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(gang)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,對汽車制造(zao)廠(chang)規(gui)定(ding)了各(ge)種零(ling)部(bu)(bu)件(jian)的(de)保證年限。規(gui)定(ding)消聲器(qi)的(de)壽命為(wei)3年或6萬公里,促(cu)使各(ge)制造(zao)廠(chang)迅(xun)速(su)實施由表(biao)面處理鋼(gang)(gang)(gang)板向不銹鋼(gang)(gang)(gang)板轉(zhuan)換。各(ge)汽車制造(zao)廠(chang)又(you)開始研討以提高(gao)發動(dong)機的(de)燃燒(shao)溫度促(cu)使排放的(de)氣(qi)體得以凈化,更進(jin)一步地推(tui)動(dong)了排氣(qi)系統全體零(ling)部(bu)(bu)件(jian)的(de)不銹鋼(gang)(gang)(gang)化。因為(wei)位于發動(dong)機輸出部(bu)(bu)的(de)多管(guan)(guan)路轉(zhuan)換器(qi)、多管(guan)(guan)路排氣(qi)管(guan)(guan)部(bu)(bu)分的(de)溫度高(gao)達(da)900~800℃,撓性(xing)(xing)管(guan)(guan)、觸媒轉(zhuan)換器(qi)部(bu)(bu)分為(wei)800~600℃,中間管(guan)(guan)部(bu)(bu)分為(wei)600~400℃,就是(shi)消聲器(qi),尾部(bu)(bu)末端管(guan)(guan)業達(da)到(dao)400~200℃,所以具備耐(nai)(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)的(de)不銹鋼(gang)(gang)(gang)是(shi)用(yong)(yong)在這些零(ling)件(jian)上(shang)最合適的(de)材(cai)料。直接不銹鋼(gang)(gang)(gang)已(yi)按用(yong)(yong)途(tu)的(de)不同(tong),從以SCH409L、SUS410L不銹鋼(gang)(gang)(gang)為(wei)中心(xin)的(de)以耐(nai)(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)為(wei)主的(de)鋼(gang)(gang)(gang)種向SUS436L等即具有耐(nai)(nai)(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)又(you)具有耐(nai)(nai)(nai)(nai)氧(yang)化性(xing)(xing)的(de)鋼(gang)(gang)(gang)種轉(zhuan)換。


 作(zuo)為(wei)排(pai)氧(yang)凈化(hua)裝置(zhi)(zhi)的(de)(de)觸(chu)媒(mei)(mei)轉換器載體(ti)的(de)(de)材料(liao),是在(zai)即具(ju)有耐氧(yang)化(hua)性又具(ju)有觸(chu)媒(mei)(mei)載體(ti)特(te)性的(de)(de)20Cr-5Al鋼的(de)(de)基礎上添加稀土元素而形成的(de)(de)一種特(te)殊(shu)材料(liao)。將厚度為(wei)30微米的(de)(de)這種特(te)殊(shu)不銹鋼箔,制作(zuo)成波紋板或平板重(zhong)疊卷成的(de)(de)圓筒狀(zhuang)的(de)(de)觸(chu)媒(mei)(mei)體(ti)再裝入排(pai)氧(yang)凈化(hua)裝置(zhi)(zhi)中使用。


 強(qiang)化(hua)(hua)汽車(che)(che)(che)排氣(qi)的(de)(de)(de)法(fa)規(gui)應用(yong)范圍(wei)進(jin)一步擴大(da),要求摩托車(che)(che)(che)消聲器也(ye)要不銹(xiu)鋼(gang)化(hua)(hua)。還有,最(zui)近,在日本東京地(di)區,根據載貨(huo)(huo)卡(ka)(ka)(ka)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)凈化(hua)(hua)裝置(zhi)設置(zhi)法(fa)規(gui),作(zuo)為(wei)載貨(huo)(huo)卡(ka)(ka)(ka)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)排氣(qi)凈化(hua)(hua)裝置(zhi)也(ye)采用(yong)了不銹(xiu)鋼(gang)制造。因為(wei)載貨(huo)(huo)卡(ka)(ka)(ka)車(che)(che)(che)使用(yong)柴油發動機比較(jiao)多,在歐美這種技術(shu)用(yong)在許多柴油發動機卡(ka)(ka)(ka)車(che)(che)(che)上(shang),也(ye)作(zuo)為(wei)排放(fang)尾(wei)氣(qi)凈化(hua)(hua)裝置(zhi)使用(yong)。從表(biao)面處理鋼(gang)板到不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)重點:耐(nai)熱性、耐(nai)氧化(hua)(hua)性;耐(nai)腐蝕性和高溫強(qiang)度。


