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(shi),對汽(qi)車制造廠(chang)規(gui)定了(le)各(ge)種(zhong)零部(bu)(bu)件的(de)(de)(de)保證年限(xian)。規(gui)定消聲(sheng)器(qi)的(de)(de)(de)壽(shou)命為(wei)3年或(huo)6萬公(gong)里,促使各(ge)制造廠(chang)迅速實施由表(biao)面處理鋼(gang)板(ban)向不(bu)銹鋼(gang)板(ban)轉換。各(ge)汽(qi)車制造廠(chang)又(you)開始(shi)研(yan)討以(yi)提(ti)高發動(dong)機的(de)(de)(de)燃燒溫(wen)(wen)度促使排(pai)放的(de)(de)(de)氣體得以(yi)凈(jing)化(hua),更進一(yi)步(bu)地(di)推動(dong)了(le)排(pai)氣系(xi)統(tong)全體零部(bu)(bu)件的(de)(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)化(hua)。因為(wei)位(wei)于發動(dong)機輸(shu)出(chu)部(bu)(bu)的(de)(de)(de)多(duo)管路轉換器(qi)、多(duo)管路排(pai)氣管部(bu)(bu)分的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度高達900~800℃,撓性(xing)管、觸(chu)媒轉換器(qi)部(bu)(bu)分為(wei)800~600℃,中(zhong)(zhong)間管部(bu)(bu)分為(wei)600~400℃,就是消聲(sheng)器(qi),尾部(bu)(bu)末端(duan)管業達到400~200℃,所以(yi)具備耐熱(re)性(xing)和耐腐(fu)蝕性(xing)的(de)(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)是用在這些零件上最合(he)適的(de)(de)(de)材料。直(zhi)接(jie)不(bu)銹鋼(gang)已按用途的(de)(de)(de)不(bu)同,從以(yi)SCH409L、SUS410L不(bu)銹鋼(gang)為(wei)中(zhong)(zhong)心的(de)(de)(de)以(yi)耐熱(re)性(xing)為(wei)主的(de)(de)(de)鋼(gang)種(zhong)向SUS436L等即(ji)具有耐腐(fu)蝕性(xing)又(you)具有耐氧(yang)化(hua)性(xing)的(de)(de)(de)鋼(gang)種(zhong)轉換。


 作(zuo)為(wei)排(pai)氧(yang)凈(jing)化裝(zhuang)置的(de)觸媒轉換器載(zai)體(ti)(ti)的(de)材料,是在即具有耐氧(yang)化性又具有觸媒載(zai)體(ti)(ti)特(te)性的(de)20Cr-5Al鋼(gang)的(de)基礎(chu)上添加稀土元(yuan)素而形成(cheng)的(de)一種(zhong)(zhong)特(te)殊材料。將厚度為(wei)30微米的(de)這種(zhong)(zhong)特(te)殊不銹(xiu)鋼(gang)箔,制作(zuo)成(cheng)波紋板或平板重疊卷成(cheng)的(de)圓筒(tong)狀的(de)觸媒體(ti)(ti)再裝(zhuang)入排(pai)氧(yang)凈(jing)化裝(zhuang)置中使用。


 強化(hua)汽(qi)車(che)(che)(che)排(pai)氣的法(fa)規應(ying)用(yong)(yong)范圍進一(yi)步擴大(da),要求(qiu)摩托車(che)(che)(che)消聲器也要不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)化(hua)。還有,最近,在日本東京地區(qu),根(gen)據載貨(huo)卡(ka)車(che)(che)(che)的凈化(hua)裝(zhuang)置設置法(fa)規,作為(wei)載貨(huo)卡(ka)車(che)(che)(che)的排(pai)氣凈化(hua)裝(zhuang)置也采用(yong)(yong)了不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)制造。因為(wei)載貨(huo)卡(ka)車(che)(che)(che)使(shi)用(yong)(yong)柴油(you)發(fa)動機(ji)比(bi)較多,在歐美這種技(ji)術用(yong)(yong)在許(xu)多柴油(you)發(fa)動機(ji)卡(ka)車(che)(che)(che)上,也作為(wei)排(pai)放尾氣凈化(hua)裝(zhuang)置使(shi)用(yong)(yong)。從表面處理鋼(gang)(gang)(gang)板到不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)化(hua)的重點:耐熱性、耐氧化(hua)性;耐腐蝕性和高溫強度。


 1. 汽車多管路排(pai)氣系統


 汽(qi)車排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)系統材料中,根據美國加利福(fu)尼(ni)亞州(zhou)排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)法(fa)(fa)規,曾先在觸媒載體殼體和消聲器上(shang)開展(zhan)了不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)化,以后又(you)進(jin)(jin)展(zhan)到離發動機很近(jin)的多(duo)管(guan)(guan)路(lu)排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)管(guan)(guan)(亦稱汽(qi)車排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)岐(qi)管(guan)(guan))。以前,因(yin)為(wei)(wei)(wei)多(duo)管(guan)(guan)路(lu)排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)管(guan)(guan)的形狀(zhuang)比(bi)較(jiao)復(fu)雜,幾乎全部使用鑄鐵件。為(wei)(wei)(wei)了強化排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)法(fa)(fa)規,單從觸媒載體進(jin)(jin)行(xing)排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)凈化,不(bu)能徹底解決問題(ti),還(huan)要(yao)借(jie)助提高燃燒溫度改(gai)善凈化效果。因(yin)為(wei)(wei)(wei)以前使用鑄鐵件,在耐(nai)熱方(fang)面發生過(guo)問題(ti)。為(wei)(wei)(wei)此采取了對(dui)策替換成不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)鑄件,鋼(gang)(gang)種是耐(nai)熱鋼(gang)(gang)SUH409.


