減少環境污(wu)染(ran)(ran)和提高燃(ran)油(you)效(xiao)率是世界(jie)汽車制造行(xing)業亟(ji)待解決(jue)的兩大(da)問題。經過100多(duo)年的技術變革，三(san)菱汽車在(zai)日(ri)本和歐洲推出了汽油(you)缸(gang)內直(zhi)噴（gasoline direct injection，GDI）技術，這項技術在(zai)提高發動機輸(shu)出功(gong)率、增大(da)扭矩及(ji)降低(di)燃(ran)油(you)消(xiao)耗和污(wu)染(ran)(ran)物排(pai)放方(fang)面取得巨(ju)大(da)成功(gong)，目前已經成熟使用(yong)在(zai)VAG（Audi）、BMW、Mercedes-Benz、GM、Toyota（Lexus）等及(ji)眾多(duo)國產車系上(shang)。
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)有優軟(ruan)磁(ci)性(xing)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)是在410和(he)430基準不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)基礎上(shang)發(fa)展起來的(de)(de)。國(guo)外開發(fa)了(le)眾多牌號的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)，如美(mei)國(guo)卡本(ben)特(te)公(gong)司(si)鉻芯“Chorme Core”8-18FM系(xi)列、430FR 及(ji)硅芯“Silicon Core”B-FM（FM為易(yi)切削(xue)(xue)）等(deng)耐蝕(shi)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)；日本(ben)大同特(te)鋼(gang)(gang)(gang)開發(fa)了(le)含(han)13％Cr的(de)(de)MER1F（13.5Cr-0.25Al-Pb）、MER1FA和(he)含(han)18％Cr的(de)(de)MER2F 易(yi)切削(xue)(xue)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)；日本(ben)東北特(te)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)“K-M”系(xi)列和(he)430F電(dian)(dian)(dian)磁(ci)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)；愛知公(gong)司(si)的(de)(de)AUM25（10Cr-3Al-Pb）易(yi)削(xue)(xue)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)；山陽(yang)特(te)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)易(yi)削(xue)(xue)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)QMR1L（7Cr-2Si-0.6Al-Pb）、QMR2L（7Cr-1.2Al-Pb）及(ji)QMR5L（15Cr-1Al-1.5Si-Pb）；意大利研制的(de)(de)“MG”系(xi)列和(he)430F電(dian)(dian)(dian)磁(ci)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)；法國(guo)的(de)(de) Perminox14和(he)Perminox18 系(xi)列；德國(guo)薩普ZAPP的(de)(de)1.4003、1.4005IL及(ji)1.4113IM電(dian)(dian)(dian)磁(ci)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。
中國對應相(xiang)(xiang)似牌號為鐵(tie)-鉻系耐蝕電磁(ci)合金1J116和(he)1J117，與國外相(xiang)(xiang)比牌號及類(lei)型都較少。以往(wang)在(zai)(zai)國內這種(zhong)成分(fen)的(de)不(bu)銹鋼(gang)通常不(bu)被認為是一種(zhong)軟磁(ci)材(cai)料(liao)，以至于此類(lei)不(bu)銹鋼(gang)不(bu)在(zai)(zai)磁(ci)性材(cai)料(liao)標準收錄之列。因無(wu)市場(chang)需求(qiu)，走進技術迭代(dai)更新很慢(man)的(de)惡性循環(huan)。在(zai)(zai)汽車GDI時代(dai)來臨(lin)，這種(zhong)被埋沒的(de)不(bu)銹鋼(gang)材(cai)料(liao)又重新綻(zhan)放光(guang)芒(mang)。
經(jing)過多(duo)年的發(fa)展，華新(xin)麗華等國內企業在GDI高壓共(gong)軌(gui)噴油器不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)方面相(xiang)繼(ji)開發(fa)了(le)多(duo)個不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)品種和牌號(hao)。其中(zhong)包括純鐵素體電(dian)磁不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)、鐵素體-馬氏體雙(shuang)相(xiang)電(dian)磁不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)、馬氏體電(dian)磁不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)和沉淀硬(ying)化電(dian)磁不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)等。主要牌號(hao)有低碳鐵素體型022Cr12（SUS410L）、Y10C17（SUS430F）和馬氏體型 17Cr16Ni2（SUS431）、Cr16Ni5Mo（1.4418）。以上(shang)大多(duo)為標準(zhun)牌號(hao)，可(ke)針對不(bu)同客戶需求的軟磁性能(neng)調整成分設計。
