減(jian)少環境污染和提高燃(ran)油效率是世(shi)界汽車(che)(che)(che)制造行業(ye)亟(ji)待解決的兩(liang)大(da)(da)問題(ti)。經過100多(duo)年的技術(shu)變(bian)革(ge),三菱汽車(che)(che)(che)在(zai)日(ri)本和歐洲(zhou)推(tui)出(chu)(chu)了汽油缸(gang)內直噴(gasoline direct injection,GDI)技術(shu),這項技術(shu)在(zai)提高發動機輸出(chu)(chu)功率、增(zeng)大(da)(da)扭(niu)矩及降低燃(ran)油消(xiao)耗和污染物排放方(fang)面取得巨(ju)大(da)(da)成功,目前(qian)已經成熟使(shi)用(yong)在(zai)VAG(Audi)、BMW、Mercedes-Benz、GM、Toyota(Lexus)等(deng)及眾多(duo)國產車(che)(che)(che)系上。
高壓共軌噴油系統是GDI發動機的最關鍵系統。為實現高壓共軌噴油系統缸內直噴,需要高壓共軌噴油器(見圖3-4-3)。這種功能和結構復合的器件承擔高頻電磁轉換、毫秒響應、噴油通氣的角色,主要采用電磁不(bu)銹鋼制作。電磁不銹鋼不僅具有良好的耐腐蝕和力學性能,而且具有優異的軟磁特性等綜合特性,綜合性能比鐵鈷合金、鐵鎳坡莫合金、電工純鐵、硅鋼等磁性材料優異,而且低鉻無鎳、材料成本低,還被大量用于燃油泵、ABS傳感器及懸掛自動調節系統、螺線管鐵芯及車載空調等關鍵部件,還可用于含腐蝕性流體的電磁閥、電磁泵,還有家電和車載電氣裝置中的電磁開路器、空調四通閥芯、電磁樞紐等。
這類具有優軟磁(ci)性的電(dian)磁(ci)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)是在410和430基準不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)基礎(chu)上發(fa)展起來的。國(guo)(guo)外開(kai)發(fa)了眾多(duo)牌號的電(dian)磁(ci)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),如(ru)美國(guo)(guo)卡(ka)本(ben)(ben)特(te)公司(si)鉻芯“Chorme Core”8-18FM系(xi)列(lie)(lie)、430FR 及硅芯“Silicon Core”B-FM(FM為(wei)易切削(xue))等(deng)耐蝕電(dian)磁(ci)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang);日本(ben)(ben)大同(tong)特(te)鋼(gang)(gang)(gang)開(kai)發(fa)了含(han)13%Cr的MER1F(13.5Cr-0.25Al-Pb)、MER1FA和含(han)18%Cr的MER2F 易切削(xue)電(dian)磁(ci)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang);日本(ben)(ben)東北特(te)鋼(gang)(gang)(gang)的“K-M”系(xi)列(lie)(lie)和430F電(dian)磁(ci)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang);愛知公司(si)的AUM25(10Cr-3Al-Pb)易削(xue)電(dian)磁(ci)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang);山陽特(te)鋼(gang)(gang)(gang)的易削(xue)電(dian)磁(ci)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)QMR1L(7Cr-2Si-0.6Al-Pb)、QMR2L(7Cr-1.2Al-Pb)及QMR5L(15Cr-1Al-1.5Si-Pb);意大利研制的“MG”系(xi)列(lie)(lie)和430F電(dian)磁(ci)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang);法國(guo)(guo)的 Perminox14和Perminox18 系(xi)列(lie)(lie);德國(guo)(guo)薩普ZAPP的1.4003、1.4005IL及1.4113IM電(dian)磁(ci)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。
