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汽车尾气净化器的使用寿命是多少年? 2016-12-14        阅读次数:

汽车尾气净化器的使用寿命是多少年?

汽车尾气净化器金属载体材料到目前为止,Ni-Cr、Fe-Cr-Al.和FeMow菩三娄含金被^为可用作汽车尾气净化器的金属载体材料从加工性能和经济价值等综合考虑Fcr最有应用前景已有的金属载体研究也多是围绕Fe-Cr-Al合金进行的下主要对该台金的有关研究加以介绍。

Fe-Cr-Al合金具有较好的高温抗氧化性能主要是因为在其表面可选择性地形成AI2O3膜。通常,在这类音金使用前均要对其进行预氧化,使台盘表面形成一层均匀、连续的AI2O3膜。-crAl台金的失效则是由于某些原因使得AI2O3膜生长逮度过快,台金中Al消耗迅速,从而导致台金过早地发生破坏性的Cr-Fc氧化由此可见,AI2O3膜的均匀性、内部应力以及它与台金基体的附着性的好坏是Fe-Cr-Al合金茌高温条件下使用寿命的决定性因素在汽车行驶的过程中。

汽车尾气净化器的载体要受到排出尾气的冲刷、要经历温差达几百度的热循环、热疲劳和热冲击等卜分恶劣条件的考验。因此,要使FecrAI台金作为汽车尾气净化器的载体材料得广泛的推广和应用,就必须提高合金表面AI2O3膜的耐久性和稳定性Fe-Cr-Al合金表面AI2O3,膜的形成是由于外部氧向台金内部扩散和内部Al向表面扩散共同作用的结果要提高该类合金的使用寿命。

一方面,要增加台金中对抗氧化引起主要作用的Al的含量;另一方面。要尽可能减缓内部Al向外和外部气氛中氧向内的扩散此外,减小氧化膜内部应力。增强氧化膜与基体台金的附着性,避免氧化膜的剥落等也是提高Fe-Cr-Al合金使用寿命必须重视的因素:金属载体尾气净化器所用载体材料为40~50/~m的金属箔材,是通过铸造然后轧制这一较为成熟的方法加工而成的。

合金中Al含量的增加对延长载体的使用寿命无疑是十分有利的,但是随着合金中Al含量的增加,台金的加工脆性就会加剧、因此一般都把这种合金的Al含量控制在5wl以内。为r提高Fe-Cr-Al合金中Al的含量。同时叉保证得到厚度为40~50μm的箔材,KEmmerich、SOkaloe等采用快速凝固的方法进行了尝试。他们应用辊铸造技术直接将熔化志台金以10'~10K/s的速度冷却而制备出A|含量可高达17wt,厚度为20~60m的FecrAl台盒箔材。

这种快速凝固的合金箔材由于具有很高的Al含量其显微组织为柱状结构,Al在拄状晶界上的存在并与表面上的氧化膜构成网状连接可对氧化膜起到钉扎和稳定作用同时它还将阻碍再结晶脆性的出现,因此,其使用寿命比通常采用铸造和轧制制备的crA合盒箔村的更长。

但是这种快速凝固台金箔材粗糙的表面_和制备工艺的难控制性还有待进一步的研究和解决。另外cSieveChang等“还报道r通过轧制结合的方法在Fe-Cr-Al合金箔的两侧覆盖上一层含有稀土I.a和ce的金属Al薄层而得到新的台金箔材这种新合金箔具有较好的抗高温氧化性和加工性能。

在控制Al和氧的扩散方面,一些研究一表明,在合金中加入包括稀土元素在内的恬性元素可起到有效的作用所添加的活性元素,如Y、La、Pr,Nd,Sm、Ce、Ta,Hf、Zr等,分布在AI2O3膜的晶界上,可阻碍合金基体内A]向表面的扩散和外部气氛中氧沿氧化膜晶界向台金基体内部的扩散,从而减缓AI2O3膜的生长速度。合金中硫迁移到基体与氧化膜的界面卜是氧化膜剥落的主要原固。

通过添加强硫化物形成元素。抑制硫向基体与氧化膜界面的迁移有利于提高氧化膜与基体的附着性从的介绍中不难看出,在材料成分E增加h一0Al台金中Al的含量,在台金中添加适当的活性元素,是改善Fe-Cr-Al合金抗氧化性能进而提高载体使用寿命的有救手段固此,进一步的材料研究很有必要继续围绕这两方面深入开展。

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