含铌耐热铸钢在汽车零件中的应用
Keijiro Hayashi,Koki Otsuka,Kenji Itoh
(日立金属有限公司铸造技术研究室)
摘要:日立金属有限公司铸造技术研究室开发了一种专门用于汽车发动机排气系统的新型耐
热 铸 钢 。 新 型 铸 钢 牌 号 为
HERCUNETE-S A3N , 奥 氏 体 基 体 , 其 化 学 组 成 为 20 %
Cr-10%Ni-3%W-2%Nb,该钢种在 600℃以上比其他同类材料的强度高,在 900℃表现出很
好的抗氧化性能。另外,
A3N 与奥氏体结构的铸铁 Niresist D5S 相比具有更高的抗热疲劳
强度。在汽车排放气体这样高的温度下
A3N 铸钢具有优良性能,因此该钢种可以用来制造
排气歧管和涡轮机外壳。
1 引言
全世界范围内正逐步并有效地开展保护全球环境的运动。为适应这场运动,高效、高性
能和低排放的汽车发动机已经和正在研制。这些新型发动机必然会产生较高温度的排放气
体。因而目前所使用的排气歧管和涡轮机外壳在此条件下工作就必然会产生如氧化、热变形
或热裂等问题。这就促使我们发展新型材料来制造排放零部件以满足其在高温条件下使用的
要求。
图
1: 制造高温排气系统的耐热材料的发展过程
图
1 所示为目前应用于排放零部件的一些材料的典型使用温度范围。从图 1 可知,制造
排放零部件的材料已经从传统的灰铸铁发展到球墨铸铁、高硅球铁、再到可以抵抗
800℃左