乘用車不銹鋼裝飾條耐蝕性能研究

楊陳軍，伍軍華，王文濤，李 莉，趙海瀾，顧鵬云

（浙江吉利汽車研究院，杭州，311228）

乘用車不銹鋼裝飾條耐蝕性能研究

楊陳軍，伍軍華，王文濤，李 莉，趙海瀾，顧鵬云

（浙江吉利汽車研究院，杭州，311228）

采用化學分析、金相分析、鹽霧試驗方法研究了市場上幾款車型不銹鋼裝飾條的化學成分、金相組織和耐蝕性能。試驗結果顯示，SUS430MA BA5和SUS436L耐大氣腐蝕性能良好，是理想的裝飾條材料，SUS430因含C量高，且不含穩定化元素Nb和Ti，耐蝕性差，不適合用做裝飾條。

汽車腐蝕；不銹鋼；裝飾條；鹽霧試驗

引言

不銹鋼是指能耐大氣、水、鹽水等介質腐蝕的鋼，按照金相組織分為：鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼、馬氏體不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼。不銹鋼的耐蝕性主要是由于Cr元素的作用，首先Cr元素能在不銹鋼表面形成致密的氧化膜，是提高不銹鋼鈍化膜穩定性的主要元素，其次Cr元素提高了不銹鋼的電極電位，符合Tammann定律，也叫n/8定律[1]。鐵素體不銹鋼因其價格優勢和優良的加工性能大量用于汽車工業，裝飾條就是其中之一，銀白的顏色顯著提升了車輛的外觀。但是不銹鋼并非完全不腐蝕[2]，不同牌號的不銹鋼因合金元素含量等差異，其耐蝕性能也會存在差異。耐蝕性能差的不銹鋼，在惡劣的環境中會產生銹蝕，影響車輛的外觀，引起用戶的不滿。本文以車窗玻璃外水切不銹鋼裝飾條為研究對象，隨機選取了市場上幾款車型的不銹鋼裝飾條，分別檢測了化學成分、金相組織，并采用CASS試驗檢測了耐蝕性能。

1 試驗方法及設備

1.1 化學成分

采用GB/T 11170-2008《不銹鋼多元素含量的測定火花放電原電子發射光譜法》檢測上面不銹鋼裝飾條的化學成分，檢測設備是：SPECTRO MAXxMM16直讀光譜儀。

1.2 金相

采用GB/T 13298-1991《金屬顯微組織檢驗方法》檢測了不銹鋼裝飾條的金相組織，檢測設備是：奧林巴斯BX51M金相顯微鏡。

1.3 鹽霧試驗

表1 材料化學成分列表

采用GB/T 10125-2012《人造氣氛腐蝕試驗鹽霧試驗》標準規定的酸性銅加速鹽霧試驗方法測試了不銹鋼裝飾條的耐腐蝕性能，試驗設備是：南洋計量儀器有限公司的AHL-120-NS鹽霧試驗箱。

2 試驗結果及分析

2.1 材料成分檢測結果（見表1）

化學成分檢測得知其成分主要為三種鐵素體不銹鋼，牌號見表1。可以看出，SUS430碳含量很高，達到0.06%，不含穩定化元素Nb和Ti，Cr含量16.17%，很容易形成鉻的碳化物，造成局部貧鉻，降低耐腐蝕性能；SUS430MA BA5碳含量超低，為0.021%，穩定化元素Nb為0.55%，Cr元素含量最高，為19.92%；SUS436L碳含量超低，為0.02%，穩定化元素Nb含量為0.56%，Cr元素含量為17.84%，Mo元素含量為1.18%。

2.2 金相組織檢查結果（見圖1～圖3）

三種材料金相組織都是等軸狀鐵素體晶粒，SUS430和SUS430MA BA5的晶粒比SUS436L粗大，鐵素體晶粒內彌散分布點狀析出物，主要成分是碳化物（M23C6），SUS430鐵素體中析出物顆粒最多，SUS430MA BA5次之，SUS436L很少。

2.3 鹽霧試驗結果

經過CASS試驗48小時后，試驗結果見圖4～圖6。

由試驗結果可見，SUS430裝飾條表面有紅繡產生，主要是點狀銹跡，片狀分布，分布雜亂無章，兩端切割部位紅銹稍多，這與切割表面光潔度有關，是切割表面未打磨光滑的結果，但銹蝕面積很小，小于總面積的5%，而SUS430MA BA5和SUS436L表面無任何銹跡。

2.4 結果分析

圖1 SUS430 500×

圖2 SUS430MA BA5 500×

圖3 SUS436L 500×

圖4 SUS430

圖5 SUS430MA BA5

圖6 SUS436L

結合化學成分、金相組織和鹽霧檢測結果分析可知，三種不銹鋼的Cr含量都高于12.5%而小于25%。按照Tammann定律，它們都有相同的電極電位，不同點在于SUS430由于很高的碳含量，并且無穩定化元素Nb和Ti，形成了較多的鉻的碳化物彌散分布于鐵素體基體中，造成局部貧鉻，在表面鈍化膜遭到Cl-破壞后，貧鉻區和非貧鉻區域存在電位差，形成腐蝕微電池，加速腐蝕形成銹點或銹斑；SUS430MA BA5由于含碳量極低，而且含有穩定化元素Nb，形成鉻的碳化物的風險很小，因而不會形成貧鉻區，而且鉻元素含量高達19.92%，表面鈍化膜的穩定性很高，具有良好的耐蝕性能，表面未出現任何銹蝕；同樣SUS436L也因為含碳量極低且含有穩定化元素Nb,不會因為鉻的碳化物而造成局部貧鉻，金相組織中碳化物很少，組織比較均勻，而且還有1.18%Mo元素，Mo能提高不銹鋼的鈍化能力，并且含鉬的鈍化膜致密而穩定，防止了Cl-對膜的破壞，使SUS436L同樣具有優良的耐蝕性能。

3 結論

SUS430耐大氣腐蝕性能低于SUS430MA BA5和SUS436L，在惡劣的大氣環境中有很大的銹蝕風險，不適合用做汽車裝飾條，后兩者銹蝕風險很小，都是理想的裝飾條材料。

[1] 戴起勛,程曉農.金屬材料學[M].北京：化學工業出版社, 2005：131-135.

[2] 冀晨超,查三妹.出口整車不銹鋼零部件的防銹方法[J].企業科技與發展, 2012(14)：49-51.

Research on Corrosion Resistant Performance of Car’s Stainless Steel Decoration Bar

Yang Chen-jun, Wu Jun-hua, Wang Wen-tao, Li li, Zhao Hai-lan, Gu Peng-yun
(Geely Automobile Research Institute, Hangzhou 311228)

This paper researched on chemical composition, microstructure and corrosion resistant performance of some kinds of car’s stainless steel decoration bar by chemical analysis, metallographic analysis and salt spray test. The cars were selected in the market of China. Experimental results show that SUS430MA BA5 and SUS436L have good atmospheric corrosion resistant performance, which are the ideal materials of decorative bar. SUS430 has too much C content and without the stabilizing elements Nb and Ti. Therefore, its corrosion resistant performance is poor, which is unsuited to decorative bar.

corrosion of vehicle; stainless steel; trim strip; salt spray test

TP202+.1

A

1004-7204（2015）03-0014-03

楊陳軍（1984-），男，甘肅，浙江吉利汽車研究院有限公司，本科，研究方向：汽車腐蝕與防護。