DE102009052994A1 - Ferritic stainless steel and steel sheet for heating pipes or heat pipes, and heating pipe or heat pipe and high-temperature system for recovering exhaust heat - Google Patents

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Yukihiro Shunun-shi Nishida
Yoshitomo Shunun-shi Fujimura
Manabu Shunun-shi Oku
Yuki Kariya-shi Mukobara
Kimio Kariya-shi Kohara
Kazuaki Kariya-shi Kafuku
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Denso Corp
Nisshin Steel Co Ltd
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Abstract

Bereitgestellt wird ein ferritischer rostfreier Stahl für Wärmerohre von Hochtemperatursystemen zur Rückgewinnung von Abgaswärme, welcher, ausgedrückt in Masseprozent, enthält: von 16 bis 32% Cr, höchstens 0,03% C, höchstens 0,03% N, höchstens 3% Si, höchstens 2% Mn, höchstens 0,008% S, von 0 (kein Zusatz) bis 0,3% Al, und mindestens eines der folgenden: höchstens 0,7% Nb, höchstens 0,3% Ti, höchstens 0,5% Zr und höchstens 1% V, und optional zumindest eines der folgenden: höchstens 3% Mo, höchstens 3% W und höchstens 3% Cu, höchstens 0,1% Y, höchstens 0,1% REM (Seltenerdmetall, rare earth metal), und höchstens 0,01% Ca, wobei der Rest aus Fe und unvermeidbaren Verunreinigungen besteht, und welcher die folgende Formel (1), die Formel (2) und Formel (5) erfüllt: Cr + 3 (Mo + Cu) ≧ 20 ... (1) Cr + 3 (Si + Mn + Al - Ti) ≧ 20 ... (2) 0,037 {(C + N) / (V + Ti + 0,5Nb + 0,5Zr)} + 0,001 ≰ 0,01 ... (5)A ferritic stainless steel is provided for heat pipes of high temperature exhaust gas heat recovery systems which, expressed in percentage by weight, contains: from 16 to 32% Cr, at most 0.03% C, at most 0.03% N, at most 3% Si, at most 2% Mn, not more than 0,008% S, from 0 (no additive) to 0,3% Al, and at least one of the following: not more than 0,7% Nb, not more than 0,3% Ti, not more than 0,5% Zr and at most 1% V, and optionally at least one of the following: at most 3% Mo, at most 3% W and at most 3% Cu, at most 0.1% Y, at most 0.1% REM (rare earth metal), and at most 0 , 01% Ca, balance being Fe and unavoidable impurities, and satisfying the following formula (1), formula (2) and formula (5): Cr + 3 (Mo + Cu) ≧ 20 ... ( 1) Cr + 3 (Si + Mn + Al - Ti) ≧ 20 ... (2) 0.037 {(C + N) / (V + Ti + 0.5Nb + 0.5Zr)} + 0.001 ≰ 0.01 ... (5)

Description

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Bereich der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf rostfreien Stahl und Stahlbleche zur Verwendung für Wärmerohre, die die Verdampfungswärme von Wasser ausnutzen, wie auch auf das daraus bestehende Wärmerohr und ein Hochtemperatursystem zur Rückgewinnung von Abgaswärme, das dieses Wärmerohr enthält.The The present invention relates to stainless steel and steel sheets for use with heat pipes containing the heat of vaporization use of water, as well as on the existing heat pipe and a high-temperature system for recovering exhaust heat, that contains this heat pipe.

Stand der TechnikState of the art

Kürzlich wurde ein Hochtemperatursystem zur Rückgewinnung von Abgaswärme in einer praktischen Anwendung umgesetzt, um die Wärme von Motorabgasen zurückzugewinnen, die bei hohen Temperaturen bei der Fahrt von Fahrzeugen freigesetzt werden, und diese als Energiequelle für Fahrzeuge zu nutzen, um die Treibstoffeffizienz von Fahrzeugen zu erhöhen. Im Allgemeinen wird ein Wärmetauscher verwendet, um die Abgaswärme zurückzugewinnen, der zum Wärmeaustausch zwischen der Abgaswärme und Kühlwasser oder jeglichem anderen Wärmemedium dient; und als ein Verfahren, um einen effizienten Wärmeaustausch zu realisieren, wird insbesondere ein Wärmetauscher mit einem Mittel zur Übertragung von Wärme, das als Wärmerohr bezeichnet werden kann, für die Verwendung in Hochtemperatursystemen zur Rückgewinnung von Abgaswärme in Fahrzeugen etc. erwähnt.Recently became a high-temperature system for the recovery of exhaust gas heat implemented in a practical application to the heat recover from engine exhaust gases at high temperatures be released when driving by vehicles, and these as an energy source to use for vehicles to increase fuel efficiency Increase vehicles. In general, a heat exchanger used to recover the exhaust heat, the heat exchange between the exhaust heat and cooling water or any other heat medium is used; and as a method to efficient heat exchange to realize, in particular, a heat exchanger with a means of transferring heat, called Heat pipe can be called, for use in high-temperature systems for the recovery of exhaust gas heat mentioned in vehicles etc.

1 zeigt ein Beispiel einer herkömmlichen Anordnung einer Abgasleitung, die ein Hochtemperatursystem zur Rückgewinnung von Abgaswärme aufweist, das in der Abgasleitung eines Fahrzeugs angeordnet ist. In vielen Fällen ist das System zur Rückgewinnung von Abgaswärme hinter dem Unterflur katalysator (underfloor converter) angeordnet, wie in dieser Darstellung. Die durch das Hochtemperatursystem zur Rückgewinnung von Abgaswärme zurückgewonnene Wärme wird tatsächlich dafür verwendet, um das Motorkühlwasser bei Fahrtbeginn des Fahrzeugs zu wärmen, und um im Winter den Innenraum zu heizen; und dies trägt dazu bei, die Treibstoffeffizienz in Benzinfahrzeugen, Dieselfahrzeugen, Hybridfahrzeugen etc. zu verbessern, und die darin vorhandenen Batterien zu schonen. 1 FIG. 11 shows an example of a conventional arrangement of an exhaust pipe including a high-temperature exhaust heat recovery system disposed in the exhaust pipe of a vehicle. In many cases, the exhaust heat recovery system is located behind the underfloor converter, as in this illustration. The heat recovered by the high-temperature exhaust heat recovery system is actually used to warm the engine cooling water when the vehicle starts running, and to heat the interior in winter; and this helps improve fuel efficiency in gasoline vehicles, diesel vehicles, hybrid vehicles, etc., and conserve the batteries therein.

2 zeigt schematisch das Prinzip eines Wärmerohrs. 2 schematically shows the principle of a heat pipe.

[0. Anfangszustand][0th Initial state]

Das Wärmerohr 10 ist ein metallisches, geschlossenes Hohlgefäß mit darin in einem Vakuum (höchstens 100 Pa) versiegeltem reinen Wasser; und das Innere des Hohlgefäßes bildet einen Flüssigphasenbereich 11 und einen Bereich freien Raumes 12.The heat pipe 10 is a metallic, closed hollow vessel with pure water sealed therein in a vacuum (at most 100 Pa); and the inside of the hollow vessel forms a liquid phase region 11 and an area of free space 12 ,

[1. Heiz-/Kühlzustand][1. Heating / cooling condition]

Wenn die Stelle des Heizrohres 10, die den Flüssigphasenbereich 11 (Heizzone) enthält, mit Abgas erhitzt wird, wird das Wasser in dem Flüssigphasenbereich 11 verdampft. Das Verdampfen ist eine endotherme Reaktion, und daher kann die Stelle die Wärme des Abgases effizient absorbieren. Genauer wird der größte Teil der Wärmeenergie des Abgases an den Wasserdampf als latente Verdampfungswärme (Heizen) übertragen. Wenn ein Teil des Bereichs freien Raums 12 (Kühlbereich) des Wärmerohres 10 mit Kühlwasser oder dergleichen gekühlt wird, dann kondensiert der Wasserdampf auf der Innenseite des gekühlten Hohlgefäßes des Wärmerohres, und das kondensierte Wasser kehrt in den Flüssigphasenbereich 11 zurück. Die Kondensation ist eine exotherme Reaktion, und daher wird die der latenten Wärme des Wasserdampfs entsprechende Energie freigesetzt und an das Kühlwasser abgegeben (Kühlen). Das Kühlwasser, das so die Wärmeenergie aufgenommen hat, wird erwärmt, und als heißes Wasser verwendet. Der Kreislauf des Hei zens und Kühlens findet kontinuierlich statt, und realisiert auf diese Weise einen effizienten Wärmeaustausch, der die latente Verdampfungswärme von Wasser nutzt.If the place of the heating pipe 10 indicating the liquid phase area 11 (Heating zone) is heated with exhaust gas, the water in the liquid phase region 11 evaporated. The vaporization is an endothermic reaction, and therefore, the site can efficiently absorb the heat of the exhaust gas. More specifically, most of the heat energy of the exhaust gas is transferred to the water vapor as latent heat of vaporization (heating). If part of the scope of free space 12 (Cooling area) of the heat pipe 10 is cooled with cooling water or the like, then condenses the water vapor on the inside of the cooled hollow vessel of the heat pipe, and the condensed water returns to the liquid phase region 11 back. The condensation is an exothermic reaction and therefore the energy corresponding to the latent heat of the water vapor is released and released to the cooling water (cooling). The cooling water that has absorbed the heat energy is heated and used as hot water. The cycle of heating and cooling takes place continuously, thus realizing efficient heat exchange utilizing the latent heat of vaporization of water.