 此(ci)后,汽車生(sheng)產廠家為了適(shi)應強化排放氣(qi)體法規,為進(jin)(jin)一步提(ti)高燃燒溫度(du)和輕(qing)量(liang)(liang)化而(er)與不銹鋼生(sheng)產企業開(kai)展技術合作,開(kai)發多管路排氣(qi)管最佳材料,在制造方法上,從鑄件轉換成(cheng)利用管子和沖壓工(gong)(gong)藝進(jin)(jin)行排氣(qi)管的成(cheng)型(xing)加工(gong)(gong),這樣不僅僅提(ti)高了材料功能而(er)且實(shi)現(xian)了全部(bu)的輕(qing)量(liang)(liang)化。


 因為要求材(cai)料具(ju)備耐熱性和抗氧化(hua)性,當初(chu)從材(cai)料的(de)加工考(kao)慮(lv)使(shi)用了(le)奧氏(shi)體系列(lie)代表(biao)鋼(gang)種SUS304不銹(xiu)鋼(gang)。后來,不銹(xiu)鋼(gang)企業在(zai)鐵(tie)素體系列(lie)鋼(gang)種內添加了(le)鉬鈦鈮(ni)等,又為提高其抗氧化(hua)性,提高了(le)硅的(de)含(han)量(liang),使(shi)這(zhe)些特殊材(cai)料得到大量(liang)使(shi)用。


 原來利(li)用鑄造工(gong)(gong)藝所(suo)生產的(de)鑄件,其加工(gong)(gong)形狀(zhuang)要(yao)求(qiu)比較嚴格,單純利(li)用沖壓加工(gong)(gong)在復雜形狀(zhuang)的(de)成形上(shang)存在問(wen)題,因(yin)而在所(suo)謂的(de)潤滑(hua)不銹(xiu)鋼鋼板再加石蠟的(de)透明薄(bo)膜,使大幅(fu)度(du)提高(gao)其加工(gong)(gong)性的(de)材料的(de)開(kai)發成為(wei)(wei)可能(neng)。從普通鋼、鑄件開(kai)始到不銹(xiu)鋼,不銹(xiu)鋼化的(de)重點主要(yao)有耐(nai)(nai)(nai)熱性、耐(nai)(nai)(nai)氧化性,高(gao)溫強度(du)(因(yin)為(wei)(wei)薄(bo)壁化而達到輕量化)及耐(nai)(nai)(nai)腐蝕性。


2. 汽車(che)氣(qi)體密封墊


  在美(mei)國加利(li)福尼亞(ya)州(zhou)汽車尾氣排放法規規定觸媒(mei)載體(ti)的殼體(ti)使用不(bu)銹鋼,1986年美(mei)國環境保護局又(you)提出(chu)使用石(shi)棉(mian)可能(neng)引發(fa)癌癥,而(er)下令全(quan)面停止使用石(shi)棉(mian)制品,從此,開始了針對(dui)汽車用氣體(ti)密封墊以不(bu)銹鋼替(ti)代石(shi)棉(mian)的研(yan)究。在日本,汽車生產廠家積極(ji)地參加了這項環境保護工作,成(cheng)功地完(wan)成(cheng)了汽車密封墊的不(bu)銹鋼化。如(ru)果在檢車領域也(ye)能(neng)積極(ji)地抓(zhua)緊(jin)這項工作,當(dang)今在日本的石(shi)棉(mian)污染問(wen)題也(ye)早就解決了。


 汽(qi)車上使用(yong)的氣(qi)體密(mi)封(feng)(feng)墊,要(yao)求具備耐(nai)熱性(xing)(xing)和(he)密(mi)封(feng)(feng)性(xing)(xing)。耐(nai)熱性(xing)(xing)是(shi)(shi)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的代表(biao)功能(neng)(neng),在使用(yong)上沒有(you)(you)問題,而其密(mi)封(feng)(feng)性(xing)(xing)則是(shi)(shi)一個難題。使用(yong)石棉(mian)(mian)緊(jin)緊(jin)貼敷地壓在一起,則可(ke)提高其密(mi)封(feng)(feng)性(xing)(xing),而不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)是(shi)(shi)金屬板,其板厚偏差或是(shi)(shi)形狀(zhuang)偏差,則可(ke)能(neng)(neng)產生(sheng)間(jian)隙。無疑兩張板的密(mi)封(feng)(feng)墊增加了(le)成本,于是(shi)(shi)即具有(you)(you)彈力(li)特性(xing)(xing)又(you)具有(you)(you)密(mi)封(feng)(feng)形狀(zhuang)的結構問世(shi),使用(yong)沖(chong)壓加工技術可(ke)以用(yong)一張板就達到氣(qi)體密(mi)封(feng)(feng)效(xiao)果。在許多汽(qi)車上,都使用(yong)這種(zhong)金屬氣(qi)體密(mi)封(feng)(feng)墊,密(mi)封(feng)(feng)墊使用(yong)的鋼(gang)種(zhong)為(wei)SUS310S不銹(xiu)(xiu)鋼(gang),其厚度為(wei)0.2-0.25mm。從石棉(mian)(mian)到不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)化的重點是(shi)(shi),不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)比石棉(mian)(mian)更具有(you)(you)耐(nai)熱性(xing)(xing)及高溫強(qiang)度高于耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)強(qiang)。