎn)的B429不銹鋼焊管內(nèi)高壓成形高溫端用管,?局部擴管率達到110%?。省去熱處理的不銹鋼焊管各項性能指標均達到甚至優(yōu)于進口同類焊管的性能要求。?
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