ورق استیل 409 در خودروسازی
- 29/8/1400 3/12/1401
ورق استیل 409 در ساخت اگزوز خودرو
فهرست موضوعات
مقدمه
کمپانی های تولید کننده خودرو همواره به دنبال بالابردن کیفیت محصولات خود می باشند. در راستای رسیدن به این هدف می بایست قطعات خودرو به گونه ای تولید شوند که تا مدتها نیاز به تعویض و یا تعمیر نداشته باشند. یکی از پارامترهای دخیل در این امر و به طور کلی تولید هر نوع محصول صنعتی، انتخاب ماده مورد نظر می باشد. انتخاب متریال باید به گونه ای انجام شود که در عین برآورده ساختن خواص مورد نظر قیمت مناسبی نیز به مشتریان ارائه داده تا تولیدکنندگان بتوانند در بازار رقابت کنند. یکی از قسمت های یک خودرو که تاثیر مهمی بر عملکرد، تضمین کیفیت و در نهایت قیمت خودرو دارد، سیستم اگزوز خودرو می باشد. سیستم اگزوز خودرو وظیفه دارد تا گازهای حاصل از واکنش های شیمیایی در موتور خودرو را خارج کند. اگزوز خودرو از بخش های مختلفی چون منیفولد، لوله های رابط، سنسور اکسیژن، مبدل کاتالیزوری، صدا خفه کن یا مافلر و لوله پخش دود تشکیل شده است. انتخاب مواد در هر کدام از این بخش ها نقشی کلیدی را در کیفیت عملکرد سیستم تخلیه دود خودرو یا همان اگزوز ایفا می کند. در بین آلیاژهای مختلف، فولادهای زنگ نزن (استنلس استیل) توانسته اند جایگاه مناسبی را نزد خودروسازان جهت تولید اگزوز پیدا کنند. در بین انواع استنلس استیل ها نیز بکارگیری ورق استیل 409 در سیستم تخلیه دود خودرو توانسته انتظارات مد نظر تولیدکننگان و مشتری ها را چه از نظر کیفیت و چه از نظر قیمت برآورده سازد. معمولا از این گرید در ساخت کانورتورها یا همان مبدل های کاتالیزوری، منیفولد، مافلر و دیگر تجهیزات اگزوز خودرو استفاده می شود.
.jpeg)
معرفی اجمالی استیل 409
استیل 409 از سری فولادهای زنگ نزن فریتی بوده و همچون دیگر گریدهای این خانواده، جزء استیل های بگیر (دارای خواص مغناطیسی) محسوب می شود. این فولاد زنگ نزن ابتدا برای ساخت اگزوز خودرو توسعه یافت. البته در دیگر قسمت های خودرو همچون ترموستات و فیلتر سوخت نیز استفاده شده است. فارغ از خودرسازی نیز ورق استیل بگیر 409 توانسته در دیگر شاخه های صنعتی نظیر ساخت ترانسفورماتور برق، سیستم گرمایش منازل، تجهیزات کشاورزی و..... عملکرد رضایت بخشی داشته باشد. در جدول زیر آنالیز ترکیب شیمیایی استنلس استیل 409 ارائه شده است. همانطورکه در جدول 1 ملاحظه می شود کروم موجود در این آلیاژ برابر با حداقل کروم لازم برای تشکیل لایه پسیو در فولادهای زنگ نزن می باشد. بنابراین در مقایسه با گریدهای همچون 430، 304، 316 و... از مقاومت به خوردگی کمتری برخوردار بوده و زودتر دچار زنگ زدگی می شود. به همین جهت بیشتر در اموری استفاده می شود که زیبایی ظاهری در در اولویت های بعدی بوده و ویژگی هایی نظیر خواص مکانیکی، مقاومت به خوردگی و جوش پذیری از ارجحیت بالاتری برخوردار است.
| عنصر آلیاژی (%) | استیل 409 | استیل 409L | |
| کربن (C) | بیشترین مقدار (max) | 0.08 | 0.03 |
| منگنز (Mn) | بیشترین مقدار (max) | 1 | 1 |
| سیلسیم (Si) | بیشترین مقدار (max) | 1 | 1 |
| فسفر (P) | بیشترین مقدار (max) | 0.04 | 0.04 |
| گوگرد (S) | بیشترین مقدار (max) | 0.03 | 0.03 |
| کروم (Cr) | کمترین مقدار (min) | 10.5 | 10.5 |
| بیشترین مقدار (max) | 11.75 | 11.75 | |
| نیکل (Ni)– بیشترین مقدار (max) | 0.5 | 0.5 | |
| تیتانیم (Ti)– بیشترین مقدار (max) | 0.075 | 0.75 | |
| آهن (Fe) | عنصر پایه | عنصر پایه | |
جایگاه استیل 409 در صنعت خودروسازی
همانطورکه در قسمت قبل نیز اشاره شد استنلس استیل 409 برای ساخت سیستم تخلیه دود خودروها توسعه یافت و تجاری شد. البته به غیر از ورق استیل 409، گرید 304 نیز در ساخت این قسمت از خودروها استفاده می شود. به طور کلی جایگاه استنلس استیل ها در ساخت اگزوز خودردرو به گونه ای است که کمپانی فورد، فولکس واگن و دایملر کرایسلر 100 درصدِ سیستم تخیله دود تولیدات خود را از این فولادها می سازند.
