日本436不锈钢线(几道弯弯，几多惆怅——超纯铁素体排气管不锈钢)

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导论：

欧洲和日本汽车排气系统用不锈钢达到100%，每辆汽车的排气管用不锈钢：欧洲为20公斤，日本为30公斤，美国达到了40公斤；高温部分使用的钢种主要有：SUS444、SUH409L、SUS304、SUS321等，低温部分使用的钢种主要有：SUS409L、SUS439、SUS304、SUS436等。今天和大家聊一聊超纯铁素体排气管的那些事。

一、汽车排气系统主要部件

排气歧管、前管、转换器、中管、消音器和尾管。

二、材料要求

不同部位对材料有不同使用性能要求：

低温段（中管、消音器、尾管）：耐冷凝液腐蚀材料。

高温段：耐高温氧化、高温疲劳及高温盐蚀材料为主。

三、常用超纯铁素体

超纯铁素体不锈钢大量应用于汽车排气管，以低铬和中高铬系为主。欧美汽车排气系统全部使用不锈钢。生产企业有宝钢、太钢、JFE、NSS、NSSC、POSCO 及 ARCELOR 。钢种分两类，低铬系列：SUH409L 为代表，中铬系列：包括SUS429，SUS432L，SUS439L，SUS436L，SUS441 等。中/低温牌号：SUH409L、SUS439L、SUS432L，SUS436L 等，中高温牌号：SUS436L、SUS429、SUS441，SUS434 等。409低铬系物美价廉，广泛使用，占到全部汽车排气管一半以上。中铬加 Mo 的 牌号SUS436L耐蚀性较好，耐腐蚀高于 409L ，价格比 436L 更低，汽车厂更愿意接受。

四、选材注意事项

歧管和前管：靠近引擎的高温部，温度介于700~900℃，要求材料特性具有高温强度、耐氧化性和耐高温盐蚀性、高温抗氧化和热疲劳特性。

中管、消音器及尾管：距离引擎较远，温度介于600~100℃，材料应有良好的耐盐蚀和耐冷凝液腐蚀性。下面我们来看看使用过程中容易出现的问题。

高温氧化和高温热疲劳

汽车排气系统零部件高温氧化和热疲劳是高温促使材料表面氧化并在表面形成微裂纹，裂纹尖端继续氧化，甚至局部脱落，加速氧化和热疲劳破坏。热疲劳裂纹与循环温差、零件表面缺口状态和材料有关。循环温差越大、表面缺口越尖锐，就越容易发生热疲劳。表面热疲劳氧化及剥落现象随循环上限温度的增高而愈加显著，表面氧化物的开裂也愈加严重。低温下表面氧化物主要开裂成微细裂纹，随着循环上限温度的提高，裂纹明显加长形成细长主裂纹，直至粗长主裂纹，一般高循环温度下（超过600℃）材料热疲劳抗力较差。

高温盐蚀

汽车排气系统高温盐蚀主要是在靠近沿海地区及寒冷地区因为大气中盐分较高及冬季，道路除雪的融雪盐作用于排气系统高温零部件，导致的一种表面腐蚀失效。高温盐蚀发生的机理主要是高温氧化引起的，由于钢的晶界成了氧的扩散通道，高温盐蚀呈现为晶界氧化的形态。而腐蚀环境中的Na+的存在，会显著促进铁素体不锈钢的高温盐蚀腐蚀，导致排气系统高温端零部件失效。其腐蚀失效是高温氧化在不锈钢表面及晶界附近生成的Cr2O3与Na+反应，变成水溶性的Na2CrO4，当其在常温下溶于水时，在钢的氧化皮附近的脱Cr层就会曝露出来并在此氧化。如此反复下去，不锈钢材料的盐蚀行为导致了零部件的腐蚀失效。

冷凝液腐蚀

汽车发动后一段时间内，尾气中的水分经过汽车排气系统在消音器部位冷却凝结产生冷凝液。汽车排气凝聚液中普遍含有NH4+,CO32-,SO32-，SO42-和Cl-等离子。SO32-，SO42-和Cl-等腐蚀离子的冷凝液将对排气系统冷端（消声器和尾管）部位产生如均匀腐蚀和点蚀等腐蚀，导致了零部件失效。

晶间腐蚀

晶间腐蚀也是汽车排气系统零部件的主要失效方式之一，主要发生在零部件的焊接部位。汽车排气系统中的管件及不同零部件的结合等都是采用焊接加工的连接方式。对于低铬的铁素体不锈钢由于其基体的铬含量较低（11~12%Cr），当冶炼时不锈钢的碳含量不能达到足够低的程度，零部件的焊接部位在冷凝液作用下就会发生焊缝的晶间腐蚀行为，导致零部件失效。

汽车用钢板需要认证，同样汽车排气系统零部件也需要满足必要的认证要求才可应用。如美国汽车排气系统零部件的使用寿命已经从1980年的2年4万公里增加到目前的6年10万公里。目前，国内汽车排气系统用零部件还停留在寿命相对较低的阶段，普遍采用的是3年6万里这个级别。汽车排气系统零部件用钢的使用均需要通过汽车主机厂和零部件供应商的材料认证、加工认证及汽车路试认证等相关认证流程，材料只有满足了抗腐蚀性、成型性、加工及路试寿命周期模拟试验才可以批量使用。国内汽车排气系统超纯铁素体不锈钢可供货的钢厂有宝钢、太钢和酒钢。

陪你千山万水，最终变成烂铁一堆；

几道弯弯，几多惆怅！