[发明专利]铁素体系不锈钢

说明书

本发明提供一种铁素体系不锈钢，其具有优异的钎焊性，并且在废热回收器或EGR冷却器中使用的环境下具有优异的耐冷凝水腐蚀性。本发明的铁素体系不锈钢具有如下组成：以质量％计含有C：0.025％以下、Si：0.40～2.0％、Mn：0.05～1.5％、P：0.05％以下、S：0.01％以下、Cr：16.0～30.0％、Mo：0.60～3.0％、Ni：0.10～2.5％、Nb：0.20～0.80％、Al：0.001～0.15％、N：0.025％以下，且满足以下的式(1)和式(2)，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成的。C+N≤0.030％···(1)，2Si+Ni≥1.0％···(2)(式(1)、式(2)中的C、N、Si、Ni表示各元素的含量(质量％))。

技术领域

本发明涉及在汽车的废气冷凝水环境中使用的铁素体系不锈钢。更具体而言，本发明涉及例如用于废热回收器、EGR(Exhaust Gas Recirculation)冷却器等排气再循环装置的铁素体系不锈钢。

背景技术

近年来，汽车领域中，排气环境限制的强化日益变高的同时还要求进一步提高燃油经济性。因此，在汽车中的废热回收器、EGR冷却器这样的热交换器的应用一直在增加。

废热回收器是回收废气的热进行再利用的装置，以混合动力汽车为中心进行搭载。在使用废热回收器的系统中，通过热交换器将废气的热传递至发动机冷却水，从而促进发动机热机而提高燃油经济性和供暖性能。

此外，EGR冷却器是使废气再循环的装置。在使用EGR冷却器的系统中，利用热交换器冷却排气侧的高温废气，使经冷却的废气再度进行进气，从而使发动机的燃烧温度降低，抑制NOx的生成。

这样的废热回收器或EGR冷却器的热交换部中会生成冷凝水，暴露于严酷的腐蚀环境中。在热交换部，废气和冷却水介由不锈钢接触，因腐蚀而产生开孔时会导致冷却水的泄露，因此要求高的耐冷凝水腐蚀性。

专利文献1中公开了一种使用提纯不充分且S浓度高的燃料时的EGR冷却器和废热回收装置用奥氏体系不锈钢。但是，在如下方面存在问题：奥氏体系不锈钢由于含有大量Ni而成本高，并且其在如排气歧管周围部件那样的高温且因激烈振动受到拘束力的使用环境中的疲劳特性、高温下的热疲劳特性低。

因此，还在研究对废热回收器、EGR冷却器的热交换部使用奥氏体系不锈钢以外的钢。

例如，专利文献2中公开了一种将铁素体系不锈钢作为板坯而构成的汽车废热回收装置。其中，通过将Mo添加于18mass％以上的Cr，从而确保废气的冷凝－蒸发环境中的耐孔蚀性和耐缝隙腐蚀性。

此外，上述的EGR冷却器的热交换部等的接合应用钎焊接合，对这些构件不仅要求提高耐冷凝水腐蚀性而且还要求优异的钎焊性。

关于此，例如，专利文献3中公开了一种EGR冷却器铁素体系不锈钢。其中，通过以满足Cr+2.3Cu≥18的方式在Cr中添加Cu，从而确保优异的钎焊性和对废气冷凝水的耐腐蚀性。

专利文献4中公开了一种钎焊后对废气冷凝水具备耐腐蚀性的废热回收器用铁素体系不锈钢。其中，从钎焊后的耐腐蚀性的观点出发，对钎焊热处理后形成的皮膜中的阳离子分率进行规定为特征。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013－199661号公报

专利文献2：日本特开2009－228036号公报

专利文献3：日本特开2010－121208号公报

专利文献4：日本特开2012－214880号公报

发明内容