一臺汽車上使用不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1989年開始,對(dui)汽(qi)車制(zhi)造廠規定(ding)(ding)了各種零部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)件的(de)(de)保證(zheng)年限。規定(ding)(ding)消(xiao)聲(sheng)器(qi)的(de)(de)壽命為3年或6萬公(gong)里,促使各制(zhi)造廠迅(xun)速實施(shi)由表(biao)面處理鋼(gang)板(ban)向不(bu)(bu)銹鋼(gang)板(ban)轉換(huan)。各汽(qi)車制(zhi)造廠又開始研討以提(ti)高(gao)發動(dong)機(ji)的(de)(de)燃燒溫度促使排(pai)放的(de)(de)氣體得(de)以凈化(hua),更(geng)進(jin)一步(bu)地(di)推動(dong)了排(pai)氣系統全體零部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)件的(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)化(hua)。因為位于(yu)發動(dong)機(ji)輸出(chu)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)的(de)(de)多管(guan)路(lu)轉換(huan)器(qi)、多管(guan)路(lu)排(pai)氣管(guan)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)分的(de)(de)溫度高(gao)達(da)900~800℃,撓性(xing)管(guan)、觸媒轉換(huan)器(qi)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)分為800~600℃,中間管(guan)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)分為600~400℃,就是(shi)消(xiao)聲(sheng)器(qi),尾部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)末端管(guan)業(ye)達(da)到400~200℃,所以具備耐熱(re)(re)性(xing)和耐腐(fu)蝕性(xing)的(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)是(shi)用在這些零件上最合適的(de)(de)材料。直(zhi)接不(bu)(bu)銹鋼(gang)已按用途的(de)(de)不(bu)(bu)同,從(cong)以SCH409L、SUS410L不(bu)(bu)銹鋼(gang)為中心的(de)(de)以耐熱(re)(re)性(xing)為主(zhu)的(de)(de)鋼(gang)種向SUS436L等即具有(you)耐腐(fu)蝕性(xing)又具有(you)耐氧化(hua)性(xing)的(de)(de)鋼(gang)種轉換(huan)。


 作(zuo)為(wei)排(pai)氧凈化裝(zhuang)置(zhi)的(de)觸(chu)媒轉(zhuan)換器載(zai)體(ti)的(de)材(cai)料(liao),是在即(ji)具有(you)耐氧化性又具有(you)觸(chu)媒載(zai)體(ti)特(te)性的(de)20Cr-5Al鋼的(de)基(ji)礎上(shang)添(tian)加稀土元素而形成(cheng)的(de)一種特(te)殊材(cai)料(liao)。將厚度為(wei)30微(wei)米(mi)的(de)這種特(te)殊不銹鋼箔(bo),制作(zuo)成(cheng)波紋板(ban)或平板(ban)重(zhong)疊卷成(cheng)的(de)圓筒狀的(de)觸(chu)媒體(ti)再(zai)裝(zhuang)入(ru)排(pai)氧凈化裝(zhuang)置(zhi)中使(shi)用(yong)。


 強化(hua)(hua)汽車(che)排氣(qi)的(de)(de)法規應(ying)用范圍進一步擴大,要(yao)求摩托車(che)消聲器也(ye)要(yao)不(bu)銹鋼(gang)化(hua)(hua)。還有,最近,在日本(ben)東京地區,根(gen)據載(zai)貨卡(ka)車(che)的(de)(de)凈化(hua)(hua)裝置(zhi)設(she)置(zhi)法規,作(zuo)為載(zai)貨卡(ka)車(che)的(de)(de)排氣(qi)凈化(hua)(hua)裝置(zhi)也(ye)采(cai)用了不(bu)銹鋼(gang)制(zhi)造。因為載(zai)貨卡(ka)車(che)使用柴油發動(dong)機比較多,在歐(ou)美這種技術用在許多柴油發動(dong)機卡(ka)車(che)上,也(ye)作(zuo)為排放尾氣(qi)凈化(hua)(hua)裝置(zhi)使用。從表面(mian)處理鋼(gang)板(ban)到不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)化(hua)(hua)的(de)(de)重(zhong)點:耐(nai)(nai)熱性(xing)、耐(nai)(nai)氧化(hua)(hua)性(xing);耐(nai)(nai)腐蝕(shi)性(xing)和高溫(wen)強度(du)。


 1. 汽(qi)車多管路排氣系統


 汽車排(pai)氣(qi)系統材料(liao)中,根據(ju)美國加利福尼亞州排(pai)氣(qi)法(fa)規(gui),曾先在觸媒載(zai)(zai)體(ti)殼體(ti)和消聲器上開(kai)展了(le)不(bu)銹鋼化,以(yi)后又進展到離發動機很近的多管(guan)路(lu)排(pai)氣(qi)管(guan)(亦(yi)稱汽車排(pai)氣(qi)岐管(guan))。以(yi)前(qian),因(yin)為(wei)(wei)多管(guan)路(lu)排(pai)氣(qi)管(guan)的形(xing)狀比較復雜(za),幾(ji)乎全部使用(yong)鑄(zhu)鐵件(jian)。為(wei)(wei)了(le)強化排(pai)氣(qi)法(fa)規(gui),單從觸媒載(zai)(zai)體(ti)進行(xing)排(pai)氣(qi)凈(jing)化,不(bu)能徹(che)底解決問題(ti),還要借助提高燃燒(shao)溫度(du)改善凈(jing)化效果。因(yin)為(wei)(wei)以(yi)前(qian)使用(yong)鑄(zhu)鐵件(jian),在耐熱方(fang)面發生(sheng)過問題(ti)。為(wei)(wei)此采取了(le)對策替換成不(bu)銹鋼鑄(zhu)件(jian),鋼種是耐熱鋼SUH409.


