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消声器用不锈钢的冷凝液腐蚀行为研究

2022-04-16
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消声器不锈钢冷凝液腐蚀行为研究。

为了更好地能够满足日渐严苛的机动车国五排放标准和用户对产品品质和美观大方的需求,汽车排气系统原材料正向着重量较轻、使用期限长、耐热空气氧化、抗腐蚀的大方向进步,对排气系统钢的性能明确提出了更多的需求。汽车排气系统一般包含进气支管。前管。催化转换器。消音器。尾管等。在其中,消音器因为构造繁杂,自然环境腐蚀强,是汽车排气系统中容易浸蚀无效的组件其一。

目前,汽车消声器钢主要包括409.439.436等铁系列不锈钢。因为这种钢中铝合金元素的类型和含量不同,其抗氧化性和耐腐蚀性会有很大的差异。为了解机动车长途行驶中消音器不锈钢的性能,研究了空气氧化冷凝液浸泡循环中常用铁不锈钢的五种浸蚀行为。

实验原材料为商用409.429.439.436和441铁素体不锈钢。表1提供五种钢的主要化学成分。所有样品尺寸为20mm×10mm×1mm。试验前,样品用SiC水磨纸逐渐打磨至100#,然后用丙酮和蒸馏水清洗,快速干燥。

循环试验包含两个步骤:(1)空气氧化步骤:将样品放入400℃加热炉中,恒温空气氧化2h,然后取出样品空冷至室温;(2)冷凝液浸泡步骤:将空气氧化样品半浸泡在80℃冷凝液中2h,然后取出样品,用热风吹干。实验中使用的冷凝液成分为:2.8×10-3mol/LNH4cl+5.21×10-2mol/L(NH4)2SO4+1.6×10-3mol/LNH4NO3。共进行了100次循环试验,测量了冷凝液中样品的浸蚀点和EIS谱。经过100次循环试验,观察各种产品表面的形状和成分,去除样品表面的空气氧化/浸蚀产品。用KEYENCEVHX-100型数码显微镜测量样品上浸蚀坑的深度,测量精度为1μm。

结果表明,五种不锈钢表面空气氧化/浸蚀膜主要由Cr2o3和Fe2o3组成。铝合金元素Cr和Mo对不锈钢表面产物膜电阻和电荷转移电阻的影响为显著。浸蚀坑深度为409.439.441.429和436不锈钢,但439.441不锈钢与429.436不锈钢的腐蚀深度差异较小。五种不锈钢在长途驾驶条件下具有良好的耐腐蚀性。


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