耐熱ステンレス

2重構造エキゾーストマニホールド

自動車の排気ガス規制は年々強化され、排気系統で使われる耐熱材にも高性能化が求められています。

エンジン排気側に位置するエキゾーストマニホールド(※1)は、1,000℃近い高温にさらされるため、耐酸化性と高温・高サイクル疲労特性(※2)などが求められています。当社では耐酸化性に有効なCr(クロム)およびREM(希土類元素)と、疲労強度に有効なN(窒素)を最適添加したオーステナイト系ステンレス鋼“NAR®-AH-4(23%Cr-11.5%Ni-0.2%N-REM)”を開発し、2重構造マニホールドの内管に採用されています。

今回開発した鋼は米国ASME(American Society of Mechanical Engineers:アメリカ機械工学会)の材料規格を取得しており、各種工業炉、製鉄設備や発電プラントなど様々な分野に広がっています。

NAR®-AH-7が適用されたガスタービン用高温熱交換器

自動車用途以外では、二酸化炭素の排出削減の観点から普及が期待されている天然ガスを燃料とした中小型ガスタービンや燃料電池、さらにはそれらの複合システムに、耐熱ステンレス鋼管が活用されています。

天然ガスの燃焼排ガスは高濃度の水蒸気を含む高温ガス環境となり耐酸化性がさらに厳しくなるため、当社では研究を重ね、NAR®-AH-4よりNi量を高めた“NAR®-AH-7”の開発に成功しました。本鋼はガスタービンの燃焼空気予熱器(※3)として採用され、排熱の有効利用による高効率化に大きく寄与しています。

  • ※1エキゾーストマニホールド:エンジンから出る排気ガスを集合し排気管へと流す部品
  • ※2高温高サイクル疲労:高温で金属が繰り返し応力を受けたときに生じる強度の低下
  • ※3燃焼空気予熱器: 燃焼後の排ガスを利用して空気を予め加熱することで熱効率を向上させるための機器

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