441

441——022Cr18NbTi不锈钢

国标牌号:022Cr18NbTi(对应ASTM 441)
022Cr18NbTi(ASTM 441)是一款高性能铁素体不锈钢,通过极低C、N含量设计(C≤0.03%,N≤0.02%),并创新添加铌(Nb)+钛(Ti)双稳定化元素,从根源上抑制碳化铬析出,显著提升材料的耐晶间腐蚀性、焊接性能和高温稳定性。其中Nb主要强化高温强度,Ti则阻止碳化物粗化,二者协同作用有效降低Nb沉淀相析出,大幅优化热疲劳性能,是汽车排气系统热端部件的核心材料。

合金成分(质量分数,%)

元素 C Si Mn Cr Ni Ti Nb N
标准值(GB/T 20878) ≤0.03 ≤1.00 ≤1.00 17.5~18.5 ≤0.05 0.1~0.6 9*C+(0.3~1.0) ≤0.02
典型值 ≤0.01 ≤0.25 ≤0.30 18.0 ≤0.15 0.15 0.42 ≤0.01

室温力学性能

项目 屈服强度(MPa) 抗拉强度(MPa) 延伸率(%) 硬度(HV)
标准值(ASTM A240) ≥241 ≥414 ≥20 ≤200
典型值 290 460 33 170

核心性能优势

1. 双稳定化强化耐蚀性:Ti与Nb协同作用,与钢中C、N充分结合形成稳定碳化物,彻底避免晶间腐蚀风险;同时Nb能提高钝化膜中Cr浓度和稳定性,耐点蚀性能优于409L、429等常规铁素体不锈钢,在模拟排气系统冷凝液中表现优异。
2. 卓越高温性能:850℃下具备出色的低周疲劳性能和抗热疲劳性,能有效抵御排气系统交变温度冲击,避免部件因热疲劳裂纹失效;高温抗氧化性优异,可防止材料氧化减薄、粉化,延长使用寿命。
3. 高强度与轻薄化设计:室温屈服强度典型值达290MPa,抗拉强度460MPa,在保证结构强度的同时可实现部件轻薄化,降低整车重量;延伸率33%,成型性和焊接性能良好,适配复杂加工工艺。

高温性能验证

高温性能示意图
850℃低周疲劳性测试结果
低周疲劳性测试1 低周疲劳性测试2 低周疲劳性测试3
高温抗氧化性示意图
高温抗氧化性验证:避免材料氧化减薄、粉化或开裂

耐蚀性验证

模拟冷凝液点蚀深度测试
模拟排气系统冷凝液中最大点蚀深度(10个循环)
Nb含量对钝化膜寿命影响
Nb含量对钝化膜寿命的影响(5% H₂SO₄环境)

适用范围

凭借优异的高温强度、抗热疲劳性和耐蚀性,022Cr18NbTi不锈钢主要应用于汽车排气系统热端部件(如歧管、前管)、摩托车排气管,以及其他需要在高温、腐蚀环境下长期服役的结构件,是兼顾性能与成本的高端铁素体不锈钢解决方案。

应用场景图示

汽车排气歧管应用 摩托车排气管应用
SUH409L
SUH409L 是一款低铬铁素体不锈钢(JIS 标准),含 11%-13% 铬并添加钛元素稳定化,兼具良好的耐热性、可焊性与基础耐蚀性,成本经济,核心用于汽车排气系统,也适用于通风管道、耐热设备等对成本敏感的场景。
410L
410L是超低碳含量的铁素体不锈钢,通过退火处理形成单一铁素体组织,兼具耐高温氧化性和耐氯化物应力腐蚀特性。拥有良好的耐蚀性,成形性,焊接性。
410S
410S不锈钢是一种铁素体不锈钢(基体含有部分马氏体),它是410不锈钢的低碳改进型号,在耐腐蚀性、成形性和焊接性方面有更好的表现。
441
极低的C、N含量,并同时添加Nb和Ti双稳定化元素,大大提高了材料的耐晶间腐蚀性、焊接性和高温性能,特别是热疲劳性能。
430
430属于第一代高碳Cr17型铁素体不锈钢,脆性转变温度在室温以上,具有缺口敏感性,因此不宜用于在室温以下承载的设备和结构件,耐蚀性优于Cr13型铁素体不锈钢,适用较交温和的腐蚀环境。
430LX
SUS430LX是日本标准单独规定的钢种,在430的基础上,降低C、N含量,并添加一定量的钛或者铌元素作为稳定化元素,比430具有更好的耐晶间腐蚀性、加工性能和焊接性能,特别是深冲性能。
SUS436L
是在高碳Cr18MoTi的基础上发展而来的超低碳含Mo铁素体不锈钢。
439
439(022Cr18Ti)钢种是在430(10Cr17)的基础上降低C、N的含量,并加入Ti作为稳定化元素,提高了钢种的耐晶间腐蚀性、成型性和焊接性。
443J1
443J1 是一款高铬低镍铁素体不锈钢(等同于 EN 1.4521),含 18%-20% 铬,耐蚀性接近 304 且耐热性优异,可焊性与加工性良好,成本更具优势,核心用于家电、建筑装饰、食品机械及化工设备等对性价比与耐蚀性有均衡需求的场景。
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