成本低廉的409L耐熱鋼推介

介紹和應(yīng)用

409L主要用于汽車排氣系統(tǒng)與鍋爐排氣管及部件。

409L不銹鋼對腐蝕、高溫和疲勞的抵抗性強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)排氣系統(tǒng)部件的壽命化和輕量化。

409L抗高溫性強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)高效率的發(fā)動(dòng)機(jī)及排氣系統(tǒng)，并減少排氣系統(tǒng)的厚度，可減少廢氣的排放。

409L成本低廉，柔韌性好，成材率高，容易更換，屬于環(huán)保性新產(chǎn)品。

409L不銹鋼具有優(yōu)良的耐腐蝕性。

409L適合于延長汽車壽命和汽車的輕量化，且作為可回收再利用的環(huán)保材料，GM、Ford、Volkswagen、DaimlerChrysler等主要汽車廠商在排氣系統(tǒng)方面100%采用不銹鋼。汽車排氣系統(tǒng)將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的高溫、高速燃燒廢氣進(jìn)行處理后，把它排出汽車外部。排氣系統(tǒng)的主要功能在于減少震動(dòng)和噪音，而且將廢氣進(jìn)行再燃燒后，把它轉(zhuǎn)換成清凈的氣體。汽車排氣系統(tǒng)是汽車部件中*長的部件，該系統(tǒng)要承受極大的溫度變化(-20～850℃)和高溫、高速排氣氣體的高頻震動(dòng)，而且處于汽車內(nèi)變化*大、*復(fù)雜的環(huán)境中，409L可承受的溫度極限為(-20～650℃)。近來，由于環(huán)保對汽車尾氣標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格、短距離市區(qū)駕駛增加、冬季除雪劑的散布等原因，排氣系統(tǒng)的使用標(biāo)準(zhǔn)也日趨嚴(yán)格，從歐Ⅱ-歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)，傳統(tǒng)的鋼材無法滿足其技術(shù)要求，**的摩托車排氣系統(tǒng)已經(jīng)采用409L材料。每部車輛使用409L不銹鋼量為35KGS-65KGS。

化學(xué)成分

409L/S40903不銹鋼的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)

標(biāo)準(zhǔn) 鋼號 C≤ Cr Ti N≤ Nb≤ Ni≤ Si≤ Mn≤ P≤ S≤

美國ASTM 409L/S40903 0.030 10.5~11.7 6×C~0.75 - 0.50 1.00 1.00 0.040 0.030 -

409L/S40903不銹鋼的牌號對照：國際ISO X2CrTi12；歐洲EN X2CrTi12/1.45

12；日本JIS SUH409L。

409L/S40903不銹鋼的特性

409L/S40903鋼是超低碳鐵素體不銹鋼，抗氧化性能較好，焊接性能好。

力學(xué)性能

熱處理 ó0.2/MPa ób/MPa δ(%) 硬度HBW 退火、鋼板≤8.00 ≥275 ≥415 ≥20 ≤197

409L/S40903不銹鋼的鍛造工藝規(guī)范

預(yù)熱/℃ 始鍛溫度/℃ 終鍛溫度/℃ 冷卻方式

760 1040~1120 705~790 空冷

409L/S40903不銹鋼的熱處理

退火溫度為780~950℃，快冷或緩冷，硬度≤197HBW。

409L/S40903不銹鋼的用途

409L/S40903不銹鋼主要用于制造汽車排氣處理裝置。

結(jié)晶特性

(1)409L鋼結(jié)晶時(shí)的固、液兩相區(qū)很小，小于30℃；

(2)在高溫下幾乎沒有γ相。因此409L鋼在澆注后開始結(jié)晶時(shí)，由于直接與結(jié)晶器表面接觸，液相的過冷度很大，同時(shí)結(jié)晶器表面又促進(jìn)非自發(fā)形核，因此，液相的形核率很高，形成表面細(xì)等軸晶。表面細(xì)等軸晶區(qū)的形成速度很快，此時(shí)鈦的碳化物因時(shí)間短來不及析出。在細(xì)等軸晶區(qū)形成之后，一般的鋼形成柱狀晶，但409L鋼沒有出現(xiàn)柱狀晶。409L鋼由于液固兩相區(qū)溫度區(qū)間窄，結(jié)晶時(shí)成分過冷區(qū)小，柱狀晶不易向前生長。同時(shí)，在細(xì)等軸晶區(qū)形成之后，經(jīng)過了一段時(shí)間，鈦和碳有時(shí)間進(jìn)行擴(kuò)散，形成碳化鈦顆粒，促進(jìn)非自發(fā)形核。以上兩個(gè)原因使得該區(qū)域生成等軸晶，而不出現(xiàn)柱狀晶。斷面上沒有柱狀晶組織，全部為等軸晶，只是大小不同。在澆注過程中，當(dāng)鋼坯溫度下降到1100℃時(shí)，如果碳含量較多，部分Cr與C形成碳化物，使碳化物周圍出現(xiàn)貧鉻區(qū)，有可能出現(xiàn)少量的δ相。此時(shí)鋼中出現(xiàn)兩個(gè)不同性能的相，或δ相含量在32%～6O%是坯塑性區(qū)。409L鋼碳含量很低，即使出現(xiàn)δ相，量也很少。因此，對性能不會(huì)有大的影響。

409L鋼從高溫到低溫幾乎沒有α→γ相變，因此晶粒很容易長大，出現(xiàn)粗大的鐵素體組織，強(qiáng)度較低，在連鑄中，板坯切斷后上行時(shí)，易出現(xiàn)彎頭現(xiàn)象，影響正常生產(chǎn)。409L鋼結(jié)晶時(shí)的主要問題是晶粒粗大導(dǎo)致的性能降低。

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