Das Referenzpatent 1 offenbart ein Hochtemperatursystem zur Rückgewinnung von Abgaswärme vom Typ „Wärmerohr”. 3 zeigt schematisch den Teil des Systems. Dieser umfasst einen Bereich 22, in dem Abgas strömt, und einen Kühlbereich 32, in dem Kühlwasser 31 strömt; und Kalotten bzw. Röhren 23 sind parallel zueinander im Heizbereich 22 angeordnet. Zwischen den nebeneinander liegenden Kalotten 23 ist eine an die Kalotten 23 angelötete Wärmesammellamelle 24 angeordnet. Das Abgas wird derart geleitet, dass es durch die Wärmesammellamelle 24 hindurchtritt. Beide Enden jedes Rohres 23 sind mit dem oberen Rohrverteiler (Dampfströmstrecke) und dem unteren Rohrverteiler (Flüssigkeitsrückflussstrecke) verbunden, wodurch die Heizzone 22 mit der Kühlzone 32 verbunden ist; und die Röhren 23 und die Rohrverteiler werden mit Wasser beschickt und nach dem Erzeugen des Vakuums abgedichtet, wie oben beschrieben. Ein Ventil 33 zum Umschalten des Betriebsmodus, das in der Lage ist, die Flüssigkeitsrückflussstrecke zu öffnen und zu schließen, ist im unteren Bereich des Kühlbereichs 32 angeordnet. Wenn Wasser im Rohr 23 durch Abgas in einem offenen Zustand des Ventils 33 zum Umschalten des Betriebsmodus (Wärmerückgewinnungsmodus) erwärmt wird, dann zirkuliert das Wasser in einem Kreislauf von Kochen (Dampf) → Kondensation (kondensierte Flüssigkeit), und gewinnt die Abgaswärme des Abgases zurück. In vielen Fällen ist das Rohr 23 derart ausgeformt, dass es eine flache Form aufweist, um seine spezifische Oberfläche zu vergrößern und den Ausströmungswiderstand des Abgases so weit wie möglich verringern; und im Allgemeinen wird das Rohr geformt, indem ein rostfreies Stahlblech gepresst wird, das eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Wärme und Korrosion aufweist. In vielen Fällen ist die Temperatur des in den Heizbereich 22 eingeleiteten Abgases aufgrund des katalytischen Effekts des Katalysators erhöht, und beträgt oft 800°C und mehr. Die Materialtemperatur des Heizbereichs 22 ist am höchsten, wenn sich das Ventil 33 zum Umschalten des Betriebsmodus in einem geschlossenen Zustand (Wärmeabsper rungsmodus) befindet, und erreicht vermutlich einen Temperaturbereich von 600°C bis 900°C.Reference Patent 1 discloses a high-temperature system for recovering exhaust heat of the "heat pipe" type. 3 schematically shows the part of the system. This includes an area 22 , in which exhaust gas flows, and a cooling area 32 in which cooling water 31 flows; and calottes or tubes 23 are parallel to each other in the heating area 22 arranged. Between the adjacent calottes 23 is one to the calotte 23 soldered heat collecting lamella 24 arranged. The exhaust gas is directed so that it passes through the heat collecting lamella 24 passes. Both ends of each tube 23 are with the upper tube manifold (steam flow path) and the lower manifold (liquid return path) connected, causing the heating zone 22 with the cooling zone 32 connected is; and the tubes 23 and the manifolds are charged with water and sealed after creating the vacuum, as described above. A valve 33 for switching the operating mode, which is able to open and close the liquid return path, is in the lower region of the cooling region 32 arranged. If water in the pipe 23 by exhaust gas in an open state of the valve 33 is heated to switch the operating mode (heat recovery mode), then circulates the water in a cycle of boiling (vapor) → condensation (condensed liquid), and regains the exhaust gas heat of the exhaust gas. In many cases, the tube is 23 formed so that it has a flat shape to increase its specific surface area and reduce the Ausströmungswiderstand of the exhaust gas as much as possible; and in general, the tube is formed by pressing a stainless steel sheet having high resistance to heat and corrosion. In many cases, the temperature is in the heating area 22 introduced exhaust gas due to the catalytic effect of the catalyst increases, and is often 800 ° C and more. The material temperature of the heating area 22 is highest when the valve is 33 is for switching the operating mode in a closed state (heat absorption mode), and presumably reaches a temperature range of 600 ° C to 900 ° C.

Auf diese Weise wird das Wärmerohr bis zu einem Temperaturbereich von 900°C erwärmt, und daher muss es aus einem Material mit exzellenter Warmfestigkeit (Kriechwiderstand, Ermüdungswiderstand bei hohen Temperaturen, Ermüdungswiderstand bei Wärme) und auch exzellentem Hochtemperatur-Korrosionswiderstand geformt sein. Zudem muss es exzellent bearbeitbar, schweiss- und lötbar sein. Es ist zudem wichtig, dass es kostengünstig ist. Unter Berücksichtigung aller dieser Anforderungen wird derzeit davon ausgegangen, dass rostfreier Stahl als Material der Wärmerohre am geeignetsten ist.On This way, the heat pipe is up to a temperature range heated by 900 ° C, and therefore it must be made of a Material with excellent heat resistance (creep resistance, fatigue resistance at high temperatures, fatigue resistance at heat) and also formed excellent high temperature corrosion resistance be. In addition, it has to be excellently workable, weldable and solderable be. It is also important that it is cost effective. Taking into account all of these requirements currently assumed that stainless steel as the material of Heat pipes is most suitable.

Das Referenzpatent 2 offenbart ein Wärmerohr, das aus einem rostfreien Stahl geformt ist, der 14–27 Gewichtsprozent Cr. enthält.
Referenzpatent 1: JP-A 2007-327719
Referenzpatent 2: JP-A 7-243784
Reference Patent 2 discloses a heat pipe formed of a stainless steel containing 14-27% by weight of Cr. contains.
Reference Patent 1: JP-A 2007-327719
Reference Patent 2: JP-A 7-243784

Ein aus rostfreiem Stahl geformtes Wärmerohr kann jedoch eine große Menge an Wasserstoff aufweisen, das innerhalb desselben in frühen Stadien der Fahrt erzeugt wurde. Als Ergebnis verschiedener Untersuchungen wurde ermittelt, dass der Innendruck aufgrund des erzeugten Wasserstoffs oft über 1 Mpa betragen kann. In einem solchen Fall sollte das Wärmerohr ein Druckbehälter sein, um unter strengen rechtlichen Auflagen zu stehen. Für die einfache Verwendung als populäres bzw. verbreitetes System zur Rückgewinnung von Abgaswärme ist es wünschenswert, ein Hochtemperatursystem zur Rückgewinnung von Abgaswärme zu konstruieren, in welchem der Innendruck des Wärmerohres nicht über 1 MPa beträgt.One however, a heat pipe formed of stainless steel may be one have large amount of hydrogen within it was generated in the early stages of the journey. As a result Various investigations have determined that the internal pressure often can exceed 1 Mpa due to the hydrogen produced. In such a case, the heat pipe should be a pressure vessel be under strict legal conditions. For the simple use as popular or widespread It is system for recovering exhaust heat desirable, a high temperature recovery system of exhaust heat to construct, in which the internal pressure of the heat pipe does not exceed 1 MPa.

