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자동차 배기가스 경로용 페라이트계 스테인리스강

전문가 제언: ○ 내식성과 함께 내열성은 스테인리스강의 기본적인 특성으로서 Cr을 16~18% 함유하는 430계열의 페라이트계 스테인리스강은 가공성과 내열성이 우수하여 자동차의 촉매 담체를 위시한 배기계통의 부품이나 석유난로의 연소통, 반사판, 또는 전자레인지의 내장용 등에 널리 사용되고 있다.

○ 자동차의 배기계통 부재로 스테인리스강이 사용된 것은 습식부위의 내구성 문제를 해결할 목적으로 머플러에서 시작되어 현재는 자동차 경량화의 진전과 고효율 엔진의 개발에 따른 배기가스 온도의 상승에 수반하여 촉매 컨버터의 담체에 20Cr-Al계 스테인리스가 사용되고 주물이 사용되던 배기용 매니폴드에 STS 430JIL계 또는 STS 444계의 스테인리스강이 사용되고 있다.

○ 자동차 배기계통의 부재로서 스테인리스강의 적용이 확대됨에 따라 원가절감을 위한 재료로서 STS 430JIL계와 동등한 수준의 특성을 갖는 14Cr계 스테인리스강도 개발되었으며, 촉매 담체용에는 표면에 형성되는 알루미나 피막의 밀착성과 내박리성을 증대시킨 REM(희토류 금속)첨가 20Cr-5Al 스테인리스강도 이미 살용되고 있다.

○ 배기용 매니폴드를 위시한 배기계통의 부재는 내산화성뿐만 아니라 고온강도나 열피로 강도가 재료선택의 중요한 요소가 되므로 열팽창계수가 적은 스테인리스강이 적용되고 있으나 최근 엔진주위에 탑재되는 각종 장치의 증가에 수반하여 열피로 특성을 구비하면서 심한 가공조건에 적합한 재료가 요구되고 있다.

○ 고온영역에서 열피로 특성을 개선한 재료로서 Cu 함유 페라이트계 스테인리스강이 개발되고 있으나 이는 Cu가 재고용되는 고온영역에서는 유용하나 배기온도가 750℃ 이하의 소형엔진에는 내열성능이 떨어지는 것이 단점이다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결한 기술이나 Cu상과 Nb화합물의 석출상의 크기와 개수를 제시된 조건에 맞게 제어하는 것이 용이하지 않을 것으로 생각된다.

저자: Nisshin Steel Co.
자료유형: 특허정보