Rannsóknir á slitþoli þéttivatns úr ryðfríu stáli fyrir hljóðdeyfa
Til að uppfylla sífellt strangari útblástursstaðla bíla og kröfur neytenda um gæði vöru og fegurð, eru efni í útblásturskerfi bíla að þróast í átt að léttum, langt líf, háhitaoxunarþol og slitþol, sem setur fram hærri kröfur um þjónustuafköst stáls útblásturskerfis. Útblásturskerfi bifreiða inniheldur almennt greini, frampípu, hvarfakút, hljóðdeyfi og afturpípa, þar á meðal hljóðdeyfirinn vegna flókinnar uppbyggingar, þjónustuumhverfi þess hefur sterka slitþol, er einn af íhlutunum í útblásturskerfi bifreiða sem hættara við að slitna bilun.
Sem stendur er aðalstálið sem notað er í hljóðdeyfi fyrir bíla 409, 439 og 436 ferrític röð ryðfríu stáli, vegna tegunda og innihalds málmblöndurþátta í þessum stáli mun oxunarþol þeirra og slitþol vera mjög mismunandi. Til þess að skilja þjónustuframmistöðu ryðfríu stáli sem notað er fyrir hljóðdeyfi við langa akstur bifreiða, var slitþol 5 tegunda af ferrítískum ryðfríu stáli rannsakað í oxunar-þéttingarferlinu.
Tilraunaefnin eru viðskiptaleg 409, 429, 439, 436 og 441 ferritísk ryðfrítt stál og helstu efnasamsetningar stálanna fimm eru gefnar upp í töflu 1. Mál allra sýna eru 20mm×10mm×1mm. Fyrir tilraunina var sýnið smám saman slípað í 1000# með SiC vatnsslípipappír, síðan þvegið með asetoni og eimuðu vatni og að lokum þurrkað fljótt.
Ein lotutilraun samanstendur af tveimur þrepum: (1) oxunarþrep: sýnið er sett í 400 gráðu hitaofn fyrir stöðugt hitastig oxun í 2 klst, og síðan er sýnið tekið út og loftkælt að stofuhita; (2) Þéttingarbleytiþrep: Leggið oxaða sýnið í bleyti í hálfa bleyti í þéttivatninu við 80 gráður í 2 klst., takið síðan sýnið út og þurrkið það með heitu lofti. Samsetning þéttivatnsins sem notað var í tilrauninni var 2,8×10-3mól/LNH4Cl+5.21×10-2mól/L (NH4) 2SO4+1.6×{{ 18}}mól/LNH4NO3, og pH gildi lausnarinnar var stillt á 3 með þynntri brennisteinssýru. Alls voru gerðar 100 lotutilraunir og slitþolspunktur og EIS litróf sýnisins í þéttivatninu mæld meðan á lotutilrauninni stóð. Eftir 100 lotur af tilraun var gerð athugun á formfræði og samsetningu greining á yfirborði hvers sýnis og síðan voru oxunar/slitefnin á yfirborði sýnisins hreinsuð. KEYENCE VHX-100 stafræn smásjá var notuð til að mæla dýpt slitgryfjunnar á sýninu með 1μm nákvæmni.
Niðurstöðurnar sýna að oxunar/slitþolnar vörur á yfirborði ryðfríu stálanna fimm eru aðallega samsettar úr Cr2O3 og Fe2O3. Áhrif málmblöndunnar Cr og Mo á viðnám vörufilmu og hleðsluflutningsþol ryðfríu stályfirborðs eru mikilvægust. Dýpt slitgryfunnar frá stórum til lítillar er 409, 439, 441, 429 og 436 ryðfríu stáli, en slitdýpt 439 og 441 ryðfríu stáli og 429 og 436 ryðfríu stáli er mjög lítið og 5 tegundir ryðfríu stáli sýna góða tæringarþol við langtímaakstur bílsins.
