汽車排氣管的耐蝕性能設(shè)計與研究
發(fā)布人：上海艾荔艾合金股份有限公司www.shailiai.cn
更新時間：2016-01-21
排氣系統(tǒng)冷端用鐵素體不銹鋼為采用Mo和Cu微合金化的00Cr19NbTi不銹鋼，分別采用單一添加Mo、Cu和復合添加Mo+Cu元素的方法來研究排氣管的耐腐蝕性能。
?隨著國家節(jié)能環(huán)保意識的逐漸強化，對汽車尾氣的排放標準越來越嚴格，用鐵素體不銹鋼來替代鑄鐵和碳鋼已經(jīng)成為一種必然的發(fā)展趨勢。由于排氣系統(tǒng)冷端消音器中冷凝液包含有機Cl-等，這些離子在汽車發(fā)動機反復工作的過程中含量會逐漸升高，進而使得排氣管系統(tǒng)的耐腐蝕性明顯降低，尤其是隨著排氣系統(tǒng)局部溫度的升高，這種腐蝕現(xiàn)象會更加嚴重。 ?
微合金化的方法作為一種有效解決排氣管系統(tǒng)局部腐蝕的方法已經(jīng)被汽車開發(fā)商和科研工作者關(guān)注。然而，合金元素銅的添加對排氣管用鋼在氯離子溶液環(huán)境中的耐局部腐蝕能力并沒有得到充分解釋，尤其是合金元素銅對鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性能影響的解釋更是互相矛盾。此外，對于單一和復合添加合金元素Mo和Cu在排氣系統(tǒng)用不銹鋼中的存在形式及作用機理尤其是在氯離子環(huán)境中的作用并不清楚。鑒于此，通過對比分析單一和復合添加Mo和Cu元素不銹鋼在Cl-溶液中的腐蝕行為并分析其作用機理，以期為高耐腐蝕性的排氣系統(tǒng)用鋼的開發(fā)提供參考。
排氣系統(tǒng)冷端用鐵素體不銹鋼為采用Mo和Cu微合金化的00Cr19NbTi不銹鋼，分別采用單一添加Mo、Cu和復合添加Mo+Cu元素的方法來研究排氣管的耐腐蝕性能。試驗用排氣管用鋼在唐山鋼鐵研究院300kg真空熔煉爐中進行熔煉，澆鑄溫度1540℃，鑄錠經(jīng)過切頭、去尾后鍛造成500mm×200mm×60mm扁坯（鍛造加熱溫度為1080℃，始鍛溫度1040℃，終鍛溫度840℃，隨后空冷），隨后進行熱軋和退火處理，熱軋加熱溫度1100℃，保溫1h后軋制成4.5mm熱軋板，熱軋退火溫度為960℃，保溫10min。研究結(jié)果表明：
????（1）在排氣管用鋼中單一添加Mo或Cu后在氯離子腐蝕介質(zhì)中沒有發(fā)生應力腐蝕開裂；復合添加Mo+Cu能在一定程度上抑制氯離子介質(zhì)的腐蝕，其效果相對單一添加Cu元素更好，但是Cu元素的添加量不宜過高。
????（2）復合添加1.52%Mo+0.45%Cu的排氣管用鋼隨時效時間的延長，應力腐蝕開裂方式逐漸從穿晶斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)檠鼐嗔褳橹?，并伴隨著穿晶斷裂的混合型斷裂方式，開裂處的宏觀形貌顯示出表面含有大量的點腐蝕坑，且裂紋同樣是源于點腐蝕坑并沿著點腐蝕坑擴展。
（3）單一添加Mo的排氣管用鋼的點蝕坑中的腐蝕產(chǎn)物主要為富Cr的氧化物，對表面起到很好的保護作用；而復合添加1.52%Mo+0.45%Cu的排氣管中的點蝕坑的腐蝕產(chǎn)物還含有一定的Mo和Cu，隨時效時間的延長，排氣管用鋼腐蝕坑中的Mo和Cu含量增加。
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