suh409L不锈钢对腐蚀、高温和疲劳的抵抗性强，可实现排气系统部件的寿命化和轻量化。

中文名

409L不锈钢

特    点

腐蚀、高温和疲劳的抵抗性强

应    用

汽车

优    点

成本低廉，柔韧性好

介绍和应用

409L抗高温性强，可实现高效率的发动机及排气系统，并减少排气系统的厚度，可减少废气的排放。

409L成本低廉，柔韧性好，成材率高，容易更换，属于环保性新产品。

409L不锈钢具有优良的耐腐蚀性，适合于延长汽车寿命和汽车的轻量化，且作为可回收再利用的环保材

料，GM、Ford、Volkswagen、DaimlerChrysler等主要汽车厂商在排气系统方面100%采用不锈钢。

汽车排气系统将汽车发动机所产生的高温、高速燃烧废气进行处理后，把它排出汽车外部。排气系统的

主要功能在于减少震动和噪音，而且将废气进行再燃烧后，把它转换成清净的气体。汽车排气系统是汽

车部件中最长的部件，该系统要承受极大的温度变化(-20～850℃)和高温、高速排气气体的高频震动，

而且处于汽车内变化最大、最复杂的环境中，409L可承受的温度极限为(-20～650℃)。近来，由于环保

对汽车尾气标准日益严格、短距离市区驾驶增加、冬季除雪剂的散布等原因，排气系统的使用标准也日

趋严格，从欧Ⅱ-欧Ⅳ标准，传统的钢材无法满足其技术要求，高端的摩托车排气系统已经采用409L材

料。每部车辆使用409L不锈钢量为35KGS-65KGS。 [1] 

化学成分

409L/S40903不锈钢的化学成分(质量分数，%)

标准 钢号 C≤ Cr Ti N≤ Nb≤ Ni≤ Si≤ Mn≤ P≤ S≤

美国ASTM 409L/S40903 0.030 10.5~11.7 6×C~0.75 - 0.50 1.00 1.00 0.040 0.030 -

409L/S40903不锈钢的牌号对照：国际ISO X2CrTi12；欧洲EN X2CrTi12/1.4512；日本JIS SUH409L。

409L/S40903不锈钢的特性

409L/S40903钢是超低碳铁素体不锈钢，抗氧化性能较好，焊接性能好。

力学性能

热处理 ó0.2/MPa ób/MPa δ(%) 硬度HBW 退火、钢板≤8.00 ≥275 

≥415 ≥20 ≤197

409L/S40903不锈钢的锻造工艺规范

预热/℃ 始锻温度/℃ 终锻温度/℃ 冷却方式

760 1040~1120 705~790 空冷

409L/S40903不锈钢的热处理

退火温度为780~950℃，快冷或缓冷，硬度≤197HBW。

409L/S40903不锈钢的用途

409L/S40903不锈钢主要用于制造汽车排气处理装置。

结晶特性

(1)409L钢结晶时的固、液两相区很小，小于30℃；

(2)在高温下几乎没有γ相。因此409L钢在浇注后开始结晶时，由于直接与结晶器表面接触，液相的过冷

度很大，同时结晶器表面又促进非自发形核，因此，液相的形核率很高，形成表面细等轴晶。表面细等

轴晶区的形成速度很快，此时钛的碳化物因时间短来不及析出。在细等轴晶区形成之后，一般的钢形成

柱状晶，但409L钢没有出现柱状晶。409L钢由于液固两相区温度区间窄，结晶时成分过冷区小，柱状

晶不易向前生长。同时，在细等轴晶区形成之后，经过了一段时间，钛和碳有时间进行扩散，形成碳化

钛颗粒，促进非自发形核。以上两个原因使得该区域生成等轴晶，而不出现柱状晶。断面上没有柱状晶

组织，全部为等轴晶，只是大小不同。在浇注过程中，当钢坯温度下降到1100℃时，如果碳含量较多，

部分Cr与C形成碳化物，使碳化物周围出现贫铬区，有可能出现少量的δ相。此时钢中出现两个不同性能

的相，或δ相含量在32%～6O%是坯塑性区。409L钢碳含量很低，即使出现δ相，量也很少。因此，对

性能不会有大的影响。

409L钢从高温到低温几乎没有α→γ相变，因此晶粒很容易长大，出现粗大的铁素体组织，强度较低，

在连铸中，板坯切断后上行时，易出现弯头现象，影响正常生产。409L钢结晶时的主要问题是晶粒粗大

导致的性能降低 [1]  。

不锈钢知识

不锈钢（Stainless Steel）指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的

钢， 　又称不锈耐酸钢。实际应用中，常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢，而将耐化学介质腐蚀的

钢称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异，前者不一定耐化学介质腐蚀，而后者则一般均具有不锈

性。不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。

种类

不锈钢常按组织状态分为：马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢等。另外，可按成分分为：铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。

1、铁素体不锈钢：含铬12%～30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力

腐蚀性能优于其他种类不锈钢。属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28等。铁

素体不锈钢因为含铬量高，耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好，但机械性能与工艺性能较差，多用于受

力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀，并具有高温抗氧化

性能好、热膨胀系数小等特点，用于硝酸及食品工厂设备，也可制作在高温下工作的零件，如燃气轮机

零件等。

2、奥氏体不锈钢：含铬大于18%，还含有 8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好，可耐多

种介质腐蚀。奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9钢的wC<0.08%，钢号

中标记为“0”。这类钢中含有大量的Ni和Cr，使钢在室温下呈奥氏体状态。这类钢具有良好的塑性、

韧性、焊接性和耐蚀性能，在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好，用来制作耐酸设备，如耐蚀容器及

设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等。奥氏体不锈钢一般采用固溶处理，即将钢加热至1050～

1150℃，然后水冷，以获得单相奥氏体组织。

3、奥氏体 - 铁素体双相不锈钢：兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，并具有超塑性。奥氏体和铁素体

组织各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些钢还

含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti，N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相

比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈

钢的475℃脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间腐蚀和耐

氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。

4、马氏体不锈钢：强度高，但塑性和可焊性较差马氏体不锈钢的常用牌号有1Cr13、3Cr13等，因含碳

较高，故具有较高的强度、硬度和耐磨性，但耐蚀性稍差，用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求一般

的一些零件上，如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。这类钢是在淬火、回火处理后使用的。

不锈钢作用

不锈钢不会产生腐蚀、点蚀、锈蚀或磨损。不锈钢还是建筑用金属材料中强度最高的材料之一。由于不

锈钢具有良好的耐腐蚀性，所以它能使结构部件永久地保持工程设计的完整性。含铬不锈钢还集机械强

度和高延伸性于一身，易于部件的加工制造，可满足建筑师和结构设计人员的需要。

表面状态

正如后面将谈到的，为了满足建筑师们美学的要求，已开发出了多种不同的商用表面加工。例如，表面

可以是高反射的或者无光泽的；可以是光面的、抛光的或压花的；可以是着色的、彩色的、电镀的或者

在不锈钢表面蚀刻有图案，也可进行拉丝等，以满足设计人员对外观的各种要求。保持表面状态是容易

的。只需偶尔进行冲洗就能去除灰尘。由于耐腐蚀性良好，也可以容易地去除表面的涂写污染或类似的

其它表面污染。