為了滿足日益嚴格的汽車尾氣排放標準以及消費者對產(chǎn)品質(zhì)量和美觀的要求，汽車排氣系統(tǒng)用材正向輕量化、長壽命、耐高溫氧化和耐耐磨的方向發(fā)展，這對排氣系統(tǒng)用鋼的服役性能提出了更高的要求。汽車排氣系統(tǒng)一般包括岐管、前管、催化轉換器、消聲器和尾管等，其中消聲器由于結構較為復雜，其服役環(huán)境具有較強的耐磨性，是汽車排氣系統(tǒng)中較易發(fā)生耐磨失效的部件之一。
目前，汽車消聲器用鋼主要有409、439和436等鐵素體系列不銹鋼，由于這些鋼中合金元素的種類和含量不一樣，它們的抗氧化能力和耐耐磨性能會有較大差異。為了認識消聲器用不銹鋼在汽車長距離行駛中的服役性能，研究了5種常用鐵素體不銹鋼在氧化-冷凝液浸泡循環(huán)作用下的耐磨行為。
實驗材料為商用409、429、439、436和441鐵素體不銹鋼，表1給出了5種鋼的主要化學成分。所有試樣的尺寸均為20mm×10mm×1mm。實驗前，試樣用SiC水磨砂紙逐漸打磨至1000#，然后用丙酮及蒸餾水清洗，最后快速吹干。
一次循環(huán)實驗包括兩個步驟：（1）氧化步驟：將試樣置于400℃加熱爐內(nèi)恒溫氧化2h，接著取出試樣空冷至室溫；（2）冷凝液浸泡步驟：將氧化后的試樣半浸泡于80℃的冷凝液中2h，然后取出試樣并用熱風吹干。實驗所用的冷凝液成分為：2.8×10-3mol/LNH4Cl+5.21×10-2mol/L（NH4）2SO4+1.6×10-3mol/LNH4NO3，溶液的pH值用稀硫酸調(diào)節(jié)到3。總共進行100次循環(huán)實驗，并在循環(huán)實驗期間測量試樣在冷凝液中的耐磨點位和EIS譜。100次循環(huán)實驗結束后，對各試樣表面進行形貌觀察和成分分析，然后清洗掉試樣表面的氧化/耐磨產(chǎn)物。使用KEYENCE VHX-100型數(shù)碼顯微鏡測量試樣上耐磨坑的深度，測量精度為1μm。
結果表明：5種不銹鋼表面氧化/耐磨產(chǎn)物膜均主要由Cr2O3和Fe2O3組成。合金元素Cr與Mo對不銹鋼表面產(chǎn)物膜電阻及電荷轉移電阻的影響最為顯著。耐磨坑深度從大到小依次為409、439、441、429和436不銹鋼，但439與441不銹鋼以及429與436不銹鋼的耐磨深度相差很小，并且5種不銹鋼在汽車長距離行駛條件下均表現(xiàn)出良好的耐蝕性。