新型汽车排气系统用铁素体不锈钢的冷凝液腐蚀

为了开发既经济又具有良好耐冷凝液腐蚀性能的汽车排气系统用不锈钢,采用冷凝液腐蚀试验方法,对一系列的铁素体不锈钢进行了10周期的腐蚀评价研究。研究结果表明:Cr当量高于17%的铁素体不锈钢与Cr的质量分数为17%的铁素体不锈钢耐冷凝液腐蚀性能相当,且平均腐蚀失重量均小于6 g/m2,平均最大腐蚀深度均小于0.03 mm。在此试验结果的基础上,对新开发的439M型铁素体不锈钢和409L型铁素体不锈钢进一步开展5、10、20周期的冷凝液腐蚀试验,并使用极值分析方法对三种周期冷凝液腐蚀试验后样品的最大点蚀深度进行统计分析,研究结果表明,新开发的439M型铁素体不锈钢的预测寿命是409L的1.6倍。     

超纯铁素体不锈钢高温变形抗力研究

利用数学回归的方法建立了409L、439、436L、441、443等超纯铁素体不锈钢高温变形抗力模型,研究了C+N以及Cr、Mo、Nb等合金元素对其高温强度的影响,通过引入高温强度系数预测了超纯铁素体不锈钢高温强度。研究结果表明,C+N以及Nb对高温变形抗力影响最大,Mo次之,Cr的影响相对较小;几种典型的超纯铁素体不锈钢高温强度按409L439443436L441445J2444规律变化,409L高温强度最低,444相对较高。     

439不锈钢析出行为对耐冷凝液腐蚀性能的影响

利用OM、SEM、EM和EDS研究了单钛稳定439不锈钢和Nb-Ti双稳定439不锈钢的析出行为对耐冷凝液腐蚀性能的影响,确定了两种钢中各种析出物的大小、成分、显微结构以及取向关系。对两种钢分别进行了5个周期、10个周期和20个周期的冷凝液腐蚀评价试验,并使用极值分析方法对冷凝液腐蚀试验后样品的最大点蚀深度进行了统计分...     

超纯铁素体不锈钢425组织性能研究与评价

425不锈钢是一种针对汽车排气系统冷端开发的资源节约型超纯铁素体不锈钢,其中铬元素的质量分数为15%,采用铌钛双元素进行碳、氮的稳定化控制。通过光学显微镜、扫描电子显微镜、万能电子试验机以及电化学工作站等,研究880~1 000 ℃退火后425不锈钢显微组织和拉伸性能的演变规律,并与409和439不锈钢进行成形性及耐腐蚀性能的对比研究。结果表明,退火温度为960 ℃时,425不锈钢具有最佳的显微组织和拉伸性能组合,其成形性能与439、409相当,点腐蚀速率略大于439、明显低于409,点蚀电位介于409和439之间。总体来说,超纯铁素体不锈钢425具有良好的塑性、成形性和耐腐蚀性能,是汽车排气系统冷端应用的理想材料。     

Nb、Ti对低铬铁素体不锈钢腐蚀性能的影响

采用点腐蚀试验、电化学腐蚀试验和晶间腐蚀试验对409L,409M,410L,410S四种低铬铁素体不锈钢的耐腐蚀能力进行评定,并使用扫描电镜对试验用不锈钢的表面腐蚀情况进行形貌观察及成分分析,结果表明:由于Nb和Ti稳定化元素的添加,409型低铬不锈钢可获得较低的腐蚀速率,而无添加Nb和Ti稳定化元素的410型铁素体不锈钢具有较高的腐蚀速率;由于含镍钛夹杂物TiS、Ti(CN)和Nb(CN)的存在,409型不锈钢主要发生点蚀和晶间腐蚀等局部腐蚀;而无稳定化元素的410型不锈钢试样表面更易发生全面腐蚀。     

超纯铁素体不锈钢高温氧化性研究

通过高温氧化增重试验研究了409L、439、436L、441超纯铁素体不锈钢的高温氧化性.试验结果表明,高温抗氧化性能按409L<439<436L<441规律变化.根据各钢种成分、氧化性的差异,引入氧化当量的概念,通过氧化当量可以预测超纯铁素体不锈钢的高温氧化性.     

