[发明专利]用于排气系统热交换器的具有减少的碳渣吸附的铁素体不锈钢及其制造方法

说明书

公开了用于排气系统热交换器的具有减少的碳渣吸附的铁素体不锈钢及其制造方法。根据本发明的一个实施方案的用于排气系统热交换器的具有减少的碳渣吸附的铁素体不锈钢包含：0.003重量％至0.1重量％的C、0.01重量％至2.0重量％的Si、0.01重量％至1.5重量％的Mn、0.05重量％或更少的P、0.005重量％或更少的S、10重量％至30重量％的Cr、0.001重量％至0.10重量％的Ti、0.001重量％至0.15重量％的Al、0.003重量％至0.03重量％的N、0.3重量％至0.6重量％的Nb、0.01重量％至2.5重量％的Mo，以及余量为Fe和不可避免的杂质，其中尺寸为0.1μm或更大的TiN析出物以2.5*10⁴ea/mm²或更小的量分散在表面部分的铁素体基体中。

技术领域

本公开涉及用于排气系统热交换器的铁素体不锈钢及其制造方法，并且更具体地，涉及用于排气系统热交换器的具有减少的碳渣(carbon sludge)吸附的铁素体不锈钢以及制造所述铁素体不锈钢的方法。

背景技术

近年来，随着对环境问题的意识提高，废气法规变得更加严格并且对汽车领域中的二氧化碳排放设定了更严格的限制。除了开发替代燃料(例如生物乙醇和生物柴油)之外，已尝试通过降低车辆的重量或安装用于回收废热的热交换器或安装废气处理系统(例如废气再循环(EGR)系统、柴油微粒过滤器(DPF)和选择性催化还原(SCR)系统)来改善燃料效率。

在此，EGR系统旨在通过降低燃烧温度并在使发动机的废气冷却之后使发动机的废气再循环至进气系统，以及通过增加燃料混合器的热容量并降低燃烧室中的氧的量来减少作为有害气体的氮氧化物(NOx)。EGR系统基本上配备有EGR冷却器，从而在废气与冷却剂之间交换热以防止废气被过度加热。在此，EGR冷却器是用于通过发动机冷却剂或空气使废气冷却的装置，并且对于热交换部分需要高的热效率和热导率。

通常，EGR冷却器安装在柴油发动机中，但是正在研究将EGR冷却器应用于汽油发动机以实现燃料效率改善和氮氧化物减少二者。

常规上，奥氏体不锈钢(例如STS304和STS316)通常用于EGR冷却器。在另一方面，与奥氏体不锈钢相比具有更高价格竞争力的铁素体不锈钢近年来已被广泛使用，因为其在添加有少量的昂贵合金元素时具有高度耐腐蚀性。

铁素体不锈钢被用于废气热交换器，例如EGR冷却器。然而，当其长时间暴露于废气时，由于吸附碳渣，热效率降低，从而使热交换器的功能劣化。

因此，已积极地进行关于开发通过抑制吸附碳渣而具有高热效率的铁素体不锈钢材料的研究。因此，已尝试通过控制表面层中析出物的数量和各析出物的比例来抑制铁素体不锈钢中碳渣的吸附。然而，到目前为止尚没有有意义的研究结果。

(专利文献0001)韩国特许专利公开第10-2011-0036753号(2011年4月8日)

发明内容

技术问题

因此，本发明的一个方面提供了用于排气系统热交换器的具有减少的碳渣吸附的铁素体不锈钢，其可以防止排气系统热交换器的热效率降低等。

本发明的另一方面提供了通过控制铁素体不锈钢表面层中的析出物来制造用于排气系统热交换器的具有减少的碳渣吸附的铁素体不锈钢的方法。

技术方案