減少環境污染和(he)提高(gao)燃(ran)油效率是世界汽(qi)車(che)制造行(xing)業(ye)亟(ji)待解決的(de)兩大問題。經過100多年的(de)技術變革,三菱(ling)汽(qi)車(che)在(zai)日本和(he)歐(ou)洲推出了汽(qi)油缸內直噴(gasoline direct injection,GDI)技術,這項技術在(zai)提高(gao)發(fa)動機(ji)輸出功率、增大扭(niu)矩及(ji)降低燃(ran)油消耗和(he)污染物(wu)排(pai)放(fang)方面取得巨大成功,目(mu)前已經成熟使用(yong)在(zai)VAG(Audi)、BMW、Mercedes-Benz、GM、Toyota(Lexus)等及(ji)眾(zhong)多國(guo)產(chan)車(che)系上。
高壓共軌噴油系統是GDI發動機的最關鍵系統。為實現高壓共軌噴油系統缸內直噴,需要高壓共軌噴油器(見圖3-4-3)。這種功能和結構復合的器件承擔高頻電磁轉換、毫秒響應、噴油通氣的角色,主要采用電磁不銹鋼制作。電磁不銹鋼不僅具有良好的耐腐蝕和力學性能,而且具有優異的軟磁特性等綜合特性,綜合性能比鐵鈷合金、鐵鎳坡莫合金、電工純鐵、硅鋼等磁性材料優異,而且低鉻無鎳、材料成本低,還被大量用于燃油泵、ABS傳感器及懸掛自動調節系統、螺線管鐵芯及車載空調等關鍵部件,還可用于含腐蝕性流體的電磁閥、電磁泵,還有家電和車載電氣裝置中的電磁開路器、空調四通閥芯、電磁樞紐等。
這類具(ju)有(you)優軟磁(ci)性的(de)電(dian)(dian)磁(ci)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)是在410和(he)430基(ji)準不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)基(ji)礎上發展(zhan)起來的(de)。國(guo)(guo)(guo)外開發了眾多牌號的(de)電(dian)(dian)磁(ci)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),如(ru)美國(guo)(guo)(guo)卡本(ben)特公司(si)鉻芯“Chorme Core”8-18FM系(xi)列、430FR 及(ji)(ji)硅(gui)芯“Silicon Core”B-FM(FM為(wei)易切(qie)削)等耐蝕電(dian)(dian)磁(ci)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang);日本(ben)大(da)同特鋼(gang)(gang)(gang)開發了含(han)(han)13%Cr的(de)MER1F(13.5Cr-0.25Al-Pb)、MER1FA和(he)含(han)(han)18%Cr的(de)MER2F 易切(qie)削電(dian)(dian)磁(ci)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang);日本(ben)東(dong)北(bei)特鋼(gang)(gang)(gang)的(de)“K-M”系(xi)列和(he)430F電(dian)(dian)磁(ci)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang);愛(ai)知公司(si)的(de)AUM25(10Cr-3Al-Pb)易削電(dian)(dian)磁(ci)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang);山陽特鋼(gang)(gang)(gang)的(de)易削電(dian)(dian)磁(ci)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)QMR1L(7Cr-2Si-0.6Al-Pb)、QMR2L(7Cr-1.2Al-Pb)及(ji)(ji)QMR5L(15Cr-1Al-1.5Si-Pb);意大(da)利研(yan)制的(de)“MG”系(xi)列和(he)430F電(dian)(dian)磁(ci)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang);法國(guo)(guo)(guo)的(de) Perminox14和(he)Perminox18 系(xi)列;德國(guo)(guo)(guo)薩普ZAPP的(de)1.4003、1.4005IL及(ji)(ji)1.4113IM電(dian)(dian)磁(ci)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。
中國對(dui)應相(xiang)似牌(pai)號為鐵-鉻系耐蝕電磁(ci)合金1J116和1J117,與國外(wai)相(xiang)比牌(pai)號及類型都較(jiao)少。以往在國內這種成(cheng)分的不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)通常(chang)不(bu)被(bei)認為是一(yi)種軟磁(ci)材(cai)(cai)料,以至于(yu)此類不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)不(bu)在磁(ci)性(xing)材(cai)(cai)料標準收錄之列。因無市場需求,走進技術迭代(dai)更新(xin)很(hen)慢(man)的惡性(xing)循環(huan)。在汽(qi)車GDI時代(dai)來臨,這種被(bei)埋沒的不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)料又重(zhong)新(xin)綻放(fang)光芒(mang)。