Zusätzlich stellt die Erzeugung von Wasserstoff innerhalb des Wärmerohres einen Risikofaktor dar, weil es die Effizienz des Wärmetransfers an das Kühlwasser verringern kann, und stellt zusätzlich einen Risikofaktor das, weil sie das System übermäßiger Belastung aussetzen kann; und daher kann dies ein möglicher Grund eines Systemschadens und schwerer Unglücke sein.additionally Represents the generation of hydrogen within the heat pipe a risk factor because it increases the efficiency of heat transfer to reduce the cooling water, and in addition a risk factor because they make the system more excessive Can expose stress; and therefore this may be a possible reason system damage and serious accidents.

Ein ferritischer rostfreier Stahl weist im Vergleich mit austenitischen Stählen einen geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten auf, und ist daher vorteilhaft bezüglich des Widerstands gegenüber thermischer Ermüdung in Heiz- und Kühlzyklen. Zusätzlich weist ein ferritischer rostfreier Stahl im Vergleich mit austenitischen Stählen einen geringeren Wasserstoffdiffusionskoeffizienten auf, und ist daher vorteilhaft, um innerhalb eines Hohlkörpers erzeugten Wasserstoff aus dem System auszuleiten. Weiterhin ist ein ferritischer rostfreier Stahl im Allgemeinen kostengünstiger als austenitische Stähle. Negativ ist allerdings, dass ferritischer Stahl austenitischen Stählen im Allgemeinen bezüglich Hochtemperatur-Oxidationswiderstand, Warmfestigkeit, Korrosionswiderstand etc. unterlegen ist.One Ferritic stainless steel compares with austenitic stainless steel Steels have a lower coefficient of thermal expansion on, and is therefore advantageous in terms of resistance against thermal fatigue in heating and cooling cycles. In addition, a ferritic stainless steel compares with austenitic steels a lower hydrogen diffusion coefficient on, and is therefore beneficial to within a hollow body to discharge generated hydrogen from the system. Furthermore is a ferritic stainless steel generally cheaper as austenitic steels. Negative, however, is that ferritic steel austenitic steels in general concerning high-temperature oxidation resistance, heat resistance, Corrosion resistance, etc. is inferior.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen ferritischen rostfreien Stahl zu entwickeln, der von einer Art der ferritischen rostfreien Stähle ist, die normalerweise die oben genannten Vorteile aufweisen, der die Eigenschaft besitzt, sicher zu verhindern, dass in Hohlgefäßen, die ein Wärmerohr bilden, der Druckanstieg durch die Bildung von Wasserstoff bei deren Verwendung verursacht wird, der einen Hochtemperatur-Oxidationswiderstand und eine hohe Warmfestigkeit aufweist, die hoch genug sind, um ihn in einem Temperaturbereich von 600°C bis 900°C zu verwenden, und der einen Korrosionswiderstand und eine Eignung zum Ni-Hartlöten aufweist, die für Wärmerohre geeignet sind; und ein populäres bzw. verbreitetes Hochtemperatursystem zur Rückgewinnung von Abgaswärme vom Typ „Wärmerohr” zu konstruieren.It is an object of the present invention to develop a ferritic stainless steel which is of a type of ferritic stainless steels, which normally have the above-mentioned advantages, which has the property of securely preventing in hollow vessels constituting a heat pipe , the pressure increase is caused by the formation of hydrogen in their use, which has a high-temperature oxidation resistance and a high heat resistance, which are high enough to use it in a temperature range of 600 ° C to 900 ° C, and a corrosion resistance and having Ni brazing capability suitable for heat pipes; and a popular or widespread high-temperature system for the recovery of exhaust heat of the type "heat pipe" to construct.

Um das oben genannte Ziel zu erreichen, stellt die Erfindung einen ferritischen rostfreien Stahl für Wärmerohre von Hochtemperatursystemen zur Rückgewinnung von Abgaswärme bereit, der in Masseprozenten ausgedrückt, von 16% bis 32% Cr, höchstens 0,03% C, höchstens 0,03% N, höchstens 3 % Si, höchstens 2% Mn, höchstens 0,008% S, von 0% (kein Zusatz) bis 0,3% Al, und zumindest eines der folgenden enthält: höchstens 0,7% Nb, höchstens 0,3% Ti, höchstens 0,5% Zr, höchstens 0,03% N, mit einem Rest aus Fe und unvermeidbaren Verunreinigungen, und welcher alle der folgenden Formeln erfüllt: Formel (1), Formel (2), Formel (5), und der zumindest eine der folgenden Formeln erfüllt: Formel (3) und Formel (4). Die Erfindung stellt auch den ferritischen rostfreien Stahl bereit, der zudem eines der folgenden enthält: höchstens 3% Mo, höchstens 3% W, und höchstens 3% Cu. Der ferritische rostfreie Stahl kann weiterhin zumindest eines der folgenden enthalten: höchstens 0,1% Y, höchsten 0,1% REM (rare earth metal, Seltenerdmetall), und höchstens 0,01% Ca. Cr + 3(Mo + Cu) ≥ 20 (1) Cr + 3(Si + Mn + Al – Ti) ≥ 20 (2) Ti + Al ≤ 0,05 (3) Nb ≥ Ti + Al (4) 0,037{(C + N)/(V + Ti + 0,5Nb + 0,5Zr)} + 0,001 ≤ 0,01 (5) In order to achieve the above object, the invention provides a ferritic stainless steel for heat pipes of high temperature exhaust heat recovery systems, expressed in percentage by mass, from 16% to 32% Cr, at most 0.03% C, at most 0.03% N, not more than 3% Si, not more than 2% Mn, not more than 0,008% S, from 0% (no additive) to 0,3% Al, and containing at least one of the following: not more than 0,7% Nb, not more than 0,3% Ti, at most 0.5% Zr, at most 0.03% N, with a balance of Fe and unavoidable impurities, and which satisfies all of the following formulas: Formula (1), Formula (2), Formula (5), and satisfies at least one of the following formulas: Formula (3) and Formula (4). The invention also provides the ferritic stainless steel which also contains one of the following: at most 3% Mo, at most 3% W, and at most 3% Cu. The ferritic stainless steel may further contain at least one of the following: at most 0.1% Y, at most 0.1% REM (rare earth metal, rare earth metal), and at most 0.01% approx. Cr + 3 (Mo + Cu) ≥ 20 (1) Cr + 3 (Si + Mn + Al - Ti) ≥ 20 (2) Ti + Al ≤ 0.05 (3) Nb≥Ti + Al (4) 0.037 {(C + N) / (V + Ti + 0.5Nb + 0.5Zr)} + 0.001 ≤ 0.01 (5)

In den Formeln (1) bis (5) wird die Stelle des Atomsymbols durch den Wert des Gehalts des entsprechenden Elements, ausgedrückt in Masseprozent, ersetzt, und die Stelle eines dem Stahl nicht zugesetzten Elements wird durch 0 (Null) ersetzt.In In the formulas (1) to (5), the location of the atomic symbol is represented by Value of the content of the corresponding element, expressed in mass percent, replaced, and the location of an element not added to the steel is replaced by 0 (zero).

Die Erfindung stellt auch ein ferritisches rostfreies Stahlblech für Wärmerohre bereit, welches aus dem oben erwähnten Stahl geformt ist, und das eine mit einer Körnung von #100 bis #800 gemäß JIS R6001:1998 geschliffene bzw. polierte Oberfläche aufweist, oder das eine geschliffene bzw. polierte Oberfläche nach HL gemäß Tabelle 14 in JIS G4305:2005 aufweist.The invention also provides a ferritic stainless steel sheet for heat pipes formed of the steel mentioned above, and one having a grain size of # 100 to # 800 according to JIS R6001: 1998 has ground or polished surface, or that has a ground or polished surface HL according to Table 14 in JIS G4305: 2005 having.

Die Erfindung stellt auch ein Wärmerohr bereit, das konstruiert ist, indem ein Hohlgefäß aus einem aus dem oben erwähnten Stahl bestehenden Stahlmaterial bzw. Stahlblech geformt wird und eine Dicke von 0,5 mm bis 1 mm besitzt, woraufhin Wasser dort hineingefüllt wird und es versiegelt wird, um einen Flüssigphasenbereich und einen Bereich freien Raumes darin zu bilden.The Invention also provides a heat pipe that constructs is by placing a hollow vessel from one of the above mentioned steel existing steel material or steel sheet is formed and has a thickness of 0.5 mm to 1 mm, whereupon Water is filled in there and it is sealed, around a liquid phase area and an area free To make room in it.

