減少環境污染和提高燃(ran)(ran)油效率是(shi)世界汽車制(zhi)造行業亟(ji)待解決的兩大(da)問(wen)題。經過100多年的技(ji)(ji)術(shu)變革(ge),三菱(ling)汽車在(zai)日本和歐洲推(tui)出了汽油缸內直(zhi)噴(gasoline direct injection,GDI)技(ji)(ji)術(shu),這(zhe)項技(ji)(ji)術(shu)在(zai)提高發動機輸出功(gong)率、增大(da)扭矩及(ji)(ji)降低燃(ran)(ran)油消耗和污染物排(pai)放方面取(qu)得巨大(da)成功(gong),目前已(yi)經成熟使(shi)用在(zai)VAG(Audi)、BMW、Mercedes-Benz、GM、Toyota(Lexus)等(deng)及(ji)(ji)眾(zhong)多國產車系(xi)上(shang)。
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(zhe)類具有優軟磁(ci)(ci)性(xing)的電(dian)(dian)磁(ci)(ci)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)是在410和430基準不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)基礎上(shang)發(fa)展起(qi)來的。國(guo)(guo)外(wai)開發(fa)了眾多牌號(hao)的電(dian)(dian)磁(ci)(ci)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang),如美國(guo)(guo)卡(ka)本(ben)特(te)公(gong)司(si)(si)鉻芯“Chorme Core”8-18FM系列、430FR 及硅芯“Silicon Core”B-FM(FM為易(yi)切削(xue))等(deng)耐蝕(shi)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang);日本(ben)大(da)同特(te)鋼(gang)(gang)開發(fa)了含13%Cr的MER1F(13.5Cr-0.25Al-Pb)、MER1FA和含18%Cr的MER2F 易(yi)切削(xue)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang);日本(ben)東(dong)北特(te)鋼(gang)(gang)的“K-M”系列和430F電(dian)(dian)磁(ci)(ci)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang);愛知公(gong)司(si)(si)的AUM25(10Cr-3Al-Pb)易(yi)削(xue)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang);山(shan)陽特(te)鋼(gang)(gang)的易(yi)削(xue)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)QMR1L(7Cr-2Si-0.6Al-Pb)、QMR2L(7Cr-1.2Al-Pb)及QMR5L(15Cr-1Al-1.5Si-Pb);意大(da)利研(yan)制的“MG”系列和430F電(dian)(dian)磁(ci)(ci)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang);法國(guo)(guo)的 Perminox14和Perminox18 系列;德國(guo)(guo)薩(sa)普ZAPP的1.4003、1.4005IL及1.4113IM電(dian)(dian)磁(ci)(ci)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)。
中國對應相似牌號(hao)為鐵(tie)-鉻(ge)系耐蝕電(dian)磁合金1J116和1J117,與國外相比牌號(hao)及(ji)類型都較少(shao)。以(yi)往(wang)在國內這(zhe)種(zhong)成分的不銹鋼通常不被認為是一種(zhong)軟磁材(cai)料,以(yi)至于此(ci)類不銹鋼不在磁性(xing)材(cai)料標準收錄(lu)之(zhi)列。因無市場需求,走進技術迭代(dai)更新很慢的惡性(xing)循環。在汽車GDI時代(dai)來臨,這(zhe)種(zhong)被埋沒的不銹鋼材(cai)料又重新綻(zhan)放光芒。
經過多年的發(fa)展,華新麗(li)華等(deng)國內企業在GDI高壓共軌噴油器(qi)不(bu)銹鋼(gang)方(fang)面相繼開發(fa)了多個不(bu)銹鋼(gang)品種和牌(pai)號。其中包(bao)括純(chun)鐵素(su)體電磁(ci)(ci)不(bu)銹鋼(gang)、鐵素(su)體-馬(ma)氏(shi)體雙相電磁(ci)(ci)不(bu)銹鋼(gang)、馬(ma)氏(shi)體電磁(ci)(ci)不(bu)銹鋼(gang)和沉淀(dian)硬化(hua)電磁(ci)(ci)不(bu)銹鋼(gang)等(deng)。主(zhu)要牌(pai)號有低(di)碳鐵素(su)體型022Cr12(SUS410L)、Y10C17(SUS430F)和馬(ma)氏(shi)體型 17Cr16Ni2(SUS431)、Cr16Ni5Mo(1.4418)。以上大多為標(biao)準牌(pai)號,可針對不(bu)同客戶(hu)需求(qiu)的軟(ruan)磁(ci)(ci)性(xing)能調整成(cheng)分(fen)設計(ji)。
Y10C17(SUS430F)為提高鉻含量(liang)至(zhi)16%~18%成(cheng)為全鐵素(su)體(ti)不銹(xiu)鋼,是從(cong)430基準鐵素(su)體(ti)衍生(sheng)出來的牌號(hao)。通(tong)過(guo)提高硫含量(liang)形成(cheng)短棒狀和(he)球狀MnS已(yi)促使車(che)削(xue)(xue)屑碎斷(duan)不纏繞,提高車(che)削(xue)(xue)性。因含有很多降低(di)軟磁(ci)性能(neng)的元素(su),其磁(ci)性能(neng)自(zi)然沒有022Cr12高,但仍(reng)能(neng)保(bao)證廣泛應用(yong)作噴油器鐵芯等部件。
