一臺汽車上使用不銹(xiu)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年開始(shi),對汽車(che)制造廠(chang)(chang)規(gui)(gui)定(ding)了(le)各種(zhong)零(ling)(ling)部件的(de)(de)(de)(de)(de)保證年限。規(gui)(gui)定(ding)消聲(sheng)(sheng)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)壽命為(wei)3年或(huo)6萬(wan)公里,促(cu)使(shi)各制造廠(chang)(chang)迅速實(shi)施由(you)表面處(chu)理鋼(gang)(gang)板向不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)板轉換。各汽車(che)制造廠(chang)(chang)又(you)開始(shi)研討(tao)以(yi)(yi)提高(gao)發動機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)燃燒溫度促(cu)使(shi)排(pai)放的(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體得以(yi)(yi)凈化(hua)(hua),更進(jin)一步地推動了(le)排(pai)氣(qi)(qi)系統(tong)全體零(ling)(ling)部件的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)化(hua)(hua)。因(yin)為(wei)位(wei)于發動機(ji)輸出部的(de)(de)(de)(de)(de)多管(guan)(guan)路(lu)轉換器(qi)、多管(guan)(guan)路(lu)排(pai)氣(qi)(qi)管(guan)(guan)部分的(de)(de)(de)(de)(de)溫度高(gao)達900~800℃,撓性(xing)管(guan)(guan)、觸媒(mei)轉換器(qi)部分為(wei)800~600℃,中間(jian)管(guan)(guan)部分為(wei)600~400℃,就是(shi)消聲(sheng)(sheng)器(qi),尾部末(mo)端管(guan)(guan)業(ye)達到(dao)400~200℃,所(suo)以(yi)(yi)具(ju)備(bei)耐(nai)(nai)熱性(xing)和耐(nai)(nai)腐蝕性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)是(shi)用(yong)(yong)在(zai)這些零(ling)(ling)件上最(zui)合適的(de)(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao)。直接不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)已(yi)按用(yong)(yong)途的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)同,從以(yi)(yi)SCH409L、SUS410L不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)為(wei)中心的(de)(de)(de)(de)(de)以(yi)(yi)耐(nai)(nai)熱性(xing)為(wei)主的(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)種(zhong)向SUS436L等即(ji)具(ju)有耐(nai)(nai)腐蝕性(xing)又(you)具(ju)有耐(nai)(nai)氧化(hua)(hua)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)種(zhong)轉換。


 作為排氧(yang)凈化裝置的觸媒(mei)轉換器(qi)載體的材料,是在即具(ju)有耐氧(yang)化性又具(ju)有觸媒(mei)載體特性的20Cr-5Al鋼的基礎上添加稀土元素而形成(cheng)的一種(zhong)(zhong)特殊材料。將厚度為30微米(mi)的這(zhe)種(zhong)(zhong)特殊不銹(xiu)鋼箔,制(zhi)作成(cheng)波紋板或平(ping)板重疊卷成(cheng)的圓筒狀的觸媒(mei)體再(zai)裝入(ru)排氧(yang)凈化裝置中使用。


 強化(hua)(hua)汽車(che)(che)排氣(qi)的(de)法規應用(yong)范(fan)圍(wei)進一步擴大,要求摩托車(che)(che)消聲(sheng)器也要不銹鋼化(hua)(hua)。還有(you),最近,在日本東京地(di)區,根據載(zai)(zai)貨卡(ka)車(che)(che)的(de)凈(jing)化(hua)(hua)裝置(zhi)設置(zhi)法規,作(zuo)為載(zai)(zai)貨卡(ka)車(che)(che)的(de)排氣(qi)凈(jing)化(hua)(hua)裝置(zhi)也采用(yong)了不銹鋼制造(zao)。因為載(zai)(zai)貨卡(ka)車(che)(che)使(shi)用(yong)柴油發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)比較多,在歐美這種技(ji)術用(yong)在許多柴油發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)卡(ka)車(che)(che)上,也作(zuo)為排放尾氣(qi)凈(jing)化(hua)(hua)裝置(zhi)使(shi)用(yong)。從(cong)表面處理鋼板(ban)到不銹鋼的(de)不銹鋼化(hua)(hua)的(de)重點:耐(nai)熱性(xing)(xing)、耐(nai)氧(yang)化(hua)(hua)性(xing)(xing);耐(nai)腐蝕性(xing)(xing)和(he)高溫強度。


 1. 汽車多(duo)管路排氣系統


 汽(qi)車(che)排(pai)氣(qi)系統材料中,根(gen)據美國加利(li)福尼亞州排(pai)氣(qi)法(fa)(fa)規(gui),曾先在(zai)觸媒(mei)載體殼體和消(xiao)聲器(qi)上開展(zhan)了不(bu)銹鋼化,以后又進展(zhan)到離發(fa)動機很近(jin)的多管(guan)路(lu)排(pai)氣(qi)管(guan)(亦(yi)稱汽(qi)車(che)排(pai)氣(qi)岐管(guan))。以前,因為多管(guan)路(lu)排(pai)氣(qi)管(guan)的形(xing)狀比較(jiao)復(fu)雜(za),幾乎全部使(shi)用鑄鐵件。為了強化排(pai)氣(qi)法(fa)(fa)規(gui),單從觸媒(mei)載體進行排(pai)氣(qi)凈化,不(bu)能徹底解(jie)決問(wen)題(ti),還要借助提高燃燒溫(wen)度改善凈化效果。因為以前使(shi)用鑄鐵件,在(zai)耐熱(re)方面發(fa)生過問(wen)題(ti)。為此采取了對策替(ti)換(huan)成不(bu)銹鋼鑄件,鋼種是耐熱(re)鋼SUH409.