Vorzugsweise weist das Hohlgefäß als innere Oberfläche eine mit einer Körnung von #100 bis #800 gemäß JIS R6001:1998 geschliffene bzw. polierte Oberfläche auf, oder weist eine geschliffene bzw. polierte Oberfläche nach HL gemäß Tabelle 14 in JIS G4305:2005 auf. Die Erfindung stellt zudem ein Hochtemperatursystem zur Rückgewinnung von Abgaswärme bereit, dass das oben erwähnte Wärmerohr aufweist, welches an einer Stelle angebracht ist, an der sich die Materialtemperatur in einem Bereich von 600 bis 900°C bewegt.Preferably, the hollow vessel has an inner surface having a grain size of # 100 to # 800 JIS R6001: 1998 ground or polished surface, or has a ground or polished surface HL according to Table 14 in JIS G4305: 2005 on. The invention also provides a high-temperature exhaust heat recovery system having the above-mentioned heat pipe mounted at a position where the material temperature moves in a range of 600 to 900 ° C.

Gemäß der Erfindung kann die Steigerung des Innendrucks in einem aus rostfreiem Stahl hergestellten Wärmerohr, welche durch die Erzeugung von Wasserstoff in dem Wärmerohr verursacht wird und dort problematisch ist, signifikant verringert werden. Durch die Verwendung des Wärmerohrs kann ein populäres bzw. weit verbreitetes Hochtemperatursystem zur Rückgewinnung von Abgaswärme bei geringen Kosten realisiert werden, was zur weiteren Verbreitung von Systemen zur Rückgewinnung von Abgaswärme in Fahrzeugen etc. beiträgt.According to the Invention can increase the internal pressure in a stainless Steel heat pipe produced by the generation caused by hydrogen in the heat pipe and there is problematic, can be significantly reduced. By use the heat pipe can be a popular or widespread High temperature system for the recovery of exhaust gas heat be realized at low cost, resulting in further dissemination of systems for the recovery of exhaust heat contributes in vehicles etc.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel einer Anordnung einer Abgasleitung zeigt, die ein Hochtemperatursystem zur Rückgewinnung von Abgaswärme aufweist, welches in die Abgasleitung eines Fahrzeugs eingebaut ist. 1 FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of an arrangement of an exhaust pipe having a high-temperature exhaust heat recovery system installed in the exhaust pipe of a vehicle.

2 ist eine konzeptionelle Darstellung, die schematisch das Prinzip eines Wärmerohres zeigt. 2 is a conceptual representation, which shows schematically the principle of a heat pipe.

3 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel eines herkömmlichen Hochtemperatursystems zur Rückgewinnung von Abgaswärme zeigt. 3 Fig. 10 is a schematic view showing an example of a conventional high temperature exhaust heat recovery system.

4 ist eine schematische Ansicht, die den Aufbau einer Testvorrichtung zur Wasserstofferzeugung zeigt. 4 Fig. 10 is a schematic view showing the construction of a hydrogen generating test apparatus.

5 ist eine Ansicht, die schematisch den Aufbau der Bauteile eines Testkörpers für einen Wasserstoff-Durchgangstest zeigt. 5 Fig. 12 is a view schematically showing the structure of the components of a test piece for a hydrogen continuity test.

6 ist eine Ansicht, die schematisch den Aufbau einer Testvorrichtung für den Wasserstoff- Durchgangstest zeigt. 6 Fig. 12 is a view schematically showing the structure of a hydrogen passage test test apparatus.

7 ist eine Ansicht, die ein Korrosionstestverfahren erläutert. 7 is a view explaining a corrosion test method.

Beschreibung der bevorzugten AusführungsbeispieleDescription of the preferred embodiments

Um zu verhindern, dass der Druckanstieg in einem Wärmerohr durch die Erzeugung von Wasserstoff hervorgerufen wird, muss erst dessen Mechanismus verstanden werden. Nach Erzeugung des Vakuums wird ein Wärmerohr mit reinem Wasser beschickt und versiegelt, und daher existieren nur reines Wasser und das Metall des Wärmerohres (Hohlgefäß) innerhalb desselben. Die Erzeugung des Wasserstoffs innerhalb des Wärmerohrs wird durch die Oxidation des das Wärmerohr (Hohlgefäß) bildenden Metalls mit Wasser (Wasserdampf) verursacht. Die Reaktion kann im Wesentlichen wie folgt dargestellt werden: xM + yH2O → MxOy + yH2wobei M für ein Metall steht, und x und y jeweils Koeffizienten sind.In order to prevent the pressure increase in a heat pipe from being caused by the generation of hydrogen, it is first necessary to understand its mechanism. After the vacuum is generated, a heat pipe is charged with pure water and sealed, and therefore, only pure water and the metal of the heat pipe (hollow vessel) exist within it. The generation of hydrogen within the heat pipe is caused by the oxidation of the heat pipe (hollow vessel) forming metal with water (water vapor). The reaction can be represented essentially as follows: xM + yH 2 O → M x O y + yH 2 where M is a metal, and x and y are coefficients, respectively.

Die Untersuchungen des Erfinders der vorliegenden Erfindung haben nachgewiesen, dass der innerhalb eines Wärmerohres erzeugte Wasserstoff durch das Material des Wärmerohres (Hohlgefäß) tritt, um in gewissem Maß nach außen zu dringen. Dementsprechend ist es für die Verringerung des durch Erzeugung von Wasserstoff innerhalb des Wärmerohres verursachten Druckanstiegs effektiv, beim Bau des Wärmerohres eines der beiden folgenden Materialien zu verwenden.

  • (i) Material, das kaum Wasserstoff erzeugt
  • (ii) Material, durch das Wasserstoff leicht hindurchtritt.
The investigations of the inventor of the present invention have proved that the hydrogen generated within a heat pipe passes through the material of the heat pipe (hollow vessel) to penetrate to some extent to the outside. Accordingly, for reducing the pressure increase caused by generation of hydrogen within the heat pipe, it is effective to use one of the following two materials in the construction of the heat pipe.
  • (i) Material that hardly generates hydrogen
  • (ii) material through which hydrogen easily passes.

Im Unterschied zu austenitischen Stählen sind ferritische Stähle bezüglich (ii) natürlicherweise recht gut geeignet. Dementsprechend ist es wichtig, ferritische Stähle in Bezug auf (i) zu verbessern.in the Difference to austenitic steels are ferritic Steels with respect to (ii) naturally quite well suited. Accordingly, it is important to be ferritic Steels with respect to (i) to improve.

Bei Betrachtung des obigen (i) ist es wichtig, den Widerstand des rostfreien Stahls, der das Wärmerohr bildet, gegen die Wasserdampfoxidation zu erhöhen. Rostfreier Stahl kann einen erhöhten Widerstand gegen Wasserdampfoxidation aufweisen, wenn er mit einer dichten Schicht aus Cr2O3 beschichtet ist. Als Mittel hierfür stellten die Erfinder der vorliegenden Erfindung fest, dass die Verwendung des folgenden Verfahrens [1] für einen ferritischen Stahl extrem effektiv ist, und dass die Verwendung der folgenden Verfahren [2] oder [3] bevorzugt wird. In der Erfindung wird das folgende [1] verwendet, und falls gewünscht, wird eines oder beide der folgenden [2] und [3] verwendet.

  • [1] Die Stahlzusammensetzung umfasst Cr, Si und Mn, jeweils in der unten angegebenen Spanne, und erfüllt folgende Formel (2): Cr + 3(Si + Mn + Al – Ti) ≥ 20 (2)
Considering the above (i), it is important to increase the resistance of the stainless steel constituting the heat pipe to the water vapor oxidation. Stainless steel may exhibit increased resistance to water vapor oxidation when coated with a dense layer of Cr 2 O 3 . As a means for this, the inventors of the present invention found that the use of the following method [1] is extremely effective for a ferritic steel and that the use of the following methods [2] or [3] is preferable. In the invention, the following [1] is used, and if desired, one or both of the following [2] and [3] is used.
  • [1] The steel composition includes Cr, Si and Mn, each in the range given below, and satisfies the following formula (2): Cr + 3 (Si + Mn + Al - Ti) ≥ 20 (2)

Um die Erzeugung des Wasserstoffs bei der Verwendung von Wärmerohren zu verhindern, ist es effektiv, zu einem ferritischen Stahl Cr, Si und Mn hinzuzufügen, was den Effekt hat, das Wachstum von Oxidationszunder bei 600 bis 900°C zu hemmen, jeweils in dem unten angegebene Bereich. Der Zusatz von Al ist ebenfalls effektiv. Wenn der Stahl jedoch Ti beinhaltet, so wurde festgestellt, dass die Erzeugung des Wasserstoffs aufgrund der Oxidation von Ti ansteigt. Ti kann als Element zur Fixierung von C und N im Stahl hinzugefügt werden, wie unten beschrieben, und daher ist es in der Erfindung besonders wichtig, den Ti-Gehalt des ferritischen rostfreien Stahls der Erfindung zu steuern. Als Ergebnis unterschiedlicher Untersuchungen fanden die Erfinder heraus, dass für die Verringerung der Wasserstofferzeugung die oben erwähnte Formel (2) erfüllt sein muss.