Y10C17（SUS430F）為(wei)提高鉻含(han)量至16％～18％成為(wei)全鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)不銹(xiu)鋼，是從430基準鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)衍生(sheng)出(chu)來的牌號。通過提高硫含(han)量形(xing)成短棒狀(zhuang)和球狀(zhuang)MnS已促使車削屑碎(sui)斷(duan)不纏繞，提高車削性(xing)。因含(han)有(you)很(hen)多降低軟磁性(xing)能的元素(su)，其磁性(xing)能自然沒有(you)022Cr12高，但仍能保證廣泛應用作噴油器鐵(tie)(tie)芯等部件。
17Cr16Ni2（SUS431）通常用作高(gao)(gao)(gao)(gao)壓油泵外殼，是一種高(gao)(gao)(gao)(gao)強度(du)馬氏體不銹鋼，由于馬氏體不如(ru)鐵(tie)素體對提高(gao)(gao)(gao)(gao)軟磁(ci)性能(neng)有幫助(zhu)，其(qi)磁(ci)性能(neng)比鐵(tie)素體低很(hen)多。高(gao)(gao)(gao)(gao)壓油泵不銹鋼首先滿足(zu)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫強度(du)，其(qi)次為(wei)軟磁(ci)性能(neng)。油泵內壓力20兆帕(pa)(pa)要(yao)求油泵殼體具有很(hen)高(gao)(gao)(gao)(gao)的高(gao)(gao)(gao)(gao)溫強度(du)，通過QT熱處(chu)理組織為(wei)回火馬氏體，屈(qu)服強度(du)高(gao)(gao)(gao)(gao)達900～1000兆帕(pa)(pa)完全可以滿足(zu)要(yao)求。為(wei)降(jiang)低材料成本，從(cong)高(gao)(gao)(gao)(gao)鎳Cr16Ni5Mo逐(zhu)漸替換為(wei)低鎳的17Cr16Ni2。
共軌油管、噴油器導管、分油管通常選用06Cr19Ni10奧氏體不銹鋼管。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)再循(xun)環(huan)(huan)（EGR）技術(shu)結合(he)GDI缸內直噴技術(shu)對提(ti)(ti)(ti)高(gao)燃(ran)燒(shao)效率和減(jian)少(shao)污染物排放(fang)可謂相(xiang)得益彰。廢氣(qi)再循(xun)環(huan)(huan)系統將排氣(qi)歧(qi)管的(de)(de)一(yi)部分(fen)廢氣(qi)送回至進氣(qi)歧(qi)管再到(dao)(dao)氣(qi)缸，廢氣(qi)對進氣(qi)量(liang)(liang)的(de)(de)稀(xi)釋降(jiang)低燃(ran)燒(shao)速(su)度(du)，延長滯燃(ran)期，降(jiang)低最高(gao)燃(ran)燒(shao)溫(wen)(wen)度(du)，同時最高(gao)壓(ya)(ya)力形成過(guo)程(cheng)放(fang)緩(huan)。由于(yu)不(bu)(bu)具備(bei)生產NO，的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)高(gao)壓(ya)(ya)條件(jian)，從而(er)達到(dao)(dao)減(jian)少(shao)NO，排放(fang)量(liang)(liang)的(de)(de)目的(de)(de)。EGR電(dian)磁(ci)閥(fa)是實現廢氣(qi)再循(xun)環(huan)(huan)的(de)(de)關鍵部件(jian)，電(dian)子控制(zhi)單元（ECU）根(gen)據發(fa)動機(ji)缸內工況來控制(zhi)EGR電(dian)磁(ci)閥(fa)的(de)(de)開合(he)，精確(que)控制(zhi)廢氣(qi)循(xun)環(huan)(huan)通量(liang)(liang)和時機(ji)。這(zhe)里不(bu)(bu)得不(bu)(bu)提(ti)(ti)(ti)的(de)(de)是EGR電(dian)磁(ci)閥(fa)芯(xin)不(bu)(bu)銹鋼(gang)，這(zhe)種(zhong)不(bu)(bu)銹鋼(gang)首先具備(bei)優異的(de)(de)軟磁(ci)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，才能(neng)精確(que)地電(dian)磁(ci)控制(zhi)。閥(fa)芯(xin)置于(yu)高(gao)溫(wen)(wen)且腐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)很(hen)強(qiang)的(de)(de)廢氣(qi)蒸汽中，須有優良(liang)(liang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)強(qiang)度(du)、抗氧化性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐腐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)。另(ling)外，冷成型性(xing)(xing)(xing)(xing)和高(gao)溫(wen)(wen)釬焊性(xing)(xing)(xing)(xing)也需要(yao)滿(man)足要(yao)求。華新(xin)麗華還(huan)開發(fa)出應用于(yu)EGR閥(fa)芯(xin)的(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)019Cr19Mo2NbTi（SUS444）、019Cr18MoTi（SUS436L），鉬(mu)(mu)改(gai)良(liang)(liang)性(xing)(xing)(xing)(xing)022Cr18NbTi（SUS441）不(bu)(bu)銹鋼(gang)。特別地，在(zai)成分(fen)設(she)計(ji)上降(jiang)低碳和氮含量(liang)(liang)，添加鉬(mu)(mu)提(ti)(ti)(ti)高(gao)耐點腐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)。經過(guo)三步EAF-AOD-VOD精確(que)控制(zhi)成分(fen)并提(ti)(ti)(ti)高(gao)鋼(gang)水純凈(jing)度(du)，碳、氮及鉻含量(liang)(liang)精確(que)控制(zhi)鈮和鈦穩定化元素(su)配比(bi)，以提(ti)(ti)(ti)高(gao)抗晶(jing)間腐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)。在(zai)連鑄結晶(jing)器外施加電(dian)磁(ci)攪拌(ban)器，增加連鑄坯原始等軸晶(jing)率，抑(yi)制(zhi)成分(fen)偏(pian)析和中心縮孔等缺陷(xian)。
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