 此后,汽車生產(chan)廠(chang)家為(wei)了適應強化排(pai)(pai)放氣(qi)體法(fa)規,為(wei)進(jin)一步提(ti)高(gao)燃燒(shao)溫(wen)度和輕(qing)(qing)量化而與不(bu)(bu)銹鋼生產(chan)企(qi)業開(kai)(kai)展技術(shu)合作,開(kai)(kai)發多管路(lu)排(pai)(pai)氣(qi)管最佳材料(liao)(liao),在(zai)制造方(fang)法(fa)上(shang),從(cong)鑄件轉換成(cheng)利用管子(zi)和沖壓工藝進(jin)行排(pai)(pai)氣(qi)管的(de)成(cheng)型(xing)加(jia)工,這樣不(bu)(bu)僅僅提(ti)高(gao)了材料(liao)(liao)功(gong)能而且實現了全部的(de)輕(qing)(qing)量化。


 因為(wei)要求材料(liao)(liao)具備耐熱性(xing)和(he)抗氧化性(xing),當(dang)初從(cong)材料(liao)(liao)的加工考慮使用(yong)了(le)奧氏體(ti)系(xi)列(lie)代表鋼種SUS304不(bu)銹鋼。后來,不(bu)銹鋼企業(ye)在鐵素體(ti)系(xi)列(lie)鋼種內添加了(le)鉬鈦(tai)鈮等(deng),又為(wei)提高其抗氧化性(xing),提高了(le)硅的含量,使這些特殊材料(liao)(liao)得到大量使用(yong)。


 原(yuan)來利用鑄造工藝所生產的鑄件,其加工形(xing)狀要(yao)求比(bi)較嚴格(ge),單(dan)純利用沖壓加工在復雜形(xing)狀的成形(xing)上(shang)存在問題,因(yin)(yin)而在所謂的潤滑不銹鋼(gang)(gang)鋼(gang)(gang)板再(zai)加石蠟(la)的透明薄膜,使大幅度(du)提高其加工性(xing)的材(cai)料的開發成為(wei)(wei)可能。從普通(tong)鋼(gang)(gang)、鑄件開始到不銹鋼(gang)(gang),不銹鋼(gang)(gang)化(hua)的重點(dian)主要(yao)有耐(nai)熱性(xing)、耐(nai)氧化(hua)性(xing),高溫強度(du)(因(yin)(yin)為(wei)(wei)薄壁化(hua)而達到輕量化(hua))及耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)。


2. 汽(qi)車氣(qi)體(ti)密封(feng)墊


  在(zai)美(mei)國(guo)加(jia)利(li)福尼亞州汽車尾氣排放法規(gui)規(gui)定觸媒載體(ti)(ti)的殼體(ti)(ti)使(shi)用(yong)不銹鋼(gang),1986年美(mei)國(guo)環(huan)境保護(hu)局又提出(chu)使(shi)用(yong)石(shi)(shi)棉可能引發癌癥(zheng),而(er)下令全面停止(zhi)使(shi)用(yong)石(shi)(shi)棉制品,從此,開始(shi)了針對汽車用(yong)氣體(ti)(ti)密(mi)封墊(dian)以不銹鋼(gang)替(ti)代石(shi)(shi)棉的研(yan)究。在(zai)日本,汽車生產廠家積極地參加(jia)了這項環(huan)境保護(hu)工作(zuo),成功地完成了汽車密(mi)封墊(dian)的不銹鋼(gang)化。如果在(zai)檢車領域(yu)也能積極地抓(zhua)緊(jin)這項工作(zuo),當今在(zai)日本的石(shi)(shi)棉污染問題也早就(jiu)解決了。


 汽車上(shang)使(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)氣體密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)墊,要求具(ju)備耐熱(re)(re)性(xing)(xing)和密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)性(xing)(xing)。耐熱(re)(re)性(xing)(xing)是(shi)(shi)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)代表功能(neng)(neng),在(zai)(zai)使(shi)(shi)用(yong)上(shang)沒有(you)問題,而其(qi)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)性(xing)(xing)則(ze)(ze)是(shi)(shi)一個難題。使(shi)(shi)用(yong)石棉緊緊貼(tie)敷地壓(ya)在(zai)(zai)一起,則(ze)(ze)可(ke)(ke)提高其(qi)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)性(xing)(xing),而不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼是(shi)(shi)金(jin)屬(shu)(shu)板(ban),其(qi)板(ban)厚偏(pian)差或是(shi)(shi)形(xing)狀(zhuang)偏(pian)差,則(ze)(ze)可(ke)(ke)能(neng)(neng)產生間隙。無(wu)疑(yi)兩張(zhang)板(ban)的(de)(de)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)墊增加了(le)成本,于(yu)是(shi)(shi)即具(ju)有(you)彈力(li)特性(xing)(xing)又具(ju)有(you)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)形(xing)狀(zhuang)的(de)(de)結構(gou)問世,使(shi)(shi)用(yong)沖壓(ya)加工(gong)技術可(ke)(ke)以用(yong)一張(zhang)板(ban)就達到氣體密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)效果。在(zai)(zai)許多汽車上(shang),都使(shi)(shi)用(yong)這種金(jin)屬(shu)(shu)氣體密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)墊,密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)墊使(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)鋼種為(wei)SUS310S不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼,其(qi)厚度為(wei)0.2-0.25mm。從石棉到不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼化的(de)(de)重點是(shi)(shi),不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼比石棉更具(ju)有(you)耐熱(re)(re)性(xing)(xing)及高溫強度高于(yu)耐腐蝕性(xing)(xing)能(neng)(neng)強。