استیل 304 به خاطر دارابودن کروم بیشتر و حضور نیکل در ترکیب شیمیایی خود در مقایسه با انواع ورق استیل بگیر همچون گرید 409 از مقاومت بالاتری برخوردار است. معمولا این گرید حداقل تا بیست سال در مقابل خورگی مقاوم بوده در حالی که استیل 409 حداقل تا 8 سال دچار خوردگی نمی شود. در عوض استنلس استیل 409 به دلیل داشتن تیتانیم در مقابل معضلاتی نظیر رسوب زایی کاربید کروم و خوردگی بین دانه ای نسبت به گرید 304 مقاوم تر است. در حالی که یکی از معضلات استیل 304 وقوع خوردگی در محدوده دمایی C ° 860 – 425 می باشد.
دلایل انتخاب استنلس استیل 409 در ساخت اگزوز خودرو
سیستم تخلیه دود خودرو شامل بخش های مختلفی است که هر کدام از این قسمت ها تحت شرایط مخصوص به خود در حال سرویس دهی می باشند. به طور کلی انواع بخش های این مجموعه در محدوده دمایی 150 تا C ° 860 کار می کنند. به عنوان مثال دمای کاری در قسمت منیفولد حدود C ° 680 ، در مبدل های کاتالیزوری C ° 760، در مافلرها حدود 300 الی C ° 500 و..... می باشد. علاوه بر دما، گازهای خروجی از موتور معمولا تحت ارتعاشات و سرعت بالایی خارج می شوند. بنابراین می توان عملکرد اصلی مجموعه اگزوز را در کاهش سر و صدا، ارتعاشات و تصفیه گازهای خروجی از موتور خودرو دانست. بنابراین آلیاژی که در ساخت این قطعات استفاده می شود باید مطابق با این شرایط بتواند عملکرد موفقی داشته باشد.
در بین استنلس استیل ها از گرید 409 در ساخت اگزوز اتومبیل استفاده شده است. این فولاد زنگ نزن تلفیق بهینه ای از استحکام، جوش پذیری، شکل پذیری، مقاومت در برابر خوردگی و اکسیداسیون به ویژه در دمای بالا را دارا می باشد. این آلیاژ در سرویس دهی های پیوسته تا C ° 675 و در شرایط متناوب تا دمای C ° 815 مقاومت به اکسیداسیون خوبی از خود نشان می دهد. همین ویژگی ها سبب بکارگیری استیل 409 در ساخت اگزوز خودرو شده است. همانطورکه اشاره شد علاوه بر این گرید، از استیل 304 نیز برای ساخت این قسمت از خودرو استفاده می شود. با توجه به اینکه استیل 409 کروم کمتری داشته و همچنین فاقد نیکل بوده در مقایسه با گرید 304 نیز قیمت کمتری دارد. بنابراین بکارگیری استنلس استیل 409 در ساخت سیستم اگزوز کاهش قیمت نهایی این بخش از خودرو را به همراه داشته است. به طور کلی قیمت ورق استیل بگیر اعم از فریتی و مارتنزیتی در مقایسه با استنلس استیل های آستنیتی سری 300 به مراتب پایین تر است. معمولا از گرید 304 در ساخت اگزوز خودرو برای مناطقی که دارای آب و هوای سرد یا مرطوب بوده استفاده می شود. زیرا در این مناطق خوردگی شدیدتر است.
تهیه ورق استنلس استیل 409
همانطورکه پیش تر نیز گفته شد قیمت ورق استیل بگیر در مقایسه با استیل 304 پایین تر است. اما تهیه گرید 409 در بازار نسبت به 304 سخت تر است. چون این فولاد نسبت به دیگر گریدها از موجودیت کمتری برخوردار است. شرکت توان فلز در بین شرکت های وارد کننده فولاد زنگ نزن معدود شرکتی است که ورق استنلس استیل 409 را در محصولات خود جای داده است. لذا جهت تهیه این ورق و دیگرهای استنلس استیل های فریتی، مارتنزیتی و آستنیتی با ما تماس حاصل فرمائید.