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B409M、B439M、B436L、NSSC409DG、NSSC436、Posco409L、Posco439（化學(xué)成分）汽車排氣系統(tǒng)用鐵素體不銹鋼
汽車排氣系統(tǒng)處在底盤位置，連接發(fā)動(dòng)機(jī)出氣端與大氣，主要作用是排放廢氣、凈化廢氣、降低噪音。其主要零部件包括歧管、排氣管、催化轉(zhuǎn)化器、消音器等。
當(dāng)前汽車排氣系統(tǒng)的用材主要為不銹鋼。排氣系統(tǒng)工作環(huán)境惡劣，對(duì)材料的作用主要表現(xiàn)在三大方面：高溫作用、腐蝕作用、沖擊振動(dòng)的機(jī)械作用。表1是汽車排氣系統(tǒng)主要部件的服役溫度范圍及對(duì)材料的服役特性要求。其中，冷凝液腐蝕、晶間腐蝕、高溫腐蝕、高溫氧化和高溫疲勞是零件設(shè)計(jì)、材料選用須重點(diǎn)考慮的特性要求。
表1?
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零部件 |
歧管 |
前管 |
軟管 |
三元催化器 |
中管 |
* |
尾管 |
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殼體 |
支撐件 |
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工作典型溫度/℃ |
750～950 |
600～800 |
1000～1200 |
400～600 |
100～400 |
? |
? |
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材料 服役特性 |
高溫強(qiáng)度 高溫疲勞 熱疲勞 高溫氧化 |
高溫強(qiáng)度 高溫疲勞 熱疲勞 高溫腐蝕 |
高溫強(qiáng)度 高溫腐蝕 |
高溫氧化 熱沖擊 |
高溫腐蝕 |
冷凝液腐蝕 晶間腐蝕 |
? |
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基于性能和成本的優(yōu)化考慮，汽車排氣系統(tǒng)主要選用鐵素體不銹鋼材料，而其中409、439、436是具有代表性的三種典型材料。本試驗(yàn)所用的不銹鋼樣品就是這三種材料，有7個(gè)牌號(hào)，來自三家鋼廠，分別是中國(guó)寶鋼（牌號(hào)B409M、B439M、B436L）、日本新日鐵（牌號(hào)NSSC409DG、NSSC436）、韓國(guó)浦項(xiàng)（牌號(hào)Posco409L、Posco439），表2是這些不銹鋼樣品的實(shí)測(cè)化學(xué)成分。
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牌號(hào) |
C |
Si |
Mn |
P |
S |
Ti |
Cr |
Mo |
Nb |
N |
|
B409M |
0.014 |
0.54 |
0.21 |
0.025 |
0.0012 |
0.16 |
11.56 |
- |
0.19 |
0.008 |
|
NSSC409DG |
0.007 |
0.44 |
0.36 |
0.029 |
0.0007 |
0.17 |
10.76 |
- |
- |
0.009 |
|
Posco409L |
0.013 |
0.56 |
0.21 |
0.031 |
0.0016 |
0.19 |
11.376 |
- |
- |
0.009 |
|
B439M |
0.014 |
0.54 |
0.26 |
0.021 |
0.0008 |
0.24 |
16.64 |
- |
- |
0.0068 |
|
Posco439 |
0.012 |
0.21 |
0.31 |
0.034 |
0.0009 |
0.31 |
17.54 |
- |
- |
0.012 |
|
B436L |
0.015 |
0.47 |
0.25 |
0.023 |
0.0018 |
0.24 |
17.59 |
1.01 |
- |
0.0074 |
|
NSSC436 |
0.006 |
0.13 |
0.08 |
0.035 |
0.008 |
0.25 |
17.38 |
1.05 |
- |
0.012 |
對(duì)這7個(gè)牌號(hào)的不銹鋼樣品進(jìn)行了冷凝液腐蝕、晶間腐蝕、高溫循環(huán)腐蝕、高溫氧化、高溫疲勞等5項(xiàng)試驗(yàn)。結(jié)果表明：排汽系統(tǒng)常用的三種典型鐵素體不銹鋼材料是409、439和436，其中409材料的耐蝕性、抗高溫氧化性和高溫疲勞性能低于439及436材料；而439和436材料的耐蝕性、抗高溫氧化性和高溫疲勞性能都比較高，由于436材料含有Mo，性能優(yōu)于439材料。寶鋼的B409M中含有Nb和Ti，其耐蝕性、抗高溫氧化和高溫疲勞性能因此高于其他僅含Ti的409材料。
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