一臺汽車上使用不銹鋼(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,對汽(qi)車制(zhi)造(zao)廠(chang)規定了各種零(ling)部(bu)(bu)(bu)件的(de)保(bao)證年限。規定消(xiao)聲(sheng)器的(de)壽命為(wei)3年或(huo)6萬公里(li),促使各制(zhi)造(zao)廠(chang)迅(xun)速實施由表面處理鋼板(ban)(ban)向(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼板(ban)(ban)轉(zhuan)換。各汽(qi)車制(zhi)造(zao)廠(chang)又開始研討以(yi)提高(gao)發動機的(de)燃燒(shao)溫度促使排放(fang)的(de)氣(qi)(qi)體得(de)以(yi)凈化,更進一步地推動了排氣(qi)(qi)系(xi)統(tong)全體零(ling)部(bu)(bu)(bu)件的(de)不(bu)銹(xiu)鋼化。因為(wei)位于發動機輸出部(bu)(bu)(bu)的(de)多(duo)管(guan)(guan)路轉(zhuan)換器、多(duo)管(guan)(guan)路排氣(qi)(qi)管(guan)(guan)部(bu)(bu)(bu)分的(de)溫度高(gao)達900~800℃,撓(nao)性(xing)(xing)(xing)管(guan)(guan)、觸媒(mei)轉(zhuan)換器部(bu)(bu)(bu)分為(wei)800~600℃,中間(jian)管(guan)(guan)部(bu)(bu)(bu)分為(wei)600~400℃,就是(shi)消(xiao)聲(sheng)器,尾部(bu)(bu)(bu)末端管(guan)(guan)業達到400~200℃,所(suo)以(yi)具備耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)(xing)(xing)的(de)不(bu)銹(xiu)鋼是(shi)用在這(zhe)些(xie)零(ling)件上(shang)最合適的(de)材料。直接不(bu)銹(xiu)鋼已按用途的(de)不(bu)同,從以(yi)SCH409L、SUS410L不(bu)銹(xiu)鋼為(wei)中心的(de)以(yi)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)為(wei)主的(de)鋼種向(xiang)SUS436L等即具有耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)(xing)(xing)又具有耐(nai)氧化性(xing)(xing)(xing)的(de)鋼種轉(zhuan)換。


 作為排氧(yang)凈化(hua)裝置的(de)觸(chu)媒轉換器載體(ti)(ti)的(de)材料(liao),是在(zai)即(ji)具(ju)有耐(nai)氧(yang)化(hua)性又具(ju)有觸(chu)媒載體(ti)(ti)特(te)性的(de)20Cr-5Al鋼的(de)基礎(chu)上添加(jia)稀土元(yuan)素(su)而形成(cheng)的(de)一種特(te)殊材料(liao)。將厚度(du)為30微(wei)米的(de)這(zhe)種特(te)殊不銹(xiu)鋼箔(bo),制作成(cheng)波紋板或平板重(zhong)疊卷成(cheng)的(de)圓筒狀的(de)觸(chu)媒體(ti)(ti)再裝入(ru)排氧(yang)凈化(hua)裝置中使用(yong)。


 強化(hua)汽車(che)排(pai)(pai)氣的(de)法(fa)規應用范圍進一步擴大,要求摩托(tuo)車(che)消聲器也(ye)要不(bu)(bu)銹(xiu)鋼化(hua)。還有,最近,在(zai)日本東京(jing)地區,根據載貨卡(ka)(ka)車(che)的(de)凈(jing)化(hua)裝(zhuang)置設置法(fa)規,作(zuo)為載貨卡(ka)(ka)車(che)的(de)排(pai)(pai)氣凈(jing)化(hua)裝(zhuang)置也(ye)采用了不(bu)(bu)銹(xiu)鋼制造。因為載貨卡(ka)(ka)車(che)使用柴油(you)發動機(ji)比較多(duo),在(zai)歐美這種技術用在(zai)許多(duo)柴油(you)發動機(ji)卡(ka)(ka)車(che)上,也(ye)作(zuo)為排(pai)(pai)放尾氣凈(jing)化(hua)裝(zhuang)置使用。從表(biao)面處理鋼板(ban)到不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼化(hua)的(de)重點(dian):耐熱性、耐氧化(hua)性;耐腐蝕性和高溫強度。


 1. 汽車多管路排氣系(xi)統(tong)


 汽(qi)車排(pai)(pai)氣系統材料中,根據美國加利(li)福尼(ni)亞州(zhou)排(pai)(pai)氣法規,曾先在(zai)觸媒載體(ti)殼體(ti)和消(xiao)聲器(qi)上(shang)開展(zhan)了不銹鋼(gang)化(hua),以(yi)后又(you)進展(zhan)到(dao)離發動機很近(jin)的多管(guan)(guan)路(lu)排(pai)(pai)氣管(guan)(guan)(亦稱(cheng)汽(qi)車排(pai)(pai)氣岐(qi)管(guan)(guan))。以(yi)前,因(yin)為多管(guan)(guan)路(lu)排(pai)(pai)氣管(guan)(guan)的形狀比較復雜(za),幾乎全部使用(yong)鑄鐵件(jian)。為了強化(hua)排(pai)(pai)氣法規,單從觸媒載體(ti)進行排(pai)(pai)氣凈化(hua),不能徹底解決(jue)問(wen)題,還要(yao)借助(zhu)提(ti)高燃燒溫度改(gai)善(shan)凈化(hua)效果。因(yin)為以(yi)前使用(yong)鑄鐵件(jian),在(zai)耐(nai)熱方面發生過問(wen)題。為此(ci)采取了對策替換(huan)成(cheng)不銹鋼(gang)鑄件(jian),鋼(gang)種是耐(nai)熱鋼(gang)SUH409.