經過多年(nian)的發(fa)展,華新麗(li)華等國內(nei)企(qi)業在GDI高壓共軌噴油器不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)方面相繼開(kai)發(fa)了多個不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)品種和(he)牌號。其中包括純鐵素(su)(su)體(ti)電磁(ci)(ci)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)、鐵素(su)(su)體(ti)-馬(ma)氏(shi)體(ti)雙相電磁(ci)(ci)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)、馬(ma)氏(shi)體(ti)電磁(ci)(ci)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)和(he)沉淀硬化(hua)電磁(ci)(ci)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)等。主要(yao)牌號有低(di)碳鐵素(su)(su)體(ti)型022Cr12(SUS410L)、Y10C17(SUS430F)和(he)馬(ma)氏(shi)體(ti)型 17Cr16Ni2(SUS431)、Cr16Ni5Mo(1.4418)。以上大多為標準牌號,可針對(dui)不(bu)(bu)同客戶(hu)需求(qiu)的軟磁(ci)(ci)性能調整成分(fen)設計。
Y10C17(SUS430F)為提高(gao)(gao)鉻含(han)(han)量至16%~18%成(cheng)為全鐵素(su)體不(bu)銹鋼,是從(cong)430基準鐵素(su)體衍生(sheng)出來的牌號。通過提高(gao)(gao)硫(liu)含(han)(han)量形成(cheng)短棒狀和球狀MnS已促使車削屑碎斷不(bu)纏繞,提高(gao)(gao)車削性。因含(han)(han)有很多降低軟磁(ci)性能(neng)(neng)的元(yuan)素(su),其磁(ci)性能(neng)(neng)自然沒有022Cr12高(gao)(gao),但仍(reng)能(neng)(neng)保證廣泛應用作噴油器鐵芯等部(bu)件。
17Cr16Ni2(SUS431)通(tong)(tong)常用作高(gao)壓油(you)泵(beng)外殼,是一(yi)種高(gao)強(qiang)度(du)(du)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼,由于(yu)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)如(ru)鐵(tie)素體(ti)(ti)對(dui)提高(gao)軟(ruan)磁性能有幫助,其(qi)磁性能比鐵(tie)素體(ti)(ti)低(di)(di)很(hen)多。高(gao)壓油(you)泵(beng)不(bu)銹(xiu)鋼首先滿(man)(man)足高(gao)溫強(qiang)度(du)(du),其(qi)次為軟(ruan)磁性能。油(you)泵(beng)內壓力20兆帕要求油(you)泵(beng)殼體(ti)(ti)具(ju)有很(hen)高(gao)的高(gao)溫強(qiang)度(du)(du),通(tong)(tong)過(guo)QT熱處理組織為回火馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti),屈服(fu)強(qiang)度(du)(du)高(gao)達900~1000兆帕完全(quan)可以滿(man)(man)足要求。為降低(di)(di)材料成本,從高(gao)鎳(nie)(nie)Cr16Ni5Mo逐漸替換為低(di)(di)鎳(nie)(nie)的17Cr16Ni2。
共軌油管、噴油器導管、分油管通常選用06Cr19Ni10奧氏體不(bu)銹鋼管。此類部件必須選擇順磁性奧氏體不銹鋼,防止管套部件的磁場對內部鐵芯運動部件阻礙和干擾。06Cr19Ni10經過矯直、彎曲、切削冷變形后,產生磁性,機加工誘發馬氏體相變,因加工程度而異,馬氏體含量增加,磁導率呈不同程度增大,通過增加鎳含量以保證奧氏體不銹鋼無磁性。此類部件對純凈度要求高,特別需煉鋼控制極低的S/P含量,防止夾雜物缺陷導致高壓燃油泄漏。之前選用經過淬火一回火調質處理的碳素鋼和合金鋼,后被奧氏體不銹鋼逐漸代替,雖奧氏體不銹鋼材料成本較高,但不需要淬火一回火調質熱處理高能耗成本,全生命周期內總成本反而較低。
