[发明专利]具有改善的耐点蚀性和耐冷凝物腐蚀性的用于汽车排气系统的铁素体不锈钢及其制造方法

说明书

公开了具有改善的耐点蚀性和耐冷凝物腐蚀性的用于汽车排气系统的铁素体不锈钢及其制造方法。以重量计，根据本发明的一个实施方案的铁素体不锈钢包含0.01％或更小的C、0.5％至1.0％的Si、0.5％或更小的Mn、0.035％或更小的P、0.01％或更小的S、11％至18％的Cr、0.013％或更小的N、0.15％至0.5％的Ti、0.03％至0.5％的Sb，以及余量为铁(Fe)和不可避免的杂质，并且表面部分比基材富含三倍的Sb。因此，可以通过向作为一种常规铁素体不锈钢的11Cr不锈钢STS 409中以约0.05％或更大的量添加Sb来制造具有优异的耐点蚀性和耐冷凝物腐蚀性的铁素体不锈钢，而不增加生产成本以及不降低生产率。

技术领域

本发明涉及具有改善的耐点蚀性和耐冷凝物腐蚀性的用于汽车排气系统的铁素体不锈钢及其制造方法，并且更特别地涉及这样的用于汽车排气系统的铁素体不锈钢及其制造方法：其包含Sb并允许Sb富集在不锈钢的表面区域以满足汽车排气系统所需的特性，从而确保耐点蚀性和在冷凝物气氛中的耐腐蚀性。

背景技术

冷轧不锈钢产品(特别是冷轧铁素体不锈钢产品)具有优异的高温特性，例如热膨胀率、热疲劳特性等，并且耐应力腐蚀开裂。因此，铁素体不锈钢已经广泛地用于汽车排气系统、家庭设备、结构、家用电器、电梯等的部件中。

通常，汽车排气系统的构件根据废气的温度分为热部件和冷部件。汽车的热部件包括排气歧管、转换器和波纹管，这些部件通常在600℃或更高下使用并且具有优异的高温强度、热疲劳特性和盐腐蚀特性。另一方面，冷部件是这样的构件：其在约400℃下使用，并且包括减小由汽车排气所产生的噪声的消声器。由于汽车燃料中的硫(S)组分所造成的冷凝物腐蚀特性和由在冬季使用除冰盐所造成的外表面生锈腐蚀特性，因此诸如不锈钢(或STS)409、409L、439、436L以及镀铝不锈钢409的材料已经被用于汽车排气系统的冷部件。

例如，不锈钢中最便宜的材料STS 409L是这样一种类型的钢：其包含约11重量％Cr并且其中C和N通过Ti稳定，由此防止焊接区域的敏感性并且表现出优异的可加工性，通常在700℃或更低下使用，并且对由产生于汽车排气系统中的冷凝物组分所引起的腐蚀具有一定的抵抗力，并因此被最为广泛地使用。

在需要高耐腐蚀性的腐蚀性环境中，已经使用了包含17重量％Cr的STS 439钢和包含约1重量％Mo的STS 436L钢以及STS 439钢，但是存在部件成本增加的问题。

近来，在与其他发达国家相比汽车生产和普及率急剧增加的诸如中国、印度和拉美国家的国家中，汽油中的硫(S)含量相当高。例如，韩国和日本规定汽油中的硫(S)含量低于10ppm，中国规定硫(S)含量低于500ppm，但是中国的汽油实际上根据地区而包含高于500ppm的硫含量。

汽油中的硫(S)组分富集成汽车排气中的冷凝物组分的硫酸根离子(SO₄^2-)，并且产生具有pH 2或更小的高腐蚀特性的硫酸(H₂SO₄)气氛。由于这一原因，可能无法用常规的STS 409L来确保耐腐蚀性，并因此逐渐使用例如STS 439和436L的包含17重量％或更大的Cr组分或Mo的高铬类不锈钢材料。然而，由于存在材料的来源价格逐渐增加的问题，因此需要开发不包含高价元素(例如Cr或Mo)或仅包含非常少量的那些元素的具有耐点蚀性和耐冷凝物腐蚀性的不锈钢材料。

(专利文献0001)韩国未审查专利申请公开第10-2008-0110662号

发明内容

技术问题

本发明涉及提供用于汽车排气系统的铁素体不锈钢，其包含Sb并且允许Sb富集在不锈钢的表面区域以满足汽车排气系统所需的特性，例如耐点蚀性和在冷凝物气氛中的耐腐蚀性。

本发明还涉及提供用于制造用于汽车排气系统的铁素体不锈钢的方法。

技术方案