  • [2] Die Stahlzusammensetzung umfasst Y, REM (rare earth metal, Seltenerdmetall) und Ca, jeweils in der unten angegebenen Spanne.
In order to prevent the generation of hydrogen when using heat pipes, it is effective to add Cr, Si and Mn to a ferritic steel, which has the effect of inhibiting the growth of oxidation scale at 600 to 900 ° C, respectively, in the below specified range. The addition of Al is also effective. However, when the steel includes Ti, it has been found that the generation of hydrogen increases due to the oxidation of Ti. Ti may be added as an element for fixing C and N in the steel as described below, and therefore it is particularly important in the invention to control the Ti content of the ferritic stainless steel of the invention. As a result of various investigations, the inventors found that for the reduction of hydrogen production, the above-mentioned formula (2) must be satisfied.
  • [2] The steel composition includes Y, REM (rare earth metal) and Ca, each in the range given below.

Diese Elemente haben den Effekt, den Hochtemperatur-Oxidationswiderstand eines ferritischen rostfreien Stahls zu verbessern, und bewirken eine Reduktion der Wasserstofferzeugung.

  • [3] Das Stahlblech weist eine polierte bzw. geschliffene Oberfläche auf.
These elements have the effect of high-temperature oxidation resistance of a ferritic rust free steel and cause a reduction in hydrogen production.
  • The steel sheet has a polished or ground surface.

Ein ferritischer rostfreier Stahl kann in einer sauerstoffarmen Atmosphäre hoher Feuchtigkeit bei 500 bis 600°C auf einfache Weise schlecht schützend wirkenden Oxidationszunder (roten Zunder) ausbilden, der Fe2O3 als Hauptbestandteil aufweist. Ein Wärmerohr ist dieser Umgebung in einem Zyklus des Aufheizens bis zur höchsten Betriebstemperatur und dem Abkühlen auf gewöhnliche Temperaturen oft ausgesetzt, in welchem die Oxidationsreaktion der Bildung roten Zunders oft problematisch sein kann, weil sie eine große Menge an Wasserstoff erzeugt. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung stellten fest, dass es für dieses Problem extrem effektiv ist, zuvor eine Arbeitsbelastung bzw. mechanische Spannung auf die Oberflächenschicht des ferritischen rostfreien Stahlblechs aufzubringen, der der oben erwähnten Umgebung ausgesetzt ist. Dementsprechend können Cr, Si, Mn und Al in einem mittleren Temperaturbereich von 500 bis 600°C leicht in die Oberflächenschicht des Stahlblechs diffundieren, wodurch eine schützende dichte Oxidationsschicht schnell gebildet werden könnte, um die Bildung von rotem Zunder auf dem Stahlblech zu verhindern.A ferritic stainless steel can easily form a poorly protective oxidation scale (red scale) having Fe 2 O 3 as a main component in a low-oxygen atmosphere of high humidity at 500 to 600 ° C. A heat pipe is often exposed to this environment in a cycle of heating up to the highest operating temperature and cooling to ordinary temperatures, in which the oxidation reaction of red scale formation can often be problematic because it generates a large amount of hydrogen. The inventors of the present invention found that it is extremely effective for this problem to previously apply a work stress to the surface layer of the ferritic stainless steel sheet exposed to the above-mentioned environment. Accordingly, Cr, Si, Mn and Al can easily diffuse into the surface layer of the steel sheet in a middle temperature range of 500 to 600 ° C, whereby a protective dense oxidation layer could be formed quickly to prevent the formation of red scale on the steel sheet.

Um eine Arbeitsbelastung bzw. mechanische Belastung in der Oberflächenschicht zu bilden, kann ein Verfahren wie Kugelstrahlen, Polieren oder ähnliches verwendet werden;
aber in der Erfindung wird Polieren als geeignetes Verfahren für die Massenproduktion in großem Maßstab verwendet. Die Untersuchungen der Erfinder der vorliegenden Erfindung stellten klar, dass das Einbringen von Spannungen bis zu einer Tiefe von 50 μm oder ähnlich der Oberflächenschicht für diesen wecke ausreichend sein kann. Zu diesem Zwecke kann das Stahlblech derart verarbeitet werden, dass es eine mit einer Körnung von #100 bis #800 gemäß JIS R6001:1998 geschliffene bzw. polierte Oberfläche aufweist, oder das eine geschliffene bzw. polierte Oberfläche nach HL gemäß Tabelle 14 in JIS G4305:2005 aufweist.
In order to form a work load in the surface layer, a method such as shot peening, polishing or the like may be used;
but in the invention polishing is used as a suitable method for mass production on a large scale. The investigations of the inventors of the present invention have clarified that the application of stress to a depth of 50 μm or similar to the surface layer may be sufficient for these purposes. For this purpose, the steel sheet may be processed to be one having a grain size of # 100 to # 800 according to JIS R6001: 1998 has ground or polished surface, or that has a ground or polished surface HL according to Table 14 in JIS G4305: 2005 having.

Der Stahl, auf die diese Erfindung abzielt ist vorzugsweise ein Stahl (ferritischer Einphasenstahl), dessen Zusammensetzung derart gestaltet ist, dass er bei einer hohen Temperatur nicht so viel einer austenitischen Phase wie möglich bildet (so wenig wie möglich einer austenitischen Phase bildet). Ein Stahl, der eine Zusammensetzung aufweist, die bei einer hohen Temperatur leicht eine austenitische Phase bildet, ist unerwünscht, denn wenn sich in der Matrix gerade unterhalb der Oxidationsschicht, die den Stahl bedeckt, eine an Chrom arme Schicht bildet, dann kann der an Chrom arme Anteil bei einer hohen Temperatur lokal eine austenitische Phase bilden, und kann daher eine Sperre für die Diffusion von Wasserstoff bilden. Zusätzlich kann sich, wenn die sich in Stahl dieses Typs bei einer hohen Temperatur gebildete austenitische Phase beim Abkühlen in eine martensitische Phase umgewandelt wird, im Stahl das weitere Problem einer Verringerung der Dauerfestigkeit bei gewöhnlichen Temperaturen und bei hohen Temperaturen aufgrund von Wasserstoffversprödung ergeben.Of the Steel to which this invention is directed is preferably a steel (ferritic single-phase steel) whose composition is so designed is that he is not so much an austenitic at a high temperature Phase as possible forms (as little as possible forms an austenitic phase). A steel that has a composition having an austenitic at a high temperature easily Phase forming is undesirable, because when in the matrix just below the oxidation layer covering the steel one At chromium poor layer forms, then the chrome-poor proportion can locally forming an austenitic phase at a high temperature, and therefore can be a barrier to the diffusion of hydrogen form. In addition, if that turns into steel this can Type formed at a high temperature austenitic phase in Cooling is converted into a martensitic phase, in steel the further problem of reducing fatigue strength at ordinary temperatures and at high temperatures due to hydrogen embrittlement.

