رمز را فراموش کردید ؟ لطفا ایمیل را وارد کنید تا لینک تغییر پسورد به ایمیل شما ارسال شود

ببخشيد، اجازه ي سوال کردن نداري, شما باید وارد شوید تا بتوانید سوال خود را مطرح کنید..

Please briefly explain why you feel this question should be reported.

لطفا به طور خلاصه توضیح دهید که چرا شما احساس می کنید این پاسخ باید گزارش شود.

Please briefly explain why you feel this user should be reported.

جایی برای اشتراک دانش و ساختن دنیایی بهتر!!

بهترین جا برای اشتراک ایده ها و کمک به دیگران برای انتشار بیشتر علم و دانش!!

استفاده از ورق استیل در اگزوز سازی

مقدمه

معمول ترین انواع استیل مورد استفاده در سیستم های اگزوز عبارتند از انواع ورق استیل فریتی و آستنیتی و همین طور گریدهای مختلف استیل های آلومینه. متریال های سیستم اگزوز در معرض شرایط دشوار گوناگونی قرار دارند و می بایست نسبت به چنین عوامل و مکانیزمی فرسایشی و تخریبی مقاوم باشند، ازجمله اکسید شدن در دماهای زیاد، خوردگی ناشی از نمک و میعانات، خرابی مکانیکی در اثر دمای افزوده و بالا، ترک ناشی از خوردگی تنشی، و خوردگی مرز دانه ای.

بررسی اجمالی

متریال های مورد استفاده در لوله های اگزوز، صداگیری های اگزوز و اجزاء دیگر سیستم های اگزوز که در این مقاله به آنها خواهیم پرداخت  اساساً از آلیاژهای آهنی یا فریتی تشکیل یافته اند. به منظور افزایش مقاومت خوردگی گاهی اوقات از آلیاژهای آلومینیم به عنوان پوششی بر روی آلیاژهای فریتی استفاده می شود. در برخی موارد از آلیاژهای غیرفریتی حاوی نیکل و تیتانیوم در ساخت قطعات سیستم اگزوز استفاده می گردد. خصوصاً در صورت تقاضا و یا در کاربردهای با کارآیی خیلی زیاد. در سیستم های اگزوز دیده شده است که از سرامیک ها به طور محدود استفاده شده است با هدف بهره مندی از خواص عایق بودن آنها.
سرامیک ها و آلیاژ های فلزی خاص، هرچند با خواص و ترکیبات شیمیایی متفاوت از آنهایی که در سیستم های لوله (اگزوز) به کار می روند، نیز معمولاً در لایه ها و مراحل برای دستگاه های پس از عملیات مورد استفاده اند مثل لایه های سرامیک و فلز در کاتالیست ها و لایه ها فیلترهای ذرات گیر. این متریال ها به طور مبسوط در این مقاله در ارتباط با عملیات بعدی مورد بحث قرار می گیرند.
آلیاژهای فریتی بر پایه آلیاژهای آهن-کربن بنا شده اند و شامل فولاد کربنی، فولاد آلیاژی، ورق استیل و چدن می باشند. عناصر آلیاژی افزوده می شوند که:
•    محلول جامد استحکام بخشی فریت تهیه شود.
•    بیشتر سبب رسوب کاربیدهای آلیاژ شود.
•    مقاومت خوردگی و خواص ویژه دیگر ارتقاء یابد.

