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日本開發(fā)省資源型高耐熱鐵素體系不銹鋼

時間:2019-06-13    作者:無錫不銹鋼板    瀏覽:0

近年來,基于環(huán)保的考慮,強烈要求降低汽車的燃耗費,提高汽車排放廢氣的凈化功能。汽車運轉(zhuǎn)時排放的廢氣溫度超過800℃。自90年代以來,為降低車身重量,日本開始使用不銹鋼板制作排氣岐管。目前主要使用耐熱性好的Type429鋼板(15%Cr-0.4%Nb)及耐熱性更好的SUS444鋼板(19%Cr-0.5%Nb-2%Mo)。但是,SUS444所含有的Mo為稀有金屬,不僅價格容易高漲,而且隨著鋼材的高合金化,會導(dǎo)致鋼材在常溫下的加工性變差,這是一個需要解決的課題,因此要求開發(fā)一種不使用Mo的高耐熱材料。 

  由于反復(fù)加熱和冷卻會產(chǎn)生熱疲勞,因此防止發(fā)生熱疲勞的有效辦法是不僅要強化鋼在最高溫度時的強度,而且還要強化鋼在最高溫度以下區(qū)域的強度。通過優(yōu)化Cu的合金化,可以提高鋼在700℃以下的強度,即使在最高溫度830℃時鋼的熱疲勞特性也得到很大的提高。但是,僅僅這樣還無法替代Mo的效果,且熱疲勞特性不及SUS444。 

  熱疲勞試驗表明,由于Cu在700℃以下溫度區(qū)域具有析出強化作用,Al在800℃以上溫度區(qū)域中具有固溶強化作用,由此可以提高鋼在整個溫度區(qū)域中的強度。為確認(rèn)熱疲勞試驗中在高溫區(qū)域內(nèi)Al的固溶強化作用,因此針對試樣的縮頸行為,對熱疲勞試驗中試樣的中間最細(xì)部分的斷面積進行了測定。與無Al添加鋼相比,Al添加鋼的縮頸開始時間遲滯,縮頸開始后的中間變細(xì)速度變緩,壽命也會隨之延長,由此可以確認(rèn)利用Al的固溶強化作用可以提高熱疲勞特性。含有Cu+Al復(fù)合鋼的壽命與含有Mo鋼的SUS444相同或更長,達(dá)到了目標(biāo)值。 

  本開發(fā)鋼通過Cu和Al的組合,不僅具有良好的熱疲勞特性,而且還具有良好的高溫疲勞特性和抗氧化性??偟恼f來,它具有良好的耐熱性。另外,通過其它合金量的優(yōu)化,以及按照不同成分要求優(yōu)化制造條件,可以獲得良好的加工性能。本開發(fā)鋼的特征是不僅沒有使用Mo這一稀有金屬,而且還具有很好的耐熱性和加工性。因此,它可替代SUS444。本開發(fā)鋼由于沒有使用Mo,節(jié)省了資源,降低了成本。另外,它還可以用于制作以往無法加工的形狀復(fù)雜的零部件。尤其是,由于它可替代Type429,提高鋼材的耐熱性,因此即使使用更薄的鋼板也能確保耐熱性,并降低車身重量。另外,它還能滿足排氣岐管對高溫的要求。由于本開發(fā)鋼能滿足用戶的不同要求,因此它可為環(huán)保型汽車的生產(chǎn)做出貢獻(xiàn)。