Регистрация / Вход
Прислать материал

Совершенствование технологии производства материалов для выхлопных систем автомобилей

Фамилия
Павловская
Имя
Мария
Отчество
Павловна
Номинация
Металлургия
Институт
Институт экотехнологий и инжиниринга (ЭкоТех)
Кафедра
Кафедра металлургии стали, новых производственных технологий и защиты металлов (МЗМ)
Академическая группа
ММТМ-16-6-6
Научный руководитель
к.т.н., доцент, Котельников Г.И.
Название тезиса
Совершенствование технологии производства материалов для выхлопных систем автомобилей
Тезис

 

Выхлопная система автомобиля предназначена для снижения уровня шума автомобиля, температуры и токсичности выхлопных газов. Образование конденсата, горячие выхлопные газы, попадание воды и соли - приводит к возникновению коррозии и прогоранию газоотводящего тракта. Выход из строя этой системы требует дорогостоящего ремонта и является причиной простоев автотранспорта.

Для изготовления выхлопных систем используют  коррозионностойкие стали, алитированные и алюминированные стали,  углеродистые стали без покрытия. На рисунке 1 представлены фотографии глушителей из углеродистой и нержавеющей стали,предназначенных для дальнейшего исследования структуры, химического состава и коррозионной стойкости.

Рисунок 1 – Глушитель из углеродистой стали без покрытия

Рисунок 2 – Глушитель из коррозионностойкой стали 

 

Наиболее экологически чистым материалом для производства выхлопных систем на данный момент, считается низкоуглеродистая высокохромистая сталь. Долгий срок службы (10-15 лет) оправдывает их высокую стоимость.  Способом повышения качества коррозионностойких сталей такого типа является получение низких концентраций углерода (менее 0,02%), что обеспечивает высокое сопротивление коррозии и снижает хрупкость металла. Такие концентрации углерода можно получить с использованием современной технологии вакуум-кислородного рафинирования (ВКР), однако при получении низких концентраций углерода может наблюдаться повышенный угар хрома, что снижает эффективность производства.

В результате математического моделирования процесса ВКР с помощью термодинамической компьютерной модели «ГИББС-равновесие v.3.3» оценили рациональные значения остаточных давлений и температур, необходимых для проведения глубокого обезуглероживания высокохромистого расплава в вакууме. Показано, что при получении низкоуглеродистых хромистых сталей, содержащих до 25% хрома, равновесное давление металлического пара над раствором не превышает 100 Па. При этом давлении в камере и температуре 1600-1750  равновесная концентрация углерода составляет ниже 0,01 % С, а угар хрома не превышает 0,5%, что обеспечивает эффективное производство низкоуглеродистых хромистых сталей, которые могут быть использованы для производства наиболее надежных выхлопных систем автомобилей.