廢氣(qi)(qi)再循環(EGR)技(ji)術結合GDI缸(gang)內(nei)直噴(pen)技(ji)術對提高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)燃(ran)(ran)燒(shao)效率和(he)減少污(wu)染物排(pai)放可謂相得(de)益彰。廢氣(qi)(qi)再循環系(xi)統將排(pai)氣(qi)(qi)歧管的(de)(de)一部(bu)分廢氣(qi)(qi)送(song)回(hui)至進氣(qi)(qi)歧管再到氣(qi)(qi)缸(gang),廢氣(qi)(qi)對進氣(qi)(qi)量(liang)的(de)(de)稀釋降低燃(ran)(ran)燒(shao)速度,延長滯燃(ran)(ran)期,降低最高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)燃(ran)(ran)燒(shao)溫度,同時(shi)最高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)壓力形成(cheng)過程放緩。由于不(bu)具(ju)備(bei)生產(chan)NO,的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)溫高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)壓條件(jian)(jian),從而達到減少NO,排(pai)放量(liang)的(de)(de)目的(de)(de)。EGR電磁(ci)(ci)(ci)閥(fa)是實(shi)現廢氣(qi)(qi)再循環的(de)(de)關鍵部(bu)件(jian)(jian),電子(zi)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)單元(ECU)根據發動機(ji)缸(gang)內(nei)工況來控(kong)(kong)(kong)制(zhi)EGR電磁(ci)(ci)(ci)閥(fa)的(de)(de)開合,精(jing)(jing)(jing)確控(kong)(kong)(kong)制(zhi)廢氣(qi)(qi)循環通量(liang)和(he)時(shi)機(ji)。這里不(bu)得(de)不(bu)提的(de)(de)是EGR電磁(ci)(ci)(ci)閥(fa)芯(xin)不(bu)銹鋼(gang),這種(zhong)不(bu)銹鋼(gang)首先具(ju)備(bei)優異的(de)(de)軟磁(ci)(ci)(ci)性(xing)(xing)能,才能精(jing)(jing)(jing)確地電磁(ci)(ci)(ci)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)。閥(fa)芯(xin)置(zhi)于高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)溫且(qie)腐蝕性(xing)(xing)很強的(de)(de)廢氣(qi)(qi)蒸汽(qi)中(zhong),須有優良的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)溫強度、抗氧化(hua)(hua)性(xing)(xing)和(he)耐(nai)腐蝕性(xing)(xing)。另外,冷成(cheng)型(xing)性(xing)(xing)和(he)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)溫釬焊(han)性(xing)(xing)也需要滿足要求(qiu)。華新(xin)麗(li)華還(huan)開發出應(ying)用(yong)于EGR閥(fa)芯(xin)的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)019Cr19Mo2NbTi(SUS444)、019Cr18MoTi(SUS436L),鉬(mu)改良性(xing)(xing)022Cr18NbTi(SUS441)不(bu)銹鋼(gang)。特別地,在成(cheng)分設(she)計上降低碳(tan)和(he)氮(dan)含量(liang),添加(jia)鉬(mu)提高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)耐(nai)點腐蝕性(xing)(xing)。經過三步(bu)EAF-AOD-VOD精(jing)(jing)(jing)確控(kong)(kong)(kong)制(zhi)成(cheng)分并(bing)提高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)鋼(gang)水純凈(jing)度,碳(tan)、氮(dan)及鉻含量(liang)精(jing)(jing)(jing)確控(kong)(kong)(kong)制(zhi)鈮和(he)鈦穩定化(hua)(hua)元素配比,以提高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)抗晶(jing)(jing)間腐蝕性(xing)(xing)。在連(lian)鑄結晶(jing)(jing)器(qi)外施加(jia)電磁(ci)(ci)(ci)攪拌器(qi),增加(jia)連(lian)鑄坯原始(shi)等軸晶(jing)(jing)率,抑制(zhi)成(cheng)分偏(pian)析和(he)中(zhong)心縮孔等缺陷(xian)。
至德鋼業,我們根據您(nin)的實(shi)際需求(qiu),給出參考建議,為(wei)您(nin)提(ti)供高(gao)性價比的不銹鋼管道(dao)及(ji)配件(jian)。