中國(guo)對應相(xiang)(xiang)似(si)牌號為鐵(tie)-鉻系耐蝕電磁合金1J116和1J117,與國(guo)外(wai)相(xiang)(xiang)比(bi)牌號及(ji)類型都較(jiao)少。以(yi)往在國(guo)內這種成分(fen)的不(bu)銹鋼通常不(bu)被認(ren)為是一種軟磁材料(liao),以(yi)至于(yu)此類不(bu)銹鋼不(bu)在磁性材料(liao)標準收錄之(zhi)列。因無(wu)市場需(xu)求,走進技術迭(die)代(dai)更新很慢的惡性循環。在汽(qi)車GDI時代(dai)來臨,這種被埋(mai)沒的不(bu)銹鋼材料(liao)又重新綻(zhan)放光芒。
經過多(duo)年的發展,華(hua)新麗華(hua)等國(guo)內企業在(zai)GDI高壓(ya)共(gong)軌噴油器不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)方面(mian)相(xiang)繼開(kai)發了(le)多(duo)個不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)品種(zhong)和(he)牌(pai)號。其中(zhong)包括純鐵(tie)素(su)體(ti)電(dian)磁不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)、鐵(tie)素(su)體(ti)-馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)雙相(xiang)電(dian)磁不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)、馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)電(dian)磁不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)沉淀硬化電(dian)磁不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)等。主要牌(pai)號有低碳鐵(tie)素(su)體(ti)型(xing)022Cr12(SUS410L)、Y10C17(SUS430F)和(he)馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)型(xing) 17Cr16Ni2(SUS431)、Cr16Ni5Mo(1.4418)。以上大多(duo)為標(biao)準牌(pai)號,可針對不(bu)(bu)(bu)同客戶需求的軟磁性能調整成分設計。
Y10C17(SUS430F)為(wei)提高鉻(ge)含(han)量至16%~18%成為(wei)全鐵素(su)體不(bu)銹鋼,是(shi)從430基準鐵素(su)體衍(yan)生出來的牌號。通過提高硫含(han)量形成短棒狀(zhuang)(zhuang)和球(qiu)狀(zhuang)(zhuang)MnS已促(cu)使車削屑碎斷不(bu)纏(chan)繞(rao),提高車削性。因含(han)有很多(duo)降(jiang)低軟(ruan)磁性能的元素(su),其磁性能自然沒(mei)有022Cr12高,但(dan)仍能保(bao)證廣泛應用作噴油器鐵芯等(deng)部件。
17Cr16Ni2(SUS431)通常用作高(gao)(gao)(gao)壓油(you)泵外殼,是一種高(gao)(gao)(gao)強度馬氏體(ti)不銹鋼(gang),由(you)于馬氏體(ti)不如鐵素體(ti)對(dui)提(ti)高(gao)(gao)(gao)軟磁(ci)(ci)性(xing)能有幫(bang)助,其(qi)磁(ci)(ci)性(xing)能比鐵素體(ti)低很(hen)(hen)多(duo)。高(gao)(gao)(gao)壓油(you)泵不銹鋼(gang)首先(xian)滿足高(gao)(gao)(gao)溫強度,其(qi)次(ci)為軟磁(ci)(ci)性(xing)能。油(you)泵內壓力20兆(zhao)帕(pa)(pa)要求(qiu)(qiu)油(you)泵殼體(ti)具有很(hen)(hen)高(gao)(gao)(gao)的高(gao)(gao)(gao)溫強度,通過QT熱處理組織為回火(huo)馬氏體(ti),屈服強度高(gao)(gao)(gao)達900~1000兆(zhao)帕(pa)(pa)完(wan)全可(ke)以滿足要求(qiu)(qiu)。為降低材(cai)料成本,從(cong)高(gao)(gao)(gao)鎳(nie)Cr16Ni5Mo逐漸(jian)替換(huan)為低鎳(nie)的17Cr16Ni2。
