排氣支管材料的特性及要求:
早期的汽車發(fā)動機，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)動機效率的提高，排氣溫度提高到600—650 度。發(fā)達國家近年來不斷提高汽車尾氣排放標準，催化技術和蝸輪增壓技術的應用更是顯著提高了排氣支管的工作溫度，達到了750度以上。隨著發(fā)動機性能的進一步提高，排氣支管的工作溫度還要提高。與此同時，隨著發(fā)動機技術的進步，排氣支管的結構也隨之復雜化，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)，材料應盡可能不發(fā)生相變或盡量減少相變。因為，相變會造成體積的變化，使之產(chǎn)生內(nèi)應力或變形，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，片狀石墨為領先相生長，至共晶結束時，每個共晶團內(nèi)的石墨構成連續(xù)的分枝的立體形態(tài)，高溫下，當氧氣侵入金屬內(nèi)部，石墨經(jīng)氧化后，形成微觀通道，加速氧化過程的進行。球狀石墨型核時，單獨成長一定尺寸后，被基體包圍，以孤立的球存在，在石墨球被氧化后，不會形成通道，因此，減弱了氧化的進一步進行，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，氧化后的孔洞對鑄鐵的高溫強度較其他形態(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)良的高溫強度；必須滿足產(chǎn)品在高溫下使用時的必要強度要求。
（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。