 1. 汽(qi)車多(duo)管路排氣系統(tong)


 汽車(che)(che)排氣(qi)系(xi)統材料中,根據美國加利福尼亞州排氣(qi)法規(gui),曾先在(zai)觸媒載(zai)體(ti)殼體(ti)和消聲(sheng)器上(shang)開(kai)展(zhan)(zhan)了(le)不(bu)銹(xiu)鋼化,以(yi)后又進展(zhan)(zhan)到離發(fa)動機(ji)很近的多管(guan)路(lu)排氣(qi)管(guan)(亦稱汽車(che)(che)排氣(qi)岐管(guan))。以(yi)前,因為多管(guan)路(lu)排氣(qi)管(guan)的形狀比(bi)較復雜,幾(ji)乎全(quan)部(bu)使用(yong)鑄鐵件。為了(le)強化排氣(qi)法規(gui),單(dan)從觸媒載(zai)體(ti)進行排氣(qi)凈(jing)化,不(bu)能徹底解決問(wen)(wen)題,還要借(jie)助提高燃燒(shao)溫(wen)度改善凈(jing)化效(xiao)果。因為以(yi)前使用(yong)鑄鐵件,在(zai)耐熱(re)方面發(fa)生過問(wen)(wen)題。為此采取(qu)了(le)對(dui)策替換成不(bu)銹(xiu)鋼鑄件,鋼種是耐熱(re)鋼SUH409.


 此后,汽車生產廠家為(wei)了適應強(qiang)化(hua)排放氣體法(fa)規,為(wei)進一步提高燃燒溫度和輕(qing)量化(hua)而(er)(er)與不銹鋼生產企(qi)業開展技術合(he)作(zuo),開發(fa)多管(guan)路排氣管(guan)最佳材料,在(zai)制造方法(fa)上,從鑄件轉換(huan)成利用管(guan)子和沖壓(ya)工藝進行排氣管(guan)的成型加工,這樣不僅僅提高了材料功能而(er)(er)且實現了全部的輕(qing)量化(hua)。


 因為(wei)要(yao)求(qiu)材(cai)(cai)料(liao)具備耐熱性和抗氧(yang)化性,當初從材(cai)(cai)料(liao)的(de)加工考慮使用(yong)了(le)奧(ao)氏(shi)體(ti)系(xi)列代表鋼種(zhong)SUS304不(bu)銹鋼。后來,不(bu)銹鋼企業在鐵素體(ti)系(xi)列鋼種(zhong)內(nei)添加了(le)鉬鈦鈮等,又為(wei)提高其抗氧(yang)化性,提高了(le)硅的(de)含(han)量,使這(zhe)些特殊材(cai)(cai)料(liao)得到(dao)大量使用(yong)。


 原來利用(yong)鑄(zhu)(zhu)造(zao)工(gong)藝所生產的(de)(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)件,其加工(gong)形狀(zhuang)要求(qiu)比較嚴格,單純利用(yong)沖壓加工(gong)在(zai)復(fu)雜形狀(zhuang)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)形上存在(zai)問(wen)題,因而(er)在(zai)所謂的(de)(de)(de)(de)潤滑(hua)不銹(xiu)鋼(gang)鋼(gang)板再加石蠟的(de)(de)(de)(de)透明薄膜,使大幅度提高其加工(gong)性的(de)(de)(de)(de)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)開發(fa)成(cheng)為可能。從普通鋼(gang)、鑄(zhu)(zhu)件開始到不銹(xiu)鋼(gang),不銹(xiu)鋼(gang)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)重點(dian)主要有耐(nai)熱性、耐(nai)氧(yang)化(hua)(hua)性,高溫強度(因為薄壁化(hua)(hua)而(er)達到輕量(liang)化(hua)(hua))及耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性。