17Cr16Ni2(SUS431)通常用作高(gao)(gao)壓油泵外(wai)殼(ke),是一種(zhong)高(gao)(gao)強(qiang)(qiang)度(du)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang),由于馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)如鐵素體(ti)(ti)對提高(gao)(gao)軟磁(ci)性(xing)能有幫(bang)助,其磁(ci)性(xing)能比鐵素體(ti)(ti)低很(hen)多。高(gao)(gao)壓油泵不(bu)(bu)銹鋼(gang)首先滿(man)足高(gao)(gao)溫(wen)強(qiang)(qiang)度(du),其次為軟磁(ci)性(xing)能。油泵內(nei)壓力20兆(zhao)(zhao)帕要求油泵殼(ke)體(ti)(ti)具有很(hen)高(gao)(gao)的高(gao)(gao)溫(wen)強(qiang)(qiang)度(du),通過QT熱處(chu)理組織為回火馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti),屈服強(qiang)(qiang)度(du)高(gao)(gao)達(da)900~1000兆(zhao)(zhao)帕完全可(ke)以滿(man)足要求。為降低材料成本,從高(gao)(gao)鎳Cr16Ni5Mo逐漸(jian)替換(huan)為低鎳的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。
廢氣(qi)(qi)(qi)(qi)再(zai)循(xun)環(huan)(EGR)技(ji)(ji)術結合GDI缸(gang)內(nei)直噴技(ji)(ji)術對提(ti)(ti)高(gao)(gao)燃(ran)(ran)燒(shao)效率和(he)減(jian)少污染(ran)物排放(fang)(fang)可謂相得益彰。廢氣(qi)(qi)(qi)(qi)再(zai)循(xun)環(huan)系統將排氣(qi)(qi)(qi)(qi)歧(qi)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)部分(fen)廢氣(qi)(qi)(qi)(qi)送回至進氣(qi)(qi)(qi)(qi)歧(qi)管(guan)再(zai)到氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang),廢氣(qi)(qi)(qi)(qi)對進氣(qi)(qi)(qi)(qi)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)稀(xi)釋降低(di)燃(ran)(ran)燒(shao)速度(du),延(yan)長(chang)滯燃(ran)(ran)期,降低(di)最高(gao)(gao)燃(ran)(ran)燒(shao)溫(wen)度(du),同時最高(gao)(gao)壓(ya)力形成過(guo)程放(fang)(fang)緩。由于不具(ju)備(bei)生產NO,的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)高(gao)(gao)壓(ya)條件,從而(er)達(da)到減(jian)少NO,排放(fang)(fang)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)。EGR電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)閥(fa)(fa)是(shi)(shi)實現廢氣(qi)(qi)(qi)(qi)再(zai)循(xun)環(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵部件,電(dian)(dian)(dian)子控(kong)制(zhi)單元(ECU)根據發動機缸(gang)內(nei)工況來控(kong)制(zhi)EGR電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)閥(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)開(kai)合,精(jing)確(que)控(kong)制(zhi)廢氣(qi)(qi)(qi)(qi)循(xun)環(huan)通量(liang)(liang)(liang)和(he)時機。這(zhe)里不得不提(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)EGR電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)閥(fa)(fa)芯(xin)不銹(xiu)鋼(gang),這(zhe)種不銹(xiu)鋼(gang)首先具(ju)備(bei)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)軟磁(ci)(ci)(ci)性(xing)能,才(cai)能精(jing)確(que)地電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)控(kong)制(zhi)。閥(fa)(fa)芯(xin)置于高(gao)(gao)溫(wen)且腐(fu)蝕(shi)性(xing)很(hen)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)廢氣(qi)(qi)(qi)(qi)蒸(zheng)汽中(zhong),須有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)強(qiang)度(du)、抗氧化(hua)性(xing)和(he)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)。另外(wai),冷成型性(xing)和(he)高(gao)(gao)溫(wen)釬焊性(xing)也需要滿足要求。華新(xin)麗華還開(kai)發出(chu)應用于EGR閥(fa)(fa)芯(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)019Cr19Mo2NbTi(SUS444)、019Cr18MoTi(SUS436L),鉬改良(liang)性(xing)022Cr18NbTi(SUS441)不銹(xiu)鋼(gang)。特(te)別(bie)地,在成分(fen)設(she)計上降低(di)碳和(he)氮含量(liang)(liang)(liang),添加(jia)鉬提(ti)(ti)高(gao)(gao)耐(nai)點腐(fu)蝕(shi)性(xing)。經過(guo)三步EAF-AOD-VOD精(jing)確(que)控(kong)制(zhi)成分(fen)并提(ti)(ti)高(gao)(gao)鋼(gang)水純凈(jing)度(du),碳、氮及鉻含量(liang)(liang)(liang)精(jing)確(que)控(kong)制(zhi)鈮和(he)鈦穩定化(hua)元素配比(bi),以提(ti)(ti)高(gao)(gao)抗晶間腐(fu)蝕(shi)性(xing)。在連(lian)(lian)鑄結晶器外(wai)施加(jia)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)攪拌器,增加(jia)連(lian)(lian)鑄坯原始(shi)等軸晶率,抑制(zhi)成分(fen)偏析(xi)和(he)中(zhong)心縮孔等缺陷。
至德(de)鋼業,我(wo)們根據您的實際需求(qiu),給出參考建議,為(wei)您提(ti)供高性價比的不銹(xiu)鋼管道及配件(jian)。