铁素体不锈钢在汽车排气系统的应用日益广泛

本文介绍了汽车排气系统各部件所用铁素体不锈钢的要求和种类：（1）排气岐管。近年来开发了增加Cr和Nb添加量，再添加Mo的YUS190-EM（19Cr-2Mo-Nb-Ti）钢，该钢种有更强的抗高温氧化性和高温强度。（2）前管。其使用的材料主要是SUS409L、SUS436L、SUS430J1L等铁索体不锈钢，将来可能采用高温性能更好的钢种，如SUS429级钢。（3）软管。其主要采用SUS430、SUS304。（4）催化转换器（载体和外壳）。其主要采用Fe-20Cr-5Al、SUS430、SUS430J1、SUS429。（5）中心管。如今主要采用SUS410L、SUS409L、SUS430系及超低碳的铁素体不锈钢。（6）主消音器。通常采用低Cr系的SUS409、410不锈钢，为提高抗蚀性，添加Mo和Ti的Cr17型铁素体不锈钢，如SUS436L、SUS436S钢的使用量还在增加。（7）末端管。使用SUS409L、430系等铁素体不锈钢。     

439超纯铁素体不锈钢耐蚀性评价

通过盐雾试验、电化学试验和FeCl3点腐蚀试验,并结合扫描电镜,对比研究了439超纯铁素体不锈钢和430普通铁素体不锈钢的耐腐蚀性能。结果表明,碳、氮间隙元素极低的439超纯铁素体不锈钢耐点蚀性能明显优于430普通铁素体不锈钢,虽然430钝化膜修复能力较强,但点腐蚀速率也较快;430不锈钢具有严重的晶间腐蚀敏感性,同样,430普通不锈钢在干湿加速盐雾试验中发生了严重腐蚀,439超纯铁素体不锈钢在上述腐蚀试验中均表现出轻微的腐蚀。可见在430普通不锈钢基础上降低碳、氮间隙元素含量,同时加入钛稳定化元素,使其耐腐蚀性能大幅提高。     

445M铁素体不锈钢缝隙腐蚀性能的研究

研究了445M铁素体不锈钢(%:0.004～0.005C、22.24～22.29Cr、1.10～1.65Mo、0.015～0.016P、0.003～0.004S、0.012～0.016N、0.22～0.38Ti)和316L奥氏体不锈钢(%:0.022C、16.80Cr、10.19Ni、2.02Mo、0.025P、0.001S、0.046N)在40～60℃氯离子浓度(250～5 000)×10^-6的氯化钠溶液的缝隙腐蚀性能。结果表明,445M铁素体不锈钢的耐缝隙腐蚀性能优于316L奥氏体不锈钢;当445M钢中的Mo含量由1.10%提高至1.65%时,钢的耐缝隙腐蚀性能明显提高,表明点蚀当量Cr+3.3Mo是衡量不锈钢耐点蚀和耐缝隙腐蚀的重要指标。     

150 t VD/VOD超纯铁素体不锈钢的开发

蒂森克虏伯AST厂采用新单罐150 t VD/VOD,通过EAF-AOD-VOD三步工艺试制了409LI、439M、460LI以及470LI等4个级别不含Ni和Mo的超纯铁素体不锈钢。生产实践表明,采用EAF-AOD-VOD三步工艺比EAF-VOD两步工艺明显减少处理时间,实现了低成本生产超纯铁素体不锈钢的工艺目标,所生产的新一代超纯铁素体不锈钢AST460LI(%:≤0.010C、21.0～21.4Cr、≤0.002S、0.10～0.20Ti)和AST470LI(%:≤0.007C、23.8～24.2Cr、≤0.002S、0.10～0.20Ti)的耐蚀性和耐高温性能均优于标准奥氏体不锈钢304(%:≤0.08C、8.0～11.5Ni、18.0～20.0Cr)和316(%:≤0.08C、10.0～14.0Ni、16.0～18.0Cr、2.0～3.0Mo)。     

Life Prediction of Newly Developed Ferritic Stainless Steels for Automotive Muffler

Corrosion mechanism of automotive mufflers was investigated by SEM （scanning electron microscope） and XRD （X-ray diffractomer） analysis. 409L and newly developed 439M steels were evaluated in terms of condensate corrosion tests for 5 periods, 10 periods and 20 periods separately. The relative lifetimes of 409L and 439M steels were predicted according to the extreme value analysis method and pitting corrosion models. Modelling studies dem- onstrated that the predicted relative lifetime of 439M ferrite stainless steel is 6.8 times that of 409L steels. The extreme value analysis method was also successfully used in the road test. The estimated maximum corrosion depth of the 439M muffler is 0. 55 ram.     