2. 汽車氣體密封(feng)墊


  在(zai)美(mei)國(guo)加利福尼亞(ya)州汽車(che)尾(wei)氣(qi)排放法規規定觸媒(mei)載體的(de)殼(ke)體使(shi)用(yong)不銹(xiu)鋼,1986年美(mei)國(guo)環境(jing)保護局(ju)又提出(chu)使(shi)用(yong)石棉(mian)可能引發癌(ai)癥,而下令全面(mian)停止使(shi)用(yong)石棉(mian)制(zhi)品,從此,開(kai)始了(le)針(zhen)對(dui)汽車(che)用(yong)氣(qi)體密(mi)封墊(dian)以(yi)不銹(xiu)鋼替代(dai)石棉(mian)的(de)研究(jiu)。在(zai)日本,汽車(che)生產(chan)廠家積(ji)極(ji)地(di)(di)參加了(le)這(zhe)項(xiang)環境(jing)保護工作,成功地(di)(di)完成了(le)汽車(che)密(mi)封墊(dian)的(de)不銹(xiu)鋼化。如果在(zai)檢(jian)車(che)領(ling)域也能積(ji)極(ji)地(di)(di)抓緊這(zhe)項(xiang)工作,當今在(zai)日本的(de)石棉(mian)污染問題也早就(jiu)解(jie)決了(le)。


 汽車上(shang)使用(yong)的(de)氣體(ti)密(mi)(mi)封(feng)墊(dian),要(yao)求具(ju)(ju)備耐(nai)(nai)熱性(xing)和密(mi)(mi)封(feng)性(xing)。耐(nai)(nai)熱性(xing)是(shi)(shi)(shi)不(bu)銹鋼(gang)的(de)代表功能(neng),在使用(yong)上(shang)沒有問題,而其(qi)密(mi)(mi)封(feng)性(xing)則(ze)是(shi)(shi)(shi)一個難題。使用(yong)石(shi)棉(mian)(mian)緊緊貼敷地壓(ya)在一起,則(ze)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)其(qi)密(mi)(mi)封(feng)性(xing),而不(bu)銹鋼(gang)是(shi)(shi)(shi)金屬板(ban),其(qi)板(ban)厚偏(pian)差或(huo)是(shi)(shi)(shi)形(xing)狀偏(pian)差,則(ze)可(ke)能(neng)產生間隙。無疑(yi)兩張板(ban)的(de)密(mi)(mi)封(feng)墊(dian)增加了成(cheng)本(ben),于是(shi)(shi)(shi)即具(ju)(ju)有彈力特性(xing)又具(ju)(ju)有密(mi)(mi)封(feng)形(xing)狀的(de)結(jie)構(gou)問世,使用(yong)沖壓(ya)加工技術(shu)可(ke)以用(yong)一張板(ban)就達到氣體(ti)密(mi)(mi)封(feng)效果(guo)。在許多汽車上(shang),都(dou)使用(yong)這種金屬氣體(ti)密(mi)(mi)封(feng)墊(dian),密(mi)(mi)封(feng)墊(dian)使用(yong)的(de)鋼(gang)種為SUS310S不(bu)銹鋼(gang),其(qi)厚度為0.2-0.25mm。從石(shi)棉(mian)(mian)到不(bu)銹鋼(gang)不(bu)銹鋼(gang)化(hua)的(de)重點是(shi)(shi)(shi),不(bu)銹鋼(gang)比石(shi)棉(mian)(mian)更具(ju)(ju)有耐(nai)(nai)熱性(xing)及(ji)高(gao)(gao)溫強(qiang)度高(gao)(gao)于耐(nai)(nai)腐蝕(shi)性(xing)能(neng)強(qiang)。