Forskning om nötningsbeständighet hos kondensat av rostfritt stål för ljuddämpare
För att möta de allt strängare utsläppsnormerna för bilavgaser och konsumenternas krav på produktkvalitet och skönhet, utvecklas material för fordonsavgassystem i riktning mot lätta, lång livslängd, oxidationsbeständighet vid hög temperatur och slitstyrka, vilket ställer högre krav på serviceprestanda hos stål avgassystem. Bilavgassystem inkluderar generellt grenrör, främre rör, katalysator, ljuddämpare och slutrör, bland vilka ljuddämparen på grund av sin komplexa struktur, dess servicemiljö har stark slitstyrka, är en av komponenterna i bilavgassystem som är mer benägna att slitas fel.
För närvarande är huvudstålet som används i billjuddämpare 409, 439 och 436 ferritiska serier av rostfritt stål, på grund av typerna och innehållet av legeringselement i dessa stål kommer deras oxidationsbeständighet och slitstyrka att vara mycket olika. För att förstå serviceprestandan hos rostfritt stål som används för ljuddämpare under långdistanskörning av bilar, studerades slitstyrkan hos 5 typer av ferritiskt rostfritt stål under nedsänkningscykeln med oxidation och kondensat.
De experimentella materialen är kommersiella 409, 429, 439, 436 och 441 ferritiska rostfria stål, och den huvudsakliga kemiska sammansättningen av de fem stålen anges i tabell 1. Dimensionerna för alla prover är 20 mm×10 mm×1 mm. Före experimentet polerades provet gradvis till 1000# med SiC-vattenslippapper, tvättades sedan med aceton och destillerat vatten och torkades slutligen snabbt.
Ett cykelexperiment består av två steg: (1) oxidationssteg: provet placeras i en 400 graders uppvärmningsugn för konstant temperaturoxidation under 2 timmar, och sedan tas provet ut och luftkyls till rumstemperatur; (2) Steg för blötläggning av kondens: Blötlägg det oxiderade provet till hälften i kondensatet vid 80 grader i 2 timmar, och ta sedan ut provet och torka det med varmluft. Sammansättningen av kondensatet som användes i experimentet var 2,8×10-3mol/LNH4Cl+5.21×10-2mol/L (NH4) 2SO4+1.6×{{ 18}}mol/LNH4NO3, och lösningens pH-värde justerades till 3 med utspädd svavelsyra. Totalt 100 cykelexperiment utfördes och slitstyrka och EIS-spektrum för provet i kondensatet mättes under cykelexperimentet. Efter 100 cykler av experiment utfördes morfologiobservation och sammansättningsanalys på ytan av varje prov, och sedan rengjordes oxidations-/nötningsprodukterna på ytan av provet. KEYENCE VHX-100 digitalt mikroskop användes för att mäta djupet av nötningsgropen på provet med en noggrannhet på 1μm.
Resultaten visar att de oxidations-/nötningsbeständiga produkterna på ytan av de fem rostfria stålen huvudsakligen består av Cr2O3 och Fe2O3. Inverkan av legeringselement Cr och Mo på produktfilmresistans och laddningsöverföringsmotstånd hos ytan av rostfritt stål är den mest betydande. Slitgropens djup från stor till liten är 409, 439, 441, 429 och 436 rostfritt stål, men slitdjupet för 439 och 441 rostfritt stål och 429 och 436 rostfritt stål är mycket liten, och de 5 typerna av rostfritt stål uppvisa god korrosionsbeständighet under tillstånd av långväga körning av bilen.