合金元素对双相不锈钢2101耐点蚀性能的影响

研究了合金元素对双相不锈钢2101耐点蚀性能的影响规律。结果显示,2101系列合金的浸泡点蚀腐蚀速率在1.9～7.0 g/（m^2.h）之间,与304不锈钢在同一数量级;Mo是提高2101系双相不锈钢耐腐蚀性的关键元素,而N对耐腐蚀性的影响不大;点蚀起源和Thermo-Calc计算结果显示2101成分体系中,铁素体相是耐点蚀性较弱相,提高铁素体相耐蚀性是提高合金整体耐蚀性的关键;当Cr含量固定在21.5%时,Mo作为铁素体形成元素将在铁素体相中富集,提高铁素体相的耐点蚀性能,从而提高合金整体耐蚀性。     

445J2超纯铁素体不锈钢和316L超低碳奥氏体不锈钢在溴化锂溶液的点蚀分析

445J2铁素体不锈钢由于高的导热率、低的热膨胀系数以及良好的耐蚀性能使得其作为溴冷机中一些部件的良好候选材料,本文采用电化学测试方法对比研究了445J2超纯铁素体不锈钢(/%:0.01C,22.5Cr, 1.9Mo, 0.27Nb, 0.20Ti, 0.09Al, 0.36Cu, 0.015P,0.001S,0.015N)和316L奥氏体不锈钢(/%:0.002C,16.8Cr, 10.19Ni, 2.02Mo, 0.025P,0.0008S)在20～60℃0.1～1M的溴化锂溶液中的点蚀行为,并采用扫描电镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)对电化学结果进行表征。结果表明,随着LiBr温度和浓度的升高,两种钢腐蚀电流密度增大,点蚀电位降低,耐点蚀性变差;氧化物和硫化物夹杂会引起两种钢的点蚀;高含量的Cr以及Mo、Ti、Nb、Al等合金元素使445J2钢具有优异的耐点蚀性能。     

439M铁素体不锈钢点蚀诱发机理

 439M铁素体不锈钢广泛应用于汽车排气系统消声器中,其主要失效形式是点蚀破坏。采用点腐蚀试验、去钝化起始pH值试验、微区电化学试验,并结合扫描电镜及能谱分析,观察分析了点腐蚀和夹杂物的形貌,研究了点蚀诱发时夹杂物的变化情况。研究结果表明,439M不锈钢的点蚀主要在复合氧化物夹杂处诱发,而TiN夹杂物未诱发点蚀;夹杂物诱发点蚀时,复合氧化物夹杂的CaO优先溶解。最后,建立了在氯离子环境下439M不锈钢中复合氧化物夹杂诱发点蚀的模型。     

高耐蚀深冲用不锈钢00Cr17MoTiCu的开发

本文采用电化学、盐雾试验、酸溶液中的耐蚀性试验等腐蚀试验方法,评价了Cr、Mo、Ti、Cu等元素的作用,同时采用力学试验和各种成型试验方法探讨了上述元素的影响。根据试验结果成功地开发了既具有可以和1Cr18Ni9Tj相媲美的不锈耐蚀性能;又具有Cr17型不锈钢美观、价廉等特征的新型深冲用不锈钢00Cr17MoTiCu。该新型不锈钢可广泛应用于食品加工、厨房设备、轻工纺织、建筑五金等行业。     

Ce和W对444铁素体不锈钢耐点蚀性的影响

采用浸泡失重法和电化学方法研究Ce和W对铁素体不锈钢在含Cl-溶液中耐点蚀性能的影响,并通过恒电位极化法测定不同Ce和W含量的铁素体不锈钢临界点蚀温度(CPT)。结果表明,W和Ce都可显著抑制铁素体不锈钢在FeCl₃溶液中的腐蚀溶解,且含W的不锈钢蚀坑坑底有W元素富集。Ce和W的添加提高了不锈钢在5%NaCl溶液中的临界点蚀温度,并且当W的质量分数达到1%时,可以显著增强蚀坑的再钝化能力。添加Ce和W可提高不锈钢的点蚀电位,降低腐蚀电流密度,提高不锈钢的耐点蚀性能。不同成分的铁素体不锈钢在中性氯溶液中都表现出稳定的钝态,而Ce和W的添加可以提高钝化膜的稳定性,扩大钝化区范围。