ویژگی ها و الزامات مواد منیفولد اگزوز

در روزهای اولیه موتورهای خودرو، توان در واحد وزن کم بود، راندمان احتراق سوخت بالا نبود و دمای گاز خروجی از 500 درجه تجاوز نمی کرد. با بهبود راندمان موتور خودرو، دمای اگزوز به 600 تا 650 درجه افزایش یافته است. در سال های اخیر، کشورهای توسعه یافته به طور مداوم استانداردهای آلایندگی اگزوز خودرو را بهبود بخشیده اند. استفاده از فناوری کاتالیزوری و فناوری توربوشارژ کرمی دمای عملکرد منیفولد اگزوز را به طور قابل توجهی به بیش از 750 درجه افزایش داده است. با بهبود بیشتر عملکرد موتور، دمای عملیاتی منیفولد اگزوز بیشتر افزایش می یابد. در عین حال، با پیشرفت تکنولوژی موتور، ساختار منیفولد اگزوز نیز پیچیده تر شده است. علاوه بر این، در شرایط دمای متناوب چرخه ای، مواد منیفولد اگزوز باید نه تنها عملکرد خوب دمای بالا، بلکه عملکرد ریخته گری خوب را نیز داشته باشد. بنابراین، مواد منیفولد اگزوز باید دارای ویژگی های زیر باشد.
مقاومت خوب در برابر اکسیداسیون در دمای بالا
منیفولد اگزوز تحت شرایط چرخه ای متناوب دمای بالا برای مدت طولانی کار می کند. مقاومت اکسیداسیون مواد در دمای بالا مستقیماً بر عمر مفید منیفولد اگزوز تأثیر می گذارد. چدن معمولی بدیهی است که نمی تواند الزامات را برآورده کند و عناصر آلیاژی باید به مواد اضافه شوند تا مقاومت اکسیداسیون در دمای بالا مواد را بهبود بخشند.
ریزساختار پایدار
در محدوده دمای اتاق تا دمای کار، ماده نباید تا حد امکان دستخوش تغییر فاز شود یا تغییر فاز را به حداقل برساند. زیرا تغییر فاز باعث تغییر حجم، تنش داخلی یا تغییر شکل می شود که بر عملکرد و عمر محصول تأثیر می گذارد. بنابراین، ماده ماتریس ترجیحاً یک ساختار فریت یا آستنیت پایدار است. شکل آسیب قطعات چدنی که در شرایط دمای بالا کار می کنند عمدتاً خوردگی در شرایط دمای بالا است. پس از اکسید شدن فازهای تشکیل دهنده در ساختار (مانند کربن گرافیت)، حجم اکسید بیشتر از حجم اولیه است و باعث انبساط برگشت ناپذیر ریخته گری می شود.
در مقایسه با سه شکل گرافیت پوسته پوسته، کرم و کروی، گرافیت کروی بهترین مقاومت در برابر درجه حرارت بالا را برای چدن دارد. دلیل آن این است که در طول فرآیند انجماد چدن، گرافیت پولکی به عنوان فاز پیشرو رشد می کند. در پایان انجماد یوتکتیک، گرافیت در هر گروه یوتکتیک یک فرم سه بعدی منشعب پیوسته را تشکیل می دهد. در دمای بالا، هنگامی که اکسیژن به فلز نفوذ می کند، گرافیت اکسید می شود تا یک کانال میکروسکوپی تشکیل دهد که فرآیند اکسیداسیون را تسریع می کند. هنگامی که گرافیت کروی هسته می شود، به اندازه مشخصی رشد می کند و توسط ماتریکس احاطه می شود. به عنوان یک کره منزوی وجود دارد. پس از اکسید شدن کره گرافیت، هیچ کانالی تشکیل نمی شود، بنابراین اکسیداسیون بیشتر ضعیف می شود. بنابراین، مقاومت در برابر اکسیداسیون در دمای بالا چدن شکل پذیر بهتر از سایر اشکال گرافیت است و سوراخ های اکسید شده نسبت به سایر اشکال گرافیت تأثیر کمتری بر مقاومت چدن در دمای بالا دارند. گرافیت ورمیکولار بین این دو قرار دارد.
ضریب انبساط حرارتی کوچک
یک ضریب انبساط حرارتی کوچک برای کاهش تنش حرارتی و تغییر شکل حرارتی منیفولد اگزوز مفید است و برای بهبود عملکرد و عمر مفید محصول مفید است.
مقاومت عالی در دمای بالا
الزامات استحکام لازم محصول هنگام استفاده در دماهای بالا باید رعایت شود.
عملکرد فرآیند خوب و هزینه کم
انواع مختلفی از مواد فلزی مقاوم در برابر حرارت و مقاوم در برابر درجه حرارت بالا وجود دارد، اما به دلیل شکل پیچیده منیفولد اگزوز، مواد مورد استفاده برای ساخت منیفولد اگزوز باید پردازش خوبی داشته باشند و هزینه آنها باید پاسخگوی نیازهای تولید انبوه باشد. در صنعت خودرو