減少環境污染(ran)(ran)和(he)提高燃油(you)效率是(shi)世界汽(qi)車制造(zao)行業(ye)亟待(dai)解決的兩大(da)問題。經過100多(duo)年的技(ji)術(shu)(shu)變革,三菱汽(qi)車在日(ri)本和(he)歐洲推出(chu)了汽(qi)油(you)缸內直噴(gasoline direct injection,GDI)技(ji)術(shu)(shu),這(zhe)項技(ji)術(shu)(shu)在提高發動(dong)機(ji)輸(shu)出(chu)功(gong)率、增大(da)扭矩及(ji)降低燃油(you)消耗和(he)污染(ran)(ran)物排放方面(mian)取得巨(ju)大(da)成(cheng)功(gong),目前已經成(cheng)熟使(shi)用在VAG(Audi)、BMW、Mercedes-Benz、GM、Toyota(Lexus)等(deng)及(ji)眾多(duo)國(guo)產車系(xi)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(zhe)類具有優軟磁性(xing)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)是(shi)在410和430基準不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)基礎上發(fa)展起來的(de)。國(guo)外開發(fa)了眾(zhong)多牌號(hao)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),如美國(guo)卡本特(te)公司鉻芯(xin)“Chorme Core”8-18FM系(xi)(xi)(xi)列(lie)、430FR 及硅芯(xin)“Silicon Core”B-FM(FM為易(yi)切削(xue))等耐(nai)蝕(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang);日(ri)本大同特(te)鋼(gang)(gang)(gang)開發(fa)了含13%Cr的(de)MER1F(13.5Cr-0.25Al-Pb)、MER1FA和含18%Cr的(de)MER2F 易(yi)切削(xue)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang);日(ri)本東北特(te)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)“K-M”系(xi)(xi)(xi)列(lie)和430F電(dian)(dian)(dian)(dian)磁不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang);愛知公司的(de)AUM25(10Cr-3Al-Pb)易(yi)削(xue)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang);山陽特(te)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)易(yi)削(xue)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(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(de)“MG”系(xi)(xi)(xi)列(lie)和430F電(dian)(dian)(dian)(dian)磁不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang);法國(guo)的(de) Perminox14和Perminox18 系(xi)(xi)(xi)列(lie);德國(guo)薩普ZAPP的(de)1.4003、1.4005IL及1.4113IM電(dian)(dian)(dian)(dian)磁不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。
中國(guo)(guo)對應相似牌號為鐵(tie)-鉻系耐蝕電磁合金1J116和1J117,與國(guo)(guo)外相比(bi)牌號及(ji)類型都較(jiao)少(shao)。以往在(zai)國(guo)(guo)內這(zhe)種成分的(de)不(bu)銹鋼通常不(bu)被認為是一種軟磁材(cai)料,以至于此(ci)類不(bu)銹鋼不(bu)在(zai)磁性材(cai)料標(biao)準(zhun)收錄之(zhi)列。因無(wu)市(shi)場需求,走進技術(shu)迭代(dai)更(geng)新很慢的(de)惡性循環。在(zai)汽車GDI時代(dai)來臨,這(zhe)種被埋沒(mei)的(de)不(bu)銹鋼材(cai)料又(you)重(zhong)新綻放光芒。
經過多(duo)年(nian)的(de)發展,華新麗華等國(guo)內企業在(zai)GDI高壓共軌噴油器不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼方面相繼開發了多(duo)個不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼品種和牌號。其中包括純(chun)鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼、鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)-馬氏體(ti)(ti)(ti)(ti)雙(shuang)相電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼、馬氏體(ti)(ti)(ti)(ti)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼和沉淀(dian)硬化電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼等。主要牌號有低碳鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)型(xing)022Cr12(SUS410L)、Y10C17(SUS430F)和馬氏體(ti)(ti)(ti)(ti)型(xing) 17Cr16Ni2(SUS431)、Cr16Ni5Mo(1.4418)。以上大(da)多(duo)為標準牌號,可針對不(bu)(bu)同客戶需求的(de)軟磁(ci)(ci)(ci)性能調(diao)整(zheng)成(cheng)分設計。
Y10C17(SUS430F)為(wei)提高鉻(ge)含量(liang)至16%~18%成(cheng)為(wei)全鐵素(su)(su)體(ti)不銹(xiu)鋼,是從430基準鐵素(su)(su)體(ti)衍生出來的牌號。通過提高硫含量(liang)形(xing)成(cheng)短棒狀(zhuang)和球狀(zhuang)MnS已促使車削(xue)屑碎斷不纏(chan)繞,提高車削(xue)性(xing)。因含有(you)很多(duo)降(jiang)低軟磁(ci)性(xing)能的元素(su)(su),其(qi)磁(ci)性(xing)能自然沒有(you)022Cr12高,但仍能保證廣泛應用作(zuo)噴油器鐵芯等部件(jian)。
