汽车排气系统用铁素体不锈钢

汽车排气系统处在底盘位置，连接发动机出气端与大气，主要作用是排放废气、净化废气、降低噪音。其主要零部件包括歧管、排气管、催化转化器、消音器等。

当前汽车排气系统的用材主要为不锈钢。排气系统工作环境恶劣，对材料的作用主要表现在三大方面：高温作用、腐蚀作用、冲击振动的机械作用。表1是汽车排气系统主要部件的服役温度范围及对材料的服役特性要求。其中，冷凝液腐蚀、晶间腐蚀、高温腐蚀、高温氧化和高温疲劳是零件设计、材料选用须重点考虑的特性要求。

表1  汽车排气系统用铁素体不锈钢的服役性能

基于性能和成本的优化考虑，汽车排气系统主要选用铁素体不锈钢材料，而其中409、439、436是具有代表性的三种典型材料。本试验所用的不锈钢样品就是这三种材料，有7个牌号，来自三家钢厂，分别是中国宝钢（牌号B409M、B439M、B436L）、浦项（牌号Posco409L、Posco439），表2是这些不锈钢样品的实测化学成分。

           表2  7种不锈钢样品的化学成分（质量分数）               %

对这7个牌号的不锈钢样品进行了冷凝液腐蚀、晶间腐蚀、高温循环腐蚀、高温氧化、高温疲劳等5项试验。结果表明：排汽系统常用的三种典型铁素体不锈钢材料是409、439和436，其中409材料的耐蚀性、抗高温氧化性和高温疲劳性能低于439及436材料；而439和436材料的耐蚀性、抗高温氧化性和高温疲劳性能都比较高，由于436材料含有Mo，性能优于439材料。宝钢的B409M中含有Nb和Ti，其耐蚀性、抗高温氧化和高温疲劳性能因此高于其他仅含Ti的409材料。

汽车的排气系统由哪几个部分组成？各部分工况有什么差别？用的钢铁材料都一样吗？让我们一起去了解一下吧！

汽车排气系统组成

汽车排气系统主要由排气歧管、前管、换流器、柔性管、中管、消音器和尾管组成。

二、用钢要求

排气系统上的零部件使用环境主要分为低温端（中管、消音器、尾管）和中高温端（前管、歧管）。低温端主要使用耐冷凝液腐蚀钢铁材料。高温端使用耐高温氧化、高温疲劳及高温盐蚀的钢铁材料为主。

三、汽车排气系统主要用铁素体不锈钢

铁素体不锈钢广泛应用于汽车尾气排放系统，目前主要使用低铬和中高铬系列的超纯铁素体不锈钢。在过去的30年中，欧洲和日本大量开发铁素体不锈钢并广泛应用于汽车尾气排放系统中，使汽车排气系统用不锈钢达到100%。目前，在日本和欧洲已经形成了低铬和中高铬系列的汽车排气系统用铁素体不锈钢。

汽车排放系统用铁素体不锈钢主要生产厂以宝钢、太钢、JFE、NSS、NSSC、POSCO 及 ARCELOR 等为代表。

钢种包括两类，一类是低铬系列如SUH409L 等，还有一类是中铬系列如SUS429，SUS432L，SUS439L，SUS436L，SUS441 等。

按照使用环境温度来说，其中用于低温——中温用不锈钢主要产品如SUH409L、SUS439L、SUS432L，SUS436L 等，用于中高温的钢种主要有SUS436L、SUS429、SUS441，SUS434 等。

其中409系列的低铬铁素体不锈钢因为兼具经济性和实用性的优点，使用最为广泛，低铬的409 铁素体不锈钢使用量约占到全部汽车排气系统使用量的50~60%左右。

中铬的铁素体不锈钢系列特别是添加了耐腐蚀合金 Mo 的 SUS436L 等不锈钢耐蚀性进一步提高。中铬的 SUS439 不锈钢因为具有比 409L 更好的耐腐蚀性能及比 436L 更低的制造成本，更受到主机厂青睐。

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