استفاده از ورق استیل در اگزوز سازی - یک سوال

انتخاب متریال های سیستم اگزوز با عوامل زیادی مرتبط است از جمله قیمت و هزینه، الزام های ضمانتی و خواسته های مشتری و قانونی جهت عمر کارکرد زیاد و طولانی.
فولاد کربنی طی دهه های بسیاری متریالی انتخابی برای ساخت سیستم های اگزوز است. پوششی از اکسید آهن بر روی سیستم اگزوز آن را از خوردگی های جوی (هوای آزاد) تا حدی حفظ می کند. مع ذلک سیستم اگزوها در اثر مقاومت که وضعیت در برابر خوردگی، هنگام عبور از جاده های حاوی نمک و در اثر میعانات اگزوز (خروجی) آسیب پذیرند. در نتیجه سیستم های اگزوز ساخته شده از این متریال چنانچه در محیط های جاده ای همانند بسیاری خودروهای جاده ای دیگر قرار گیرند، طول عمر خیلی کوتاهی دارند. کاربردهای فولاد کربنی در حال حاضر محدود به کاربردهای غیرجاده ای معینی هستند که آن محیط ها تا حدودی غیرخورنده محسوب می شوند. مقاومت خوردگی فولاد کربنی را می توان با استفاده از روکش کاری عمیق در آلومینیم داغ به طور قابل ملاحظه ای ارتقاء بخشید. از این محصول غالباً به نام استیل آلومینه یاد می شود.
یک عنصر آلیاژی بسیار مهم برای آلیاژهای آهنی، کروم است. با افزودن مقدار کروم لازم و کافی ورق استیل شکل می گیرد. هرگاه استیل حرارت ببیند عنصر کروم، پوششی محافظ از اکسید کروم بر روی آن تشکیل می دهد که این لایه پوششی از اکسید شدن بیشتر جلوگیری می نماید. حداقل کروم مورد نیاز برای غیرفعال و بی اثرسازی سطح آلیاژ معمولاً حدود ۱۰.۵ درصد است تا اینکه این متریال در زمره ورق استیل ها قرار بگیرد. مادامی که این لایه اکسیدی پایدار و دوام داشته باشد لایه و رویه فلز از خوردگی به خوبی محافظت می شود. باید توجه داشت اگرچه نیکل در بسیاری گریدهای استیل به کار می رود لیکن همه گریدها حاوی نیکل نمی باشند. از اواسط دهه ۱۹۹۰ میلادی تاکنون فولادهای کربنی و فولادهای کم آلیاژ به وسیله ورق استیل به عنوان متریال اولیه برای سیستم های اگزوز و زیرمجموعه منیفولد یا توربوشارژر اگزوز، جایگزین شده اند. این مرحله تغییر یا گذار به لحاظ تقاضای بازار جهت ضمانت فراگیر و به خاطر تقاضای دستوری (الزام ها) به وسیله استانداردهای انتشار (دود) رخ داده است. در تکنولوژی و صنایع جهت برآوردن و عمل به استاندارد های مربوط به انتشار گاز، روزافزون و سختگیرانه می توانند دماهای اگزوز را بالا ببرند تا وظیفه برآوردن الزام های استحکام و دوام خصوصاً در هنگام چالش انجام پذیرد. استانداردهای انتشار (گازهای آلاینده) همچنین الزام می کنند که سیستم های اگزوز به گونه ای طراحی شده باشند که مونتاژ بدون نشتی، نصب و بهره برداری از آنها در تمام طول عمر مفید خودرو، تسهیل شده باشد.
از اوایل قرن بیست و یکم میلادی، بسیاری از عناصر آلیاژی مورد استفاده در ورق استیل، نوسانات قیمت سریع و گسترده ای را تجربه کرده اند. در بعضی مواقع قیمت های این متریال ها تا بیش از ۱۰۰۰% بالا رفته است. در عوض، تولیدکنندگان استیل جهت جبران و محاسبه این نوسانات و تغییرات قیمت، اضافه شارژ قیمت عناصر آلیاژ را تا حد مورد نیاز به قیمت ورق استیل افزوده اند. بسیاری تولیدکنندگان، بر موضوع تحقیق و پژوهش برای کاستن از حساسیت قیمت محصول تمام شده نسبت به این اضافه شارژهای آلیاژ، تمرکز قابل توجهی نموده اند.
سیستم های کنترل آلاینده ها نظیر فیلترهای جذب ذرات در موتورهای دیزلی که فعالانه بازسازی شده اند و سیستم های کاهش کاتالیزوری انتخابی اوره نیز تقاضاهای جدیدی را در زمینه خواص متریال به وجود آورده اند. باز تولید ذرات فعال در موتورهای دیزلی می تواند دماهای اگزوز را در قطعات سیستم اگزوز تا ℃ ۸۰۰ بالا ببرد که در غیر این صورت در دماهای خیلی پایین تر عمل خواهد نمود. همچنین در برخی انواع ورق استیل پرمصرف و عمومی نظیر نوع ۳۰۴ مشاهده شده وقتی در معرض محصولات تجزیه شده اوره در محیط های با دمای زیاد قرار می گیرند دچار خوردگی می شوند.

استفاده از ورق استیل در اگزوز سازی - یک سوال

در میان طیفی از انواع استیل های قابل دسترسی دو تا از آنها که متریال های مهمی برای سیستم اگزوزها محسوب می شوند عبارتند از: ورق استیل فریتی و آستنیتی
آلیاژهای آهنی می توانند سه نوع ساختار دانه ای مهم داشته باشند: فریت، آستنیت و مارتنزیت. در فریت، اتم های آهنی تشکیل یک ساختار مکعب مرکز پُر (یا BCC یا “∝-iron” ) می دهند با اتم های آهن در گوشه هر مکعب و یک اتم هم در مرکز مکعب. آستنیت ساختاری است به صورت مکعب مرکز وجوه پر (FCC یا “∝-iron” ) و اتم های آهنی در هر گوشه از مکعب و نیز در مرکز هر وجه مکعب قرار گرفته اند. حفره های میانی در ساختار با شبکه FCC به آستنیت اجازه می دهد شمار زیادتری کربن را در شبکه جای دهد تقریباً تا ۲.۱۱ درصد وزنی، نسبت به ساختار BCC فریت که می تواند پذیرای کربن تا حداکثر ۰.۰۲۱۸ درصد وزنی باشد. آستنیت می تواند به مارتنزیت تبدیل شود که ساختار دانه ای آن بسیار سخت و تُرد و شکننده است و معمولاً در سیستم های لوله اگزوز مورد استفاده واقع نمی شود.

نوشته ها مرتبط

ارسال دیدگاه