17Cr16Ni2(SUS431)通常用(yong)作(zuo)高(gao)壓油(you)泵外殼,是一種高(gao)強(qiang)度(du)(du)馬氏(shi)(shi)體(ti)不銹鋼,由于馬氏(shi)(shi)體(ti)不如鐵素體(ti)對提高(gao)軟磁性能(neng)(neng)(neng)有幫助,其(qi)磁性能(neng)(neng)(neng)比鐵素體(ti)低很多(duo)。高(gao)壓油(you)泵不銹鋼首先滿足高(gao)溫(wen)強(qiang)度(du)(du),其(qi)次為軟磁性能(neng)(neng)(neng)。油(you)泵內壓力20兆帕要(yao)(yao)求(qiu)油(you)泵殼體(ti)具(ju)有很高(gao)的高(gao)溫(wen)強(qiang)度(du)(du),通過QT熱處理組(zu)織為回火(huo)馬氏(shi)(shi)體(ti),屈服(fu)強(qiang)度(du)(du)高(gao)達900~1000兆帕完全可以滿足要(yao)(yao)求(qiu)。為降(jiang)低材料成本(ben),從高(gao)鎳Cr16Ni5Mo逐(zhu)漸(jian)替換為低鎳的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(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)再(zai)循環(huan)(huan)(EGR)技術結(jie)合GDI缸內直噴(pen)技術對(dui)提(ti)高(gao)燃(ran)燒(shao)效率和(he)減(jian)少污染物排(pai)放(fang)可謂相得(de)(de)益彰。廢(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)再(zai)循環(huan)(huan)系統將排(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)歧(qi)管的(de)一部(bu)分廢(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)送回至進氣(qi)(qi)(qi)(qi)歧(qi)管再(zai)到氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸,廢(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)對(dui)進氣(qi)(qi)(qi)(qi)量(liang)的(de)稀(xi)釋降(jiang)低(di)燃(ran)燒(shao)速(su)度,延(yan)長滯燃(ran)期,降(jiang)低(di)最(zui)(zui)高(gao)燃(ran)燒(shao)溫(wen)度,同時最(zui)(zui)高(gao)壓力(li)形成過(guo)程放(fang)緩(huan)。由于(yu)不(bu)(bu)具(ju)備(bei)生產NO,的(de)高(gao)溫(wen)高(gao)壓條件,從而達(da)到減(jian)少NO,排(pai)放(fang)量(liang)的(de)目的(de)。EGR電(dian)磁(ci)閥(fa)是實現(xian)廢(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)再(zai)循環(huan)(huan)的(de)關鍵(jian)部(bu)件,電(dian)子控制單元(ECU)根(gen)據(ju)發動機(ji)缸內工(gong)況來控制EGR電(dian)磁(ci)閥(fa)的(de)開合,精確控制廢(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)循環(huan)(huan)通量(liang)和(he)時機(ji)。這(zhe)里不(bu)(bu)得(de)(de)不(bu)(bu)提(ti)的(de)是EGR電(dian)磁(ci)閥(fa)芯不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang),這(zhe)種不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)首先(xian)具(ju)備(bei)優異的(de)軟磁(ci)性(xing)(xing)能,才能精確地(di)電(dian)磁(ci)控制。閥(fa)芯置于(yu)高(gao)溫(wen)且腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)很強的(de)廢(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)蒸(zheng)汽(qi)中(zhong),須有優良的(de)高(gao)溫(wen)強度、抗(kang)(kang)氧(yang)化性(xing)(xing)和(he)耐腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)。另外,冷(leng)成型(xing)性(xing)(xing)和(he)高(gao)溫(wen)釬焊性(xing)(xing)也(ye)需要滿足要求。華(hua)新麗華(hua)還開發出應用(yong)于(yu)EGR閥(fa)芯的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)019Cr19Mo2NbTi(SUS444)、019Cr18MoTi(SUS436L),鉬改良性(xing)(xing)022Cr18NbTi(SUS441)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)。特(te)別地(di),在(zai)成分設計上(shang)降(jiang)低(di)碳和(he)氮含量(liang),添加鉬提(ti)高(gao)耐點腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)。經(jing)過(guo)三步EAF-AOD-VOD精確控制成分并提(ti)高(gao)鋼(gang)水純凈度,碳、氮及鉻含量(liang)精確控制鈮和(he)鈦穩定(ding)化元素(su)配比,以提(ti)高(gao)抗(kang)(kang)晶(jing)間腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)。在(zai)連(lian)鑄結(jie)晶(jing)器外施(shi)加電(dian)磁(ci)攪拌器,增加連(lian)鑄坯原始等軸晶(jing)率,抑(yi)制成分偏(pian)析和(he)中(zhong)心縮(suo)孔等缺陷。



至德鋼(gang)業,我(wo)們根據(ju)您的實(shi)際(ji)需求,給出參(can)考(kao)建議,為(wei)您提供高性(xing)價比(bi)的不銹鋼(gang)管(guan)道及配(pei)件。

