Дослідження стійкості до стирання конденсату з нержавіючої сталі для глушників
Щоб відповідати дедалі суворішим стандартам вихлопних газів автомобілів і вимогам споживачів щодо якості та краси продукції, матеріали для автомобільної вихлопної системи розвиваються в напрямку легкої ваги, довговічності, стійкості до високотемпературного окислення та зносостійкості, що висуває підвищені вимоги до матеріалів. експлуатаційні характеристики сталі вихлопної системи. Автомобільна вихлопна система, як правило, включає колектор, передню трубу, каталітичний нейтралізатор, глушник і хвостову трубу, серед яких глушник завдяки своїй складній структурі, умовам експлуатації має сильну зносостійкість, є одним із компонентів автомобільної вихлопної системи, більш схильний до зносу. невдача.
В даний час основною сталлю, що використовується в автомобільних глушниках, є нержавіюча сталь феритної серії 409, 439 і 436, через типи та вміст легуючих елементів у цих сталях їх стійкість до окислення та зносостійкість буде значно різною. Щоб зрозуміти експлуатаційні характеристики нержавіючої сталі, яка використовується для глушників під час їзди автомобілів на великі відстані, була вивчена зносостійкість 5 видів феритної нержавіючої сталі під час циклу занурення в окислювально-конденсат.
Експериментальними матеріалами є промислові феритні нержавіючі сталі 409, 429, 439, 436 і 441, а основний хімічний склад п’яти сталей наведено в таблиці 1. Розміри всіх зразків становлять 20 мм × 10 мм × 1 мм. Перед експериментом зразок поступово полірували до 1000# за допомогою водно-абразивного паперу SiC, потім промивали ацетоном і дистильованою водою і, нарешті, швидко висушували.
Один цикл експерименту складається з двох етапів: (1) етап окислення: зразок поміщають у піч з нагріванням до 400 градусів для окислення при постійній температурі протягом 2 годин, а потім зразок виймають і охолоджують на повітрі до кімнатної температури; (2) Етап замочування конденсату: наполовину замочіть окислений зразок у конденсаті при 80 градусах протягом 2 годин, потім вийміть зразок і висушіть його гарячим повітрям. Склад конденсату, який використовувався в експерименті, становив 2,8×10-3моль/LNH4Cl+5.21×10-2моль/л (NH4) 2SO4+1.6×{{ 18}}моль/LNH4NO3, і значення рН розчину доводили до 3 за допомогою розведеної сірчаної кислоти. Загалом було проведено 100 циклів експериментів, і під час циклу експерименту вимірювали точку зносостійкості та спектр EIS зразка в конденсаті. Після 100 циклів експерименту на поверхні кожного зразка проводили спостереження за морфологією та аналіз складу, а потім очищали продукти окислення/зносу на поверхні зразка. Цифровий мікроскоп KEYENCE VHX-100 використовувався для вимірювання глибини абразивної ямки на зразку з точністю до 1 мкм.
Результати показують, що стійкі до окислення/зносу продукти на поверхні п’яти нержавіючих сталей в основному складаються з Cr2O3 і Fe2O3. Вплив легуючих елементів Cr і Mo на стійкість плівки виробу та стійкість до перенесення заряду поверхні нержавіючої сталі є найбільш істотним. Глибина зносу від великого до малого становить нержавіючу сталь 409, 439, 441, 429 і 436, але глибина зносу нержавіючої сталі 439 і 441 і нержавіючої сталі 429 і 436 дуже мала, і 5 видів нержавіючої сталі демонструють хорошу корозійну стійкість за умови дальніх поїздок автомобіля.
