Requisits per als col·lectors d'escapament

1. Bona resistència a l'oxidació a alta temperatura

El col·lector d'escapament funciona amb alternança cíclica a alta temperatura durant molt de temps. La resistència a l'oxidació del material a alta temperatura afecta directament la vida útil del col·lector d'escapament. El ferro colat ordinari, òbviament, no pot complir els requisits, i cal afegir elements d'aliatge al material per millorar la resistència a l'oxidació a alta temperatura del material.

2. Microestructura estable

En el rang des de la temperatura ambient fins a la temperatura de treball, el material no ha de patir canvis de fase ni minimitzar el canvi de fase tant com sigui possible. Perquè el canvi de fase provocarà canvis de volum, tensió interna o deformació, afectant el rendiment i la vida útil del producte. Per tant, el material de la matriu és preferiblement una estructura estable de ferrita o austenita. La forma de destrucció de les peces de ferro colat que treballen en condicions d'alta temperatura es manifesta principalment com a corrosió en condicions d'alta temperatura. Després de l'oxidació de les fases constituents de l'organització (com ara el carboni de grafit), el volum de l'òxid és més gran que el volum original, provocant una expansió irreversible de la fosa. En comparació amb les tres formes de grafit de floc, cuc i esfèric, el ferro colat amb grafit esfèric té la millor resistència a les altes temperatures. La raó és que durant el procés de solidificació del ferro colat, el grafit en escates creix com a fase principal. Al final de la solidificació eutèctica, el grafit de cada grup eutèctic forma una forma tridimensional ramificada contínua. A alta temperatura, quan l'oxigen envaeix el metall, el grafit s'oxida per formar un canal microscòpic, que accelera el procés d'oxidació. Quan el grafit esfèric es nuclea, només arriba a una certa mida i està envoltat per la matriu. Existeix com una pilota aïllada. Després d'oxidar la bola de grafit, no es forma cap canal, debilitant així l'oxidació posterior. Per tant, la resistència a l'oxidació a alta temperatura del ferro dúctil és millor que la d'altres formes de grafit, i els forats oxidats tenen menys efectes sobre la resistència a alta temperatura del ferro colat que altres formes de grafit. El grafit vermicular està entre els dos.

3. Petit coeficient de dilatació tèrmica

Un petit coeficient d'expansió tèrmica afavoreix la reducció de l'estrès tèrmic i la deformació tèrmica del col·lector d'escapament, i afavoreix la millora del rendiment i la vida útil del producte.

4. Excel·lent resistència a alta temperatura

Ha de complir els requisits de resistència necessaris del producte quan s'utilitza a altes temperatures.

5. Bon rendiment del procés i baix cost

Hi ha molts tipus de materials metàl·lics resistents a la calor i a les altes temperatures, però a causa de la forma complexa del col·lector d'escapament, el material utilitzat per fabricar el col·lector d'escapament ha de tenir un bon rendiment del procés i el seu cost ha de satisfer les necessitats de massa. producció a la indústria de l'automòbil.