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在汽车制造中不锈钢材料的应用和前景

随着国家经济发展水平以及人们消费的提高,不锈钢消费呈现增长趋势。不锈钢在汽车工业的应用是发展最快的应用领域之一。利用具有高强度的不锈钢铸造,车体可大大降低车辆自重,增强车漆结构的强度用不锈钢做车辆的面板与装饰部件可减少维护成本,此外,利用不锈钢抗氯离子腐蚀和耐热的优点,应用于汽车的排气系统。汽车工业是不锈钢应用的开发重点。

 

不锈钢不但有耐腐蚀性能,还有良好的物理性能和表面质量,在汽车制造中得到广泛的使用,根据不同的部位,汽车行业对不锈钢的表面特性、机械性能和物理性能要求也不一样,大致可以归结为五大类:汽车排气系统用不锈钢、汽车燃油箱用不锈钢、汽车车架用不锈钢、汽车不锈钢零部件和汽车装饰用不锈钢。

1、汽车排气系统用不锈钢

随着汽车发动机的性能提高,排气规则的严格化,发动机排出的气体温度越来越高,最近某些汽车排气温度已高达900℃,且有高温化(达950℃)的倾向。与此相应的是,汽车行业要求排气系统的部件具有优良的耐热性和耐蚀性,同时还要求尽量轻量化,现在已经使用耐热铸钢和耐热钢取代过去的铸钢及普通钢部件。根据排气系统的各部位不同,气体温度、部件结构和腐蚀环境等都有很大差别,因此,汽车排气系统除了要求制造材料具有耐高温氧化性和高温强度以外,还要求其具有热疲劳特性、耐高温腐蚀性等性能。如在靠近引擎的高温部位,所要求的材料特性主要是高温强度、热疲劳特性、耐氧化性和耐高温盐害腐蚀性;而在距引擎较远的部位,则要求材料具有良好的耐盐害及耐凝结水腐蚀性;车体后部的末端管材料,除需要耐蚀性好外,还应美观。

排气系统的不锈钢用量已占到汽车不锈钢应用总量的一半以上,其中80%为铁素体不锈钢。409L,436L等都是常用的不锈钢牌号。从经济性和实用性的观点出发,一些欧美国家汽车的排气系统选用0Cr11Ti型铁素体不锈钢,日本采用13Cr-17Cr铁素体不锈钢及其改进型。

2、汽车燃油箱用不锈钢

燃油箱是汽车中重要的安全和机能部件,燃油箱钢板材料必须具备多种优良性能,包括优良的冲压成形性能、优良的焊接性能、较高的耐蚀性(内部耐燃油腐蚀性能和外部对严酷环境的耐蚀性)。不锈钢是除涂镀普碳钢之外,汽车燃油箱用钢的另一选择,目前全世界都在使用。用不锈钢制造的燃油箱除了没有燃油渗漏的危险,还具有卓越的耐蚀性和良好的成形性能,并具有可以省去或简化涂装过程的优点,也易于回收。

目前,在汽车燃油箱中使用较多的是奥氏体不锈钢,如SUS304L。考虑应力腐蚀破裂问题以及成本问题,许多钢铁企业正在努力开发燃油箱用铁素体不锈钢。JFE在2003年7月宣布已经成功开发出可应用于汽车燃油箱及燃油系统其他部件的高耐蚀性和成形性的铁素体不锈钢18Cr-1.45Mo-Ti(商品名为 JFE-SX1)。由于它的耐蚀性比其他铁素体不锈钢更接近SUS304,同时还具有卓越的冲压成形性能,其作为美钢协(AISI)下属的钢质燃油箱战略联盟(SASFT)惟一指定的铁素体不锈钢。

3、汽车车架用不锈钢

4、汽车不锈钢零部件

5、汽车装饰用不锈钢

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