Die Legierungselemente sind unten beschrieben. In dieser Beschreibung bedeutet „%” für „Masseprozent”, falls nicht im Besonderen anders angegeben. Cr ist eine wichtige Legierungszugabe, um dem rostfreien Stahl den notwendigen Korrosionswiderstand und Oxidationswiderstand zu verleihen. Um dem Stahl eine sicheren Oxidationswiderstand gegen Wasserdampf bei 600 bis 900°C zu verleihen, wird mindestens 16% Cr benötigt, und muss der Stahl (die Zusammensetzung des Stahls) die folgende Formel (1) erfüllen: Cr + 3(Mo + Cu) ≥ 20 (1) The alloying elements are described below. In this specification, "%" means "mass percent" unless otherwise specified. Cr is an important alloying addition to give the stainless steel the necessary corrosion resistance and oxidation resistance. In order to give the steel a safe oxidation resistance to water vapor at 600 to 900 ° C, at least 16% Cr is needed, and the steel (the composition of the steel) must satisfy the following formula (1): Cr + 3 (Mo + Cu) ≥ 20 (1)

Wenn dem Stahl beispielsweise kein Mo und Cu zugesetzt werden dann wird an die Stellen von Mo und Cu eine 0 (Null) eingesetzt, und Cr muss alleine für mindestens 20% in der Formel (1) stehen.If For example, no Mo and Cu are added to the steel in the places of Mo and Cu a 0 (zero) is inserted, and Cr must stand alone for at least 20% in the formula (1).

Wenn der Gehalt an Cr höher ist, dann ist die Stabilität des Ferrits höher, was zu einer Verzögerung der Bildung einer an Cr armen Schicht und zu einer Verzögerung der austenitischen Umwandlung in der an Cr armen Schicht führt, falls sie sich ausbildet. Noch besser beträgt der Gehalt an Cr mindes tens 18%, und noch besser mindestens 20%, insbesondere wenn die oben erwähnte Polier- oder vorhergehende Oxidationsbehandlung an dem Stahl nicht durchgeführt wurde. Andererseits kann der Cr-Gehalt von mehr als 32% gegebenenfalls die Bearbeitbarkeit und den Widerstand gegen Versprödung des Stahls bei 475°C stark verschlechtern. Dementsprechend bewegt sich der Cr-Gehalt in einer Spanne von höchstens 32%.If the content of Cr is higher, then the stability of the ferrite higher, causing a delay of Formation of a poor layer and delay the austenitic transformation in the low-Cr layer leads if she trains herself. Even better is the salary at least 18%, and even better at least 20%, Cr if the above-mentioned polishing or previous oxidation treatment on the steel was not performed. On the other hand can the Cr content of more than 32% optionally the workability and the resistance to embrittlement of the steel at 475 ° C severely worsen. Accordingly, the Cr content moves in a range not exceeding 32%.

C und N sind Elemente zur Steigerung der Hochtemperaturfestigkeit, insbesondere des Kriechwiderstands des Stahls; wenn sie sich jedoch in Form fester Lösungselemente darin befinden, dann können sie Wasserstoff im Stahl binden und Methan und Ammoniak bilden, und stellen somit einen Risikofaktor durch die Verringerung der Hochtemperaturfestigkeit, der Zähigkeit und der Wasserstoffdurchlässigkeit des Stahls dar. Weil C und N austenitbildende Elemente sind können sie auch einen Risikofaktor durch die Bildung einer austenitischen Phase bei hohen Temperaturen darstellen. In diesem Fall kann sich für den Stahl ein Problem der Verringerung der Wasserstoffdurchlässigkeit in der an Cr armen Schicht und der Verringerung der Ermüdungsfestigkeit aufgrund von Sauerstoffversprödung ergeben, wie oben erwähnt. Dementsprechend weist der Stahl vorzugsweise einen geringeren C-Gehalt und einen geringeren N-Gehalt auf, soweit möglich. Als Ergebnis verschiedener Untersuchungen sind sowohl C als auch N in einer Menge von jeweils 0,03% akzeptabel. Um jedoch die Gesamtmenge an C in fester Lösung und N in fester Lösung (hierin im Folgenden als „Menge an C + N in fester Lösung”) in dem Stahl in ausreichendem Maß zu verringern, ist es wichtig, dass der Stahl die folgende Formel (5) in Bezug auf den Gehalt an Nb, Ti, Zr und V, die sich leicht an C und N binden, erfüllt: 0,037{(C + N)/(V + Ti + 0,5Nb + 0,5Zr)} + 0,001 ≤ 0,01 (5) C and N are elements for increasing the high-temperature strength, in particular the creep resistance of the steel; however, when in the form of solid sols, they can bind hydrogen in the steel and form methane and ammonia, thus posing a risk factor by reducing the high temperature strength, toughness, and hydrogen permeability of the steel. Because C and N are austenite forming elements They can also be a risk factor by forming one out tenitic phase at high temperatures. In this case, the steel may have a problem of reducing the hydrogen permeability in the Cr layer and reducing the fatigue strength due to oxygen embrittlement, as mentioned above. Accordingly, the steel preferably has a lower C content and a lower N content as much as possible. As a result of various investigations, both C and N are acceptable in an amount of 0.03% each. However, in order to sufficiently reduce the total amount of C in solid solution and N in solid solution (hereinafter referred to as "amount of C + N in solid solution") in the steel, it is important that the steel has the following formula ( 5) in terms of the content of Nb, Ti, Zr and V which bind easily to C and N: 0.037 {(C + N) / (V + Ti + 0.5Nb + 0.5Zr)} + 0.001 ≤ 0.01 (5)

In der Formel (5) stellt der links stehende Bestandteil einen Index dar, der die Menge an C + N in fester Lösung in dem ferritischen rostfreien Stahl anzeigt, der die Zusammensetzung gemäß der Erfindung aufweist. Wenn der Stahl die Formel (5) nicht erfüllt, kann die Haltbarkeit des aus diesem Stahl geformten Wärmerohres deutlich geringer sein, weil der Widerstand des Stahls gegen thermische Ermüdung bei hohen Temperaturen gering sein kann.In of Formula (5), the left-most component represents an index representing the amount of C + N in solid solution in the ferritic stainless steel indicating the composition according to the Invention. If the steel does not satisfy formula (5), The durability of the formed from this steel heat pipe can be clearly be lower because of the resistance of the steel to thermal fatigue can be low at high temperatures.

Si ist ein Element zur Steigerung des Oxidationswiderstands und des Widerstands des Stahls gegenüber rotem Zunder, und wirkt dadurch, um die Erzeugung von Wasserstoff zu verhindern. Zusätzlich ist dies ein Element, das einen stabilisierenden Effekt auf Ferrit hat. In besonders effektiver Weise beträgt der Si-Gehalt mindestens 0,18%; zuviel Si kann jedoch gegebenenfalls die Wärmeduktilität des Stahls verschlechtern und die Bildung von Defekten in der Oberfläche des Stahls verursachen, und kann dadurch einen Risikofaktor für die deutliche Verschlechterung der Herstellbarkeit und der Schweißbarkeit des Stahls darstellen. Dementsprechend ist der Si-Gehalt auf eine Spanne von höchstens 3% beschränkt.Si is an element for increasing the oxidation resistance and the Resistance of the steel to red tinder, and works in order to prevent the generation of hydrogen. additionally This is an element that has a stabilizing effect on ferrite Has. The Si content is particularly effective at least 0.18%; However, too much Si may possibly increase the thermal conductivity of the steel deteriorate and the formation of defects in the surface of the steel, and can therefore be a risk factor for the significant deterioration of manufacturability and weldability of steel. Accordingly, the Si content is one Limited to a maximum of 3%.

Mn ist ein Element, das dazu dient, den Widerstand des rostfreien Stahls gegenüber dem Abblättern von Zunder zu erhöhen, und ist effektiv bei der Verhinderung des durch die Erzeugung des Wasserstoffs innerhalb des aus dem Stahl geformten Wärmerohres hervorgerufenen Druckanstiegs. Zu viel Mn kann jedoch gegebenenfalls die Zähigkeit des Stahl verringern; daher ist der Mn-Gehalt auf höchstens 2% beschränkt.Mn is an element that serves to resist the resistance of stainless steel to increase against scaling of scale, and is effective in preventing the generation of the Hydrogen within the heat pipe formed from the steel caused pressure increase. However, too much Mn may be reduce the toughness of the steel; therefore, the Mn content is limited to a maximum of 2%.

S ist ein Zusatzstoff, der einige negative Auswirkungen auf die Warmbearbeitbarkeit und den schweißresistenten Hochtemperatur-Risswiderstand des Stahls haben kann, und kann ein Ausgangspunkt für eine abnormale Oxidation in dem Stahl sein. Daher ist der S-Gehalt vorzugsweise so gering wie möglich; und sein oberes Limit ist mit 0,008 Massenprozent festgelegt: Noch besser beträgt der S-Gehalt nicht mehr als 0,005 Massenprozent.S is an additive that has some negative effects on hot workability and the sweat-resistant high-temperature crack resistance of steel, and can be a starting point for one be abnormal oxidation in the steel. Therefore, the S content is preferable as low as possible; and his upper limit is 0.008 Fixed mass percent: even better is the S content not more than 0.005 mass%.