 此后,汽(qi)車(che)生產廠家為了適(shi)應強(qiang)化排放(fang)氣體法規,為進(jin)一步提(ti)高(gao)燃(ran)燒(shao)溫度和輕量(liang)化而(er)(er)與不銹鋼(gang)生產企業開展技術合作(zuo),開發多管(guan)路排氣管(guan)最佳材(cai)料(liao)(liao),在制(zhi)造(zao)方法上,從(cong)鑄件(jian)轉換(huan)成(cheng)利用(yong)管(guan)子和沖壓工(gong)藝進(jin)行排氣管(guan)的成(cheng)型加工(gong),這樣不僅僅提(ti)高(gao)了材(cai)料(liao)(liao)功能而(er)(er)且實現了全部(bu)的輕量(liang)化。


 因為要求材料(liao)具備(bei)耐熱性(xing)和抗氧化性(xing),當初從材料(liao)的(de)加(jia)工(gong)考慮(lv)使用(yong)了奧氏體系(xi)列代表鋼(gang)種SUS304不銹鋼(gang)。后來(lai),不銹鋼(gang)企業在鐵素體系(xi)列鋼(gang)種內添加(jia)了鉬鈦鈮等,又為提高(gao)(gao)其抗氧化性(xing),提高(gao)(gao)了硅的(de)含量,使這(zhe)些特殊材料(liao)得到(dao)大量使用(yong)。


 原來利用(yong)鑄(zhu)(zhu)造工藝所生產的鑄(zhu)(zhu)件(jian),其(qi)加(jia)工形狀要求比較嚴格(ge),單純利用(yong)沖壓加(jia)工在復(fu)雜形狀的成(cheng)形上(shang)存在問題,因而(er)在所謂的潤滑不銹(xiu)鋼(gang)(gang)鋼(gang)(gang)板再加(jia)石蠟的透明薄(bo)膜,使(shi)大幅度提高其(qi)加(jia)工性(xing)的材料的開(kai)發成(cheng)為可能(neng)。從普通(tong)鋼(gang)(gang)、鑄(zhu)(zhu)件(jian)開(kai)始到(dao)不銹(xiu)鋼(gang)(gang),不銹(xiu)鋼(gang)(gang)化(hua)(hua)的重點主要有耐(nai)熱性(xing)、耐(nai)氧化(hua)(hua)性(xing),高溫強度(因為薄(bo)壁化(hua)(hua)而(er)達到(dao)輕量化(hua)(hua))及耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)。


2. 汽車(che)氣體密(mi)封墊


  在(zai)美國加(jia)利福尼亞州汽車(che)尾氣(qi)排放法規規定觸(chu)媒載(zai)體的(de)(de)殼(ke)體使用(yong)不銹鋼,1986年美國環境(jing)保護局又提出使用(yong)石(shi)(shi)棉(mian)可能引發癌癥(zheng),而下令全面停止使用(yong)石(shi)(shi)棉(mian)制品(pin),從此(ci),開始了(le)(le)針對(dui)汽車(che)用(yong)氣(qi)體密封墊以(yi)不銹鋼替代(dai)石(shi)(shi)棉(mian)的(de)(de)研究(jiu)。在(zai)日本,汽車(che)生產廠(chang)家積極地(di)參加(jia)了(le)(le)這項(xiang)環境(jing)保護工作,成(cheng)(cheng)功(gong)地(di)完成(cheng)(cheng)了(le)(le)汽車(che)密封墊的(de)(de)不銹鋼化(hua)。如果在(zai)檢(jian)車(che)領域也能積極地(di)抓緊(jin)這項(xiang)工作,當今在(zai)日本的(de)(de)石(shi)(shi)棉(mian)污染(ran)問題也早(zao)就解決了(le)(le)。


 汽車上使用(yong)的(de)(de)(de)氣(qi)體密封(feng)(feng)墊,要求(qiu)具備耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)和密封(feng)(feng)性(xing)(xing)(xing)。耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)是(shi)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)代表(biao)功能(neng)(neng),在使用(yong)上沒有(you)問題,而其密封(feng)(feng)性(xing)(xing)(xing)則是(shi)一個(ge)難(nan)題。使用(yong)石(shi)棉緊(jin)緊(jin)貼敷地壓(ya)在一起,則可(ke)提(ti)高(gao)其密封(feng)(feng)性(xing)(xing)(xing),而不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)是(shi)金屬板(ban)(ban),其板(ban)(ban)厚偏(pian)差(cha)或(huo)是(shi)形(xing)狀(zhuang)偏(pian)差(cha),則可(ke)能(neng)(neng)產生間隙(xi)。無疑(yi)兩張板(ban)(ban)的(de)(de)(de)密封(feng)(feng)墊增加了成(cheng)本,于是(shi)即(ji)具有(you)彈(dan)力特性(xing)(xing)(xing)又(you)具有(you)密封(feng)(feng)形(xing)狀(zhuang)的(de)(de)(de)結構(gou)問世,使用(yong)沖(chong)壓(ya)加工技術可(ke)以用(yong)一張板(ban)(ban)就達到(dao)氣(qi)體密封(feng)(feng)效(xiao)果。在許(xu)多汽車上,都使用(yong)這種金屬氣(qi)體密封(feng)(feng)墊,密封(feng)(feng)墊使用(yong)的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)種為SUS310S不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang),其厚度為0.2-0.25mm。從石(shi)棉到(dao)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)化(hua)的(de)(de)(de)重點是(shi),不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)比石(shi)棉更具有(you)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)及高(gao)溫強(qiang)度高(gao)于耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)強(qiang)。