共軌油管、噴油器導管、分油管通常選用06Cr19Ni10奧氏體不銹鋼管。此類部件必須選擇順磁性奧氏體不銹鋼,防止管套部件的磁場對內部鐵芯運動部件阻礙和干擾。06Cr19Ni10經過矯直、彎曲、切削冷變形后,產生磁性,機加工誘發馬氏體相變,因加工程度而異,馬氏體含量增加,磁導率呈不同程度增大,通過增加鎳含量以保證奧氏體不銹鋼無磁性。此類部件對純凈度要求高,特別需煉鋼控制極低的S/P含量,防止夾雜物缺陷導致高壓燃油泄漏。之前選用經過淬火一回火調質處理的碳素鋼和合金鋼,后被奧氏體不銹鋼逐漸代替,雖奧氏體不銹鋼材料成本較高,但不需要淬火一回火調質熱處理高能耗成本,全生命周期內總成本反而較低。
廢(fei)氣(qi)再循(xun)環(EGR)技術(shu)結合GDI缸內直噴技術(shu)對提(ti)高(gao)燃(ran)(ran)燒效率和(he)(he)減(jian)少污染物排(pai)(pai)放可謂相(xiang)得益(yi)彰。廢(fei)氣(qi)再循(xun)環系統將排(pai)(pai)氣(qi)歧管的(de)一部分廢(fei)氣(qi)送回(hui)至(zhi)進氣(qi)歧管再到氣(qi)缸,廢(fei)氣(qi)對進氣(qi)量(liang)(liang)(liang)的(de)稀(xi)釋降低(di)燃(ran)(ran)燒速度(du)(du),延(yan)長(chang)滯(zhi)燃(ran)(ran)期,降低(di)最(zui)高(gao)燃(ran)(ran)燒溫(wen)(wen)度(du)(du),同時(shi)最(zui)高(gao)壓力形成(cheng)過程(cheng)放緩。由于不(bu)具(ju)備生(sheng)產NO,的(de)高(gao)溫(wen)(wen)高(gao)壓條(tiao)件(jian),從而達到減(jian)少NO,排(pai)(pai)放量(liang)(liang)(liang)的(de)目的(de)。EGR電(dian)(dian)磁閥(fa)是(shi)實現廢(fei)氣(qi)再循(xun)環的(de)關(guan)鍵部件(jian),電(dian)(dian)子控制單元(yuan)(ECU)根據發(fa)動機(ji)缸內工況來控制EGR電(dian)(dian)磁閥(fa)的(de)開(kai)合,精(jing)確(que)(que)控制廢(fei)氣(qi)循(xun)環通量(liang)(liang)(liang)和(he)(he)時(shi)機(ji)。這里不(bu)得不(bu)提(ti)的(de)是(shi)EGR電(dian)(dian)磁閥(fa)芯不(bu)銹鋼,這種(zhong)不(bu)銹鋼首先具(ju)備優異的(de)軟磁性(xing)(xing)能,才(cai)能精(jing)確(que)(que)地電(dian)(dian)磁控制。閥(fa)芯置于高(gao)溫(wen)(wen)且腐蝕性(xing)(xing)很強(qiang)的(de)廢(fei)氣(qi)蒸汽中,須(xu)有(you)優良的(de)高(gao)溫(wen)(wen)強(qiang)度(du)(du)、抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)和(he)(he)耐腐蝕性(xing)(xing)。另外(wai),冷(leng)成(cheng)型(xing)性(xing)(xing)和(he)(he)高(gao)溫(wen)(wen)釬焊(han)性(xing)(xing)也需要滿足要求。華新麗(li)華還開(kai)發(fa)出應用于EGR閥(fa)芯的(de)不(bu)銹鋼019Cr19Mo2NbTi(SUS444)、019Cr18MoTi(SUS436L),鉬改良性(xing)(xing)022Cr18NbTi(SUS441)不(bu)銹鋼。特(te)別地,在成(cheng)分設(she)計上降低(di)碳和(he)(he)氮含(han)量(liang)(liang)(liang),添加鉬提(ti)高(gao)耐點腐蝕性(xing)(xing)。經過三步EAF-AOD-VOD精(jing)確(que)(que)控制成(cheng)分并(bing)提(ti)高(gao)鋼水純凈度(du)(du),碳、氮及(ji)鉻含(han)量(liang)(liang)(liang)精(jing)確(que)(que)控制鈮和(he)(he)鈦穩定化(hua)元(yuan)素配比,以(yi)提(ti)高(gao)抗(kang)(kang)晶(jing)間腐蝕性(xing)(xing)。在連鑄結晶(jing)器外(wai)施加電(dian)(dian)磁攪(jiao)拌器,增加連鑄坯原始(shi)等軸晶(jing)率,抑制成(cheng)分偏析和(he)(he)中心縮孔等缺陷。
至德鋼業,我們根據(ju)您(nin)的實際需求,給(gei)出參考建議,為您(nin)提供(gong)高性價比的不銹鋼管道及(ji)配件(jian)。