Nb, Ti, Zr, und V wirken, um C und N zu fixieren, um dadurch die Menge an C in fester Lösung und N in fester Lösung im Stahl zu verringern. Zusätzlich wirken sie auch, um die Hochtemperaturfestigkeit des ferritischen rostfreien Stahls mittels Verbesserung der Ausscheidung durch feine Verteilung ihrer Karbide und Nitride im Stahl. Al zeigt einen Effekt der Verbesserung des Oxi dationswiderstands des Stahls und einen Effekt der Verringerung der Wasserstofferzeugung durch den Stahl. Um diese Effekte in der Erfindung zu erzielen, wird zumindest eines der folgenden dem Stahl zugefügt: höchstens 0,7% Nb, höchstens 0,3% Ti, höchstens 0,5% Zr und höchstens 1 V. Insbesondere wird vorzugsweise zumindest eines der folgenden zugegeben: 0,001 bis 0,7% Nb, 0,005 bis 0,4% Ti, 0,001 bis 0,5% Zr, und von 0,05 bis 1% V. Al wird dem Stahl optional in einer Menge von höchstens 0,3% zugegeben. Falls Al zugegeben wird, beträgt sein Gehalt am effektivsten zwischen 0,03 und 0,3%. Der Zugabe von Al und Ti sollte jedoch besondere Beachtung geschenkt werden. Ein Grund ist der, dass Ti einen Risikofaktor für die Erzeugung von Wasserstoff darstellen kann, wie oben geschildert. Dieses Problem kann durch Steuerung der Zusammensetzung derart gelöst werden, dass die obige Formel (2) erfüllt ist. Ein weiterer Grund ist, dass Al und Ti einen Risikofaktor für die Verschlechterung der Hartlötbarkeit des Stahls darstellen. Die meisten Bauteile eines Wärmerohres werden durch Hartlöten in die Praxis umgesetzt; wenn jedoch der Gehalt an Ti und Al in dem ferritischen rostfreien Stahl hoch ist, können Ti und Al unter Hitze beim Hartlöten eine Oxidationsschicht bilden, selbst unter Bedingungen eines geringen Sauerstoffpartialdrucks, was die Eignung zum Hartlöten des Stahls verringert (insbesondere die Benetzbarkeit des Stahls durch ein Hartlötmaterial). Als Ergebnis detaillierter Untersuchungen kann dieses Problem gelöst werden, indem die Zusammensetzung derart gesteuert wird, dass sie zumindest eine folgenden Formeln (3) und (4) erfüllt: Ti + Al ≤ 0,05 (3) Nb ≥ Ti + Al (4) Nb, Ti, Zr, and V act to fix C and N, thereby reducing the amount of C in solid solution and N in solid solution in the steel. In addition, they also work to improve the high temperature strength of ferritic stainless steel by improving the precipitation by fine distribution of their carbides and nitrides in the steel. Al shows an effect of improving the oxidation resistance of the steel and an effect of reducing hydrogen production by the steel. In order to obtain these effects in the invention, at least one of the following is added to steel: at most 0.7% Nb, at most 0.3% Ti, at most 0.5% Zr and at most 1 V. In particular, at least one of the following is preferable added: 0.001 to 0.7% Nb, 0.005 to 0.4% Ti, 0.001 to 0.5% Zr, and from 0.05 to 1% V. Al is added to the steel optionally in an amount of at most 0.3% added. If Al is added, its content is most effectively between 0.03 and 0.3%. However, special attention should be paid to the addition of Al and Ti. One reason is that Ti can be a risk factor for the production of hydrogen as described above. This problem can be solved by controlling the composition such that the above formula (2) is satisfied. Another reason is that Al and Ti are a risk factor for the deterioration of the brazeability of the steel. Most components of a heat pipe are put into practice by brazing; However, when the content of Ti and Al in the ferritic stainless steel is high, Ti and Al can form an oxidation layer under heat during brazing, even under conditions of low oxygen partial pressure, which reduces the ability to braze the steel (in particular, the wettability of the steel) a brazing material). As a result of detailed investigations, this problem can be solved by controlling the composition to satisfy at least one of the following formulas (3) and (4): Ti + Al ≤ 0.05 (3) Nb≥Ti + Al (4)

Wie oben bereits erwähnt, muss der Stahl zumindest Nb, Ti, Zr und V enthalten, und dabei die Formel (5) erfüllen, um die Menge an C + N in fester Lösung darin vollkommen zu reduzieren.As already mentioned above, the steel must at least Nb, Ti, Zr and V, while satisfying the formula (5), in that around the amount of C + N in solid solution in it completely to reduce.

Mo, W und Cu sind alles Elemente zur Steigerung der Hochtemperaturfestigkeit des rostfreien Stahls durch Mischkristallhärtung. In der Erfindung kann ein Verfahren, eine große Menge C und N hinzuzufügen, um die Festigkeit des Stahles zu steigern, nicht verwendet werden, und daher wird in einem Fall, in dem die Festigkeit des Stahles im Vordergrund steht, vorzugsweise mindestens Mo, W oder Cu dem Stahl hinzugefügt. Zusätzlich haben besonders Mo und Cu den Effekt, die Entstehung und das Wachstum von Pitting bzw. Lochfraß der durch die Taukondensation im Abgas verursachten Taupunktkorrosion zu verzögern. Das Hinzufügen von zumindest einem der beiden, Mo oder Cu, kann die Spanne des Cr-Gehalts erweitern (d. h., es kann dessen unterste Grenze weiter absanken), der notwendig ist, um die Formel (1) zu erfüllen. In Falle, dass zumindest eines von Mo, W und Cu hinzugefügt wird, werden diese vorzugsweise derart gesteuert, dass der Mo-Gehalt höchstens 3%, der W-Gehalt höchstens 3% und der Cu-Gehalt höchstens 3% beträgt. Noch effektiver ist es, wenn der Gehalt an Mo, W und Cu jeweils zumindest 0,1% beträgt. Y, REM (Seltenerdmetall, rare earth metal) und Ca weisen den Effekt auf, dass sie S binden, das schädlich für die Widerstandsfähigkeit des Stahl gegenüber dem Abblättern von Zunder ist, unterdrücken dadurch das Verdicken bzw. Ansammeln von S in der Zunder/Basis-Grenzfläche, und haben den Effekt, die Dichte der Schadstellen in der Oxidationsschicht zu verringern, um dadurch die Oxidationsschicht zu stärken, wodurch der Oxidationswiderstand des Stahls in großem Maß vergrößert werden kann. Dementsprechend kann in der Erfindung optional mindestens einer dieser Stoffe dem Stahl zugesetzt werden. Ein zu großer Zusatz dieser Elemente kann das Stahlmaterial nicht nur zu stark härten, sondern kann auch Oberflächenfehler bei der Herstellung des Stahls hervorrufen, was zu einer Steigerung der Herstellungskosten führt. Das Ergebnis verschiedener Untersuchungen ist, dass diese Elemente, falls sie zugesetzt werden, vorzugsweise so gesteuert bzw. eingestellt werden, dass der Y-Gehalt höchstens 0,1% beträgt, der REM-Gehalt höchstens 0,1% beträgt, und der CA-Gehalt höchstens 0,01% beträgt. Noch effektiver ist es, zumindest eines der folgenden dem Stahl hinzuzufügen: von 0,0005 bis 0,1% Y, von 0,0005 bis 0,18)% REM und von 0,0005 bis 0,01% Ca.Not a word, W and Cu are all elements for increasing high-temperature strength stainless steel through solid solution hardening. In the Invention can be a method, a large amount of C and N to increase the strength of the steel, not be used, and therefore in a case where the Strength of the steel is in the foreground, preferably at least Mo, W or Cu added to the steel. additionally especially Mo and Cu have the effect, formation and growth from pitting or pitting through the dew condensation to delay dew point corrosion caused in the exhaust gas. The Adding at least one of the two, Mo or Cu, can extend the range of Cr content (that is, it can be the lowest Limit further), which is necessary to the formula (1) fulfill. In case that at least one of Mo, W and Cu is added, these are preferably controlled so that the Mo content is at most 3%, the W content at most 3% and the Cu content is not more than 3%. Yet It is more effective if the content of Mo, W and Cu at least each 0.1%. Y, REM (rare earth metal) and Ca have the effect of binding S, which is harmful for the resistance of the steel opposite the flaking of tinder suppress it the thickening of S in the scale / base interface, and have the effect, the density of the damaged areas in the oxidation layer reduce, thereby strengthening the oxidation layer, whereby the oxidation resistance of the steel is greatly increased can be. Accordingly, in the invention optionally at least one of these substances can be added to the steel. One too big Addition of these elements can not only harden the steel material too much, but may also be surface defects in the production cause the steel, resulting in an increase in production costs leads. The result of various investigations is that these elements, if added, are preferably so controlled or that the Y content is at most 0.1%, the REM content is at most 0.1%, and the CA content is 0.01% or less. Even more effective to add at least one of the following to the steel: from 0.0005 to 0.1% Y, from 0.0005 to 0.18)% REM and from 0.0005 up to 0.01% approx.

