排氣支管材料的特性及要求:
早期的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，單位重量的功率低，燃料的燃燒效率不高，所排出的廢氣溫度不超過500度。隨著汽車發(fā)動(dòng)機(jī)效率的提高，排氣溫度提高到600—650 度。發(fā)達(dá)國(guó)家近年來不斷提高汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)，催化技術(shù)和蝸輪增壓技術(shù)的應(yīng)用更是顯著提高了排氣支管的工作溫度，達(dá)到了750度以上。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)性能的進(jìn)一步提高，排氣支管的工作溫度還要提高。與此同時(shí)，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，排氣支管的結(jié)構(gòu)也隨之復(fù)雜化，加之在循環(huán)交變溫度狀態(tài)下工作，要求排氣支管材料不僅要具有良好的高溫性能，還要具備良好的鑄造性能。因此，排氣支管材料必須具備如下特性。
（1） 良好的高溫抗氧化性能；排氣支管長(zhǎng)期在高溫循環(huán)交變狀態(tài)下工作，材料在高溫下的抗氧化性能直接影響到排氣支管的使用壽命。普通鑄鐵顯然無法滿足要求，需要在材料中加入合金元素提高材料的高溫抗氧化性能。
（2） 穩(wěn)定的顯微組織；在室溫至工作溫度范圍內(nèi)，材料應(yīng)盡可能不發(fā)生相變或盡量減少相變。因?yàn)?，相變?huì)造成體積的變化，使之產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力或變形，影響產(chǎn)品的使用性能和壽命。因此，基體材料最好是穩(wěn)定的鐵素體或奧氏體組織。在高溫條件下工作的鑄鐵零件的破壞形式主要表現(xiàn)為高溫條件下的腐蝕，組織中的組成相氧化后（如石墨碳），氧化物體積大于原有體積，引起鑄件的不可逆膨脹。片狀、蠕蟲狀、球狀三種石墨形態(tài)相比，球狀石墨的耐高溫性最好，原因在于鑄鐵凝固過程中，片狀石墨為領(lǐng)先相生長(zhǎng)，至共晶結(jié)束時(shí)，每個(gè)共晶團(tuán)內(nèi)的石墨構(gòu)成連續(xù)的分枝的立體形態(tài)，高溫下，當(dāng)氧氣侵入金屬內(nèi)部，石墨經(jīng)氧化后，形成微觀通道，加速氧化過程的進(jìn)行。球狀石墨型核時(shí)，單獨(dú)成長(zhǎng)一定尺寸后，被基體包圍，以孤立的球存在，在石墨球被氧化后，不會(huì)形成通道，因此，減弱了氧化的進(jìn)一步進(jìn)行，所以，球墨鑄鐵的抗高溫氧化性能好于其他 形態(tài)的石墨，并且，氧化后的孔洞對(duì)鑄鐵的高溫強(qiáng)度較其他形態(tài)的石墨影響小，蠕墨則介于兩者之間。
（3） 熱膨脹系數(shù)小；小的熱膨脹系數(shù)有利于減少排氣支管的熱應(yīng)力和熱變形，有利于提高產(chǎn)品的使用性能和使用壽命。
（4） 優(yōu)良的高溫強(qiáng)度；必須滿足產(chǎn)品在高溫下使用時(shí)的必要強(qiáng)度要求。
（5） 良好的工藝性和低成本；耐熱、耐高溫金屬材料很多，但由于排氣支管復(fù)雜的形狀，勇于制造排氣支管的材料必須具有良好的工藝性，而且其成本必須滿足汽車工業(yè)批量生產(chǎn)的要求。