 此后,汽(qi)車生(sheng)產廠(chang)家為了(le)適(shi)應強化(hua)(hua)排放(fang)氣體法規(gui),為進一步提高燃燒溫度和輕量化(hua)(hua)而與不銹鋼生(sheng)產企業開(kai)展技術(shu)合作(zuo),開(kai)發多(duo)管路排氣管最佳材(cai)料,在制造(zao)方(fang)法上,從鑄件(jian)轉換(huan)成利用管子和沖壓工藝進行排氣管的成型加(jia)工,這樣不僅(jin)僅(jin)提高了(le)材(cai)料功(gong)能(neng)而且實現了(le)全部的輕量化(hua)(hua)。


 因為要求材(cai)料(liao)具備耐熱性(xing)(xing)和抗(kang)氧化性(xing)(xing),當初從材(cai)料(liao)的加工(gong)考慮使用(yong)了奧(ao)氏體(ti)系(xi)列(lie)代(dai)表(biao)鋼(gang)種SUS304不銹鋼(gang)。后(hou)來,不銹鋼(gang)企業在鐵素體(ti)系(xi)列(lie)鋼(gang)種內添加了鉬鈦鈮等,又(you)為提高其抗(kang)氧化性(xing)(xing),提高了硅的含量,使這(zhe)些特(te)殊材(cai)料(liao)得到大量使用(yong)。


 原來(lai)利用(yong)鑄造(zao)工藝所生產的(de)鑄件,其加(jia)工形狀(zhuang)要(yao)求比較嚴格,單純利用(yong)沖壓加(jia)工在復雜形狀(zhuang)的(de)成(cheng)形上(shang)存在問(wen)題,因而在所謂的(de)潤滑不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)鋼(gang)板再加(jia)石蠟的(de)透明(ming)薄膜(mo),使(shi)大幅度提高其加(jia)工性(xing)的(de)材料的(de)開發成(cheng)為(wei)可能。從普通鋼(gang)、鑄件開始到不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang),不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)化的(de)重點主要(yao)有(you)耐(nai)熱性(xing)、耐(nai)氧化性(xing),高溫強度(因為(wei)薄壁化而達到輕量化)及耐(nai)腐蝕性(xing)。


2. 汽車氣體密封墊


  在美(mei)國加利福(fu)尼亞州(zhou)汽車尾氣排放(fang)法(fa)規規定(ding)觸媒載體的(de)殼體使(shi)用不銹鋼(gang),1986年美(mei)國環境保護局(ju)又提出使(shi)用石棉(mian)可能(neng)引發癌(ai)癥,而下(xia)令(ling)全面停(ting)止使(shi)用石棉(mian)制品,從此,開始了(le)針對汽車用氣體密(mi)封墊(dian)以不銹鋼(gang)替代石棉(mian)的(de)研(yan)究。在日本,汽車生產廠(chang)家積(ji)(ji)極地(di)參(can)加了(le)這項(xiang)環境保護工作(zuo),成功地(di)完(wan)成了(le)汽車密(mi)封墊(dian)的(de)不銹鋼(gang)化。如(ru)果在檢車領域也能(neng)積(ji)(ji)極地(di)抓(zhua)緊這項(xiang)工作(zuo),當今(jin)在日本的(de)石棉(mian)污染問題也早就解決了(le)。


 汽車上使(shi)用的(de)氣(qi)體(ti)密(mi)封(feng)墊(dian)(dian)(dian),要求(qiu)具備(bei)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)和密(mi)封(feng)性(xing)(xing)。耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)是(shi)(shi)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)代表功能(neng)(neng),在(zai)使(shi)用上沒有問(wen)題,而其密(mi)封(feng)性(xing)(xing)則(ze)是(shi)(shi)一(yi)(yi)個難題。使(shi)用石(shi)棉緊(jin)緊(jin)貼敷地壓在(zai)一(yi)(yi)起,則(ze)可(ke)(ke)提高其密(mi)封(feng)性(xing)(xing),而不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)是(shi)(shi)金屬板,其板厚偏(pian)差或是(shi)(shi)形狀偏(pian)差,則(ze)可(ke)(ke)能(neng)(neng)產(chan)生間隙。無疑兩(liang)張板的(de)密(mi)封(feng)墊(dian)(dian)(dian)增加了成(cheng)本,于是(shi)(shi)即具有彈(dan)力特性(xing)(xing)又(you)具有密(mi)封(feng)形狀的(de)結構問(wen)世,使(shi)用沖壓加工(gong)技術可(ke)(ke)以(yi)用一(yi)(yi)張板就達到氣(qi)體(ti)密(mi)封(feng)效果。在(zai)許多汽車上,都使(shi)用這(zhe)種(zhong)(zhong)金屬氣(qi)體(ti)密(mi)封(feng)墊(dian)(dian)(dian),密(mi)封(feng)墊(dian)(dian)(dian)使(shi)用的(de)鋼(gang)種(zhong)(zhong)為SUS310S不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang),其厚度為0.2-0.25mm。從(cong)石(shi)棉到不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)化的(de)重點是(shi)(shi),不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)比(bi)石(shi)棉更具有耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)及高溫強度高于耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)(xing)能(neng)(neng)強。