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日本開(kāi)發(fā)省資源型高耐熱鐵素體系不銹鋼

時(shí)間:2019-06-13    作者:無(wú)錫不銹鋼板    瀏覽:0

近年來(lái),基于環(huán)保的考慮,強(qiáng)烈要求降低汽車(chē)的燃耗費(fèi),提高汽車(chē)排放廢氣的凈化功能。汽車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)排放的廢氣溫度超過(guò)800℃。自90年代以來(lái),為降低車(chē)身重量,日本開(kāi)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(jià)格容易高漲,而且隨著鋼材的高合金化,會(huì)導(dǎo)致鋼材在常溫下的加工性變差,這是一個(gè)需要解決的課題,因此要求開(kāi)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(huì)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(qiáng)化鋼在最高溫度時(shí)的強(qiáng)度,而且還要強(qiáng)化鋼在最高溫度以下區(qū)域的強(qiáng)度。通過(guò)優(yōu)化Cu的合金化,可以提高鋼在700℃以下的強(qiáng)度,即使在最高溫度830℃時(shí)鋼的熱疲勞特性也得到很大的提高。但是,僅僅這樣還無(wú)法替代Mo的效果,且熱疲勞特性不及SUS444。 

  熱疲勞試驗(yàn)表明,由于Cu在700℃以下溫度區(qū)域具有析出強(qiáng)化作用,Al在800℃以上溫度區(qū)域中具有固溶強(qiáng)化作用,由此可以提高鋼在整個(gè)溫度區(qū)域中的強(qiáng)度。為確認(rèn)熱疲勞試驗(yàn)中在高溫區(qū)域內(nèi)Al的固溶強(qiáng)化作用,因此針對(duì)試樣的縮頸行為,對(duì)熱疲勞試驗(yàn)中試樣的中間最細(xì)部分的斷面積進(jìn)行了測(cè)定。與無(wú)Al添加鋼相比,Al添加鋼的縮頸開(kāi)始時(shí)間遲滯,縮頸開(kāi)始后的中間變細(xì)速度變緩,壽命也會(huì)隨之延長(zhǎng),由此可以確認(rèn)利用Al的固溶強(qiáng)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(zhǎng),達(dá)到了目標(biāo)值。 

  本開(kāi)發(fā)鋼通過(guò)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。總的說(shuō)來(lái),它具有良好的耐熱性。另外,通過(guò)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(kāi)發(fā)鋼的特征是不僅沒(méi)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(kāi)發(fā)鋼由于沒(méi)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(wú)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(chē)身重量。另外,它還能滿(mǎn)足排氣岐管對(duì)高溫的要求。由于本開(kāi)發(fā)鋼能滿(mǎn)足用戶(hù)的不同要求,因此它可為環(huán)保型汽車(chē)的生產(chǎn)做出貢獻(xiàn)。 

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