[发明专利]用于排气系统热交换器的具有优异吸声性能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优异吸声性能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，用于排气系统热交换器的具有优异吸声性能的铁素体不锈钢包含：0.001重量％至0.01重量％的C、0.001重量％至0.01重量％的N、0.2重量％至1重量％的Si、0.1重量％至2重量％的Mn、10重量％至30重量％的Cr、0.001重量％至0.1重量％的Ti、0.001重量％至0.015重量％的Al、0.3重量％至0.6重量％的Nb、0.01重量％至2.5重量％或更少的Mo，剩余部分为Fe和不可避免的杂质，其中存在于铁素体基体中且满足以下式(1)的夹杂物为5ea/mm²或更大。式(1)：L/T≥3，其中L是所述夹杂物的长边的长度并且T是所述夹杂物的短边的长度。

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和制造所述铁素体不锈钢的方法，并且更具体地，涉及具有优异吸声性能的用于排气系统热交换器的铁素体不锈钢及其制造方法。

背景技术

随着近年来环境问题的意识提高，废气法规已经变得越来越严格，并且对汽车领域的二氧化碳排放设定了更严格的限制。除了代用燃料例如生物乙醇和生物柴油的开发之外，还努力通过减少车辆的重量或者安装用于回收废热的热交换器来改善燃料效率，或者安装废气处理系统(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)。

此处，EGR系统旨在通过降低燃烧温度和使冷却的发动机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和减少燃烧室中氧气的量来减少作为有害气体的氮氧化物(NOx)。在这种EGR系统中，EGR冷却器基本上被安装成使得废气和冷却剂彼此交换以防止废气的过度温度升高。此处，EGR冷却器是用于利用发动机冷却剂或空气来冷却废气的装置，并且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。然而，近年来，已经研究了将EGR冷却器应用于汽油发动机以同时实现燃料效率的改善和氮氧化物的减少。

常规地，诸如STS304和STS316的奥氏体不锈钢通常用于EGR冷却器。另一方面，铁素体不锈钢在添加较少量的昂贵合金元素的同时耐腐蚀性优越，并且由于铁素体不锈钢在价格竞争力方面优于奥氏体不锈钢而倾向于广泛使用。

在排气系统热交换器中产生的诸如大量噪音和振动的问题妨碍了汽车的安静性并且显著劣化了部件的耐久性。

为了解决这些问题，已经尝试通过调节析出物的数量和溶解的C和N来改善吸声，并且已经报道了其效果。然而，没有关于铁素体不锈钢材料中必不可少地存在的夹杂物的类型、数量和形式对吸声性能的影响的研究，并且从未进行过利用夹杂物改善吸声性的尝试和成果。

(专利文献0001)韩国特许专利申请第10-2016-0077515号(2016.07.04)

发明内容

技术问题

因此，本发明的一个方面是提供具有优异吸声性能的用于排气系统热交换器的铁素体不锈钢，当铁素体不锈钢用于排气系统热交换器等时，其可改善安静性和耐久性。

本发明的另一方面是提供制造具有优异吸声性能的用于排气系统热交换器的铁素体不锈钢的方法。

技术方案

根据本公开的一个方面，具有优异吸声性能的用于排气系统热交换器的铁素体不锈钢以重量百分比计包含：0.001％至0.01％的碳(C)、0.001％至0.01％的氮(N)、0.2％至1％的硅(Si)、0.1％至2％的锰(Mn)、10％至30％的铬(Cr)、0.001％至0.1％的钛(Ti)、0.001％至0.015％的铝(Al)、0.3％至0.6％的铌(Nb)、0.01％至2.5％的钼(Mo)，以及余量的铁(Fe)和其他不可避免的杂质，其中存在于铁素体基体中且满足以下式1的夹杂物的数量为5ea/mm²(each/mm²，个/mm²)或更大：