从20世纪70年代起,欧美发达国家制造汽车排气系统时,均已经大量使用304奥氏体不锈钢管。虽然奥氏体不锈钢强度高、耐蚀性能好,但是在高温的工作环境下,表面的铬氧化层会脱落,影响其性能寿命。同时奥氏体不锈钢成本高,汽车生产厂家开始寻求更合适材料。
20世纪90年底起,随着科学技术发展,钢铁的冶炼技术不断进步,铁素体不锈钢加工工艺不断完善,不锈钢的性能提高许多。铁素体不锈钢因其成本低及耐蚀性能优良,抗热性好,在高温环境下不易变形,导热性高等优点,已广泛应用于汽车排气系统。
我国汽车生产中,汽车排气系统的奥氏体不锈钢主要是304、309、321等,铁素体不锈钢主要是 409、429、432、436、439、441、444等。我国汽车排气系统使用的奥氏体不锈钢不依赖进口,基本实现自给;铁素体不锈钢由于牌号较少、性能不如国外稳定等,使用较多的是进口日本、韩国的409、439、436等材料。409铁素体不锈钢拥有价格优势,在汽车生产上大量使用,是目前汽车排气系统使用较多的钢材种类。
汽车排气系统零部件根据工作环境选用不同的钢材,选用SUS429和SUS441 等为主的材料,可以制作排气系统热端的零部件,满足其高温抗氧化,高温抗疲劳的要求。排气系统冷端如消声器,抗腐蚀性能是最主要的,所以采用低铬的SUH409L、和中铬的 SUS439L、SUS436L 等钢种。中心管等则同时需要高温性能和抗腐蚀性能,可以采用如SCH409L、B436L等。
目前,在日本汽车制造业中,轿车排气歧管用不锈钢由 SUH409L制成;美国汽车制造排气系统应用不锈钢为T409、T439、AL409、436S等。由于排气温度升高,排气歧管用不锈钢由 SUH409L(低等级)、SUS430JIL(高等级)发展到高性能材料 SUS444的趋势逐渐明显。
汽车制造业中,排气系统钢材已经基本采用不锈钢,未来的发展方向是开发研究新型材料,降低成本提高性能。铁素体不锈钢在今后会不断发展,应用更加广泛。