Beim Erschmelzen des rostfreien Stahls können Ni, P, B, Mg und andere beigemengt sein, die beispielsweise aus dem Rohmaterial und von den an den Wänden der Schmelzeinrichtung haftenden Ablagerungen stammen. Der ak zeptable Bereich beträgt bis zu 0,6% für Ni, bis zu 0,05% für P, bis zu 0,01% für B, und 0,005% für Mg.At the Stainless steel melting can be Ni, P, B, Mg and others may be added, for example, from the raw material and from the adhering to the walls of the melting device Deposits come from. The acceptable range is up to to 0.6% for Ni, up to 0.05% for P, up to 0.01% for B, and 0.005% for Mg.

Bei der Herstellung eines Wärmerohres unter Verwendung des ferritischen rostfreien Stahls wird zuerst ein Stahlblech aus rostfreiem Stahl, welcher die oben beschriebene vorher festgelegte Zusammensetzung aufweist, entsprechend einem Herstellungsprozess für ein herkömmliches ferritisches rostfreies Stahlblech vorbereitet; dann wird ein Blechteil, das aus dem Stahlblech ausgeschnitten wurde, geformt und zu einem Hohlgefäß verschweißt, und danach wird das Hohlgefäß evakuiert und dann mit reinem Wasser beschickt. Ein weiteres Verfahren ist auch anwendbar, in welchem ein geschweißtes Stahlrohr aus dem Stahlblech geformt wird, oder ein nahtloses Stahlrohr aus dem Stahlrohling bzw. dem Stahlbarren geformt wird, und die Stahlrohre zu einem Hohlgefäß verarbeitet werden.at the production of a heat pipe using the Ferritic stainless steel is first a stainless steel sheet Steel having the above-described predetermined composition, according to a manufacturing process for a conventional one prepared ferritic stainless steel sheet; then a sheet metal part, which has been cut out of the steel sheet, shaped and welded into a hollow vessel, and then the hollow vessel is evacuated and then charged with pure water. Another method is also applicable in which a welded steel tube from the steel sheet is formed, or a seamless steel tube from the steel blank or the steel ingot is formed, and the steel tubes processed into a hollow vessel become.

Die Technik des „Beschickens mit reinem Wasser” bedeutet, dass das Hohlgefäß, in welches das Wasser eingefüllt wird, durch Schweißen oder Schmelzschweißen verschlossen wird. Wenn die Wandstärke des Hohlgefäßes zu gering ist, könnte das Hohlgefäß kaum eine ausreichende Haltbarkeit aufweisen. Wenn sie zu hoch ist, kann andererseits die Wasserstoffdiffusionsstrecke durch die Wand des Hohlgefäßes lang sein, weil Wasserstoff durch die dicke Wand hindurchdringen muss, und das ist nachteilig für die Reduzierung des Innendrucks des Hohlgefäßes. Durch den Anstieg der der Wärmetransferstrecke durch das Stahlmaterial kann sich der Wärmeleitwiderstand des Stahlmaterials erhöhen, was jedoch nachteilig für einen effizienten Wärmeaustausch basierend auf der latenten Verdampfungsenergie von Dampf ist. Als Ergebnis verschiedener Untersuchungen liegt die Wanddicke des Wärmerohres vorzugsweise in einem Bereich von 0,5 mm bis 1 mm.The Technique of "feeding with pure water" means that the hollow vessel into which the water is filled is sealed by welding or fusion welding becomes. When the wall thickness of the hollow vessel is too small, the vessel could hardly have a sufficient durability. If she is too high, can on the other hand, the hydrogen diffusion path through the wall of the Hollow vessel be long because hydrogen through has to penetrate the thick wall, and that is detrimental to the reduction of the internal pressure of the hollow vessel. Due to the increase in the heat transfer path through the Steel material can affect the thermal resistance of the steel material increase, which is detrimental to an efficient Heat exchange based on the latent evaporation energy of steam is. As a result of various investigations is the Wall thickness of the heat pipe preferably in a range from 0.5 mm to 1 mm.

Beispiel 1:Example 1:

Stähle, die in Tabelle 1 gezeigt sind (jeweils 30 kg) wurden in einem Vakuumschmelzofen aufgeschmolzen, heißgewalzt, geglüht, gebeizt, kaltgewalzt und endgeglüht entsprechend einem Fertigungsverfahren für ein herkömmliches ferritisches rostfreies Stahlblech, wodurch kaltgewalzte geglühte gebeizte Stahlmaterialien (Probenmaterialien) hergestellt wurden, die eine Dicke von 1,0 mm aufwiesen, deren Abschlußbeize Nr. 2D, definiert in Tabelle 14 in JIS G4305:2005 , darstellt.

Figure 00180001
Steels shown in Table 1 (each 30 kg) were melted, hot rolled, annealed, pickled, cold rolled and finish annealed in accordance with a manufacturing method of a conventional ferritic stainless steel sheet in a vacuum melting furnace, whereby cold rolled annealed pickled steel materials (sample materials) were prepared have a thickness of 1.0 mm, whose finish stain no. 2D, defined in Table 14 in JIS G4305: 2005 , represents.
Figure 00180001

WasserstofferzeugungstestHydrogen Production Test

Teststücke für den Wasserstofferzeugungstest von jeweils 10 mm × 50 mm × 1,0 mm wurden aus jedem Probenmaterial ausgeschnitten. Diese wurden in zwei Gruppen aufgeteilt; und die Blechoberfläche derer in einer Gruppe war die nach Nr. 2D abschlußgebeizte als solche, während die in der anderen Gruppe eine mit #400 trocken polierte Fläche war. Die Schnittkanten aller Testteile waren alle mit #600 poliert.test pieces for the hydrogen production test of 10 mm × 50 each mm × 1.0 mm were cut out of each sample material. These were divided into two groups; and the sheet surface the one in a group was the final one according to No. 2D as such, while those in the other group have one with # 400 dry polished surface was. The cut edges of all test parts all were polished # 600.

4 zeigt schematisch die Anordnung der hier verwendeten Wasserstofferzeugungstestvorrichtung. Ein Teststück wird in das Quarzrohr eingeführt, und dieses wird in eine elektrische Heizvorrichtung eingesetzt. Das Quarzrohr wird von der Außenwelt durch eine passende Quarzabdeckung abgeschirmt bzw. isoliert. Jedoch wird ein gekapseltes Thermoelement, das in einer Schutzröhre aus Quarz untergebracht ist, in das Quarzrohr eingeführt, um die Temperatur rund um die Probe zu messen. Ein Pyrex®-Rohr wird mit dem Quarzrohr verbunden, und das Pyrexrohr ist mit einer Vakuumpumpe und einem Tank reinen Wassers verbunden. Das Quarzrohr, Die Quarzabdeckung, Das Pyrexrohr und die Quarzschutzhülle sind miteinander jeweils durch Einläppen (geläppte Verbindungsteile) verbunden, und die Luftundurchlässigkeit wird durch ein Vakuumschmiermittel weiter gesteigert. Zu Beginn sind alle Ventile (A bis D) geschlossen. 4 schematically shows the arrangement of the hydrogen generating test apparatus used here. A test piece is inserted into the quartz tube, and this is inserted into an electric heater. The quartz tube is shielded or insulated from the outside world by a suitable quartz cover. However, an encapsulated thermocouple housed in a quartz protective tube is inserted into the quartz tube to measure the temperature around the sample. A Pyrex ® tubing is connected to the quartz tube, and the Pyrex tube is connected to a vacuum pump and a tank of clean water. The quartz tube, the quartz cover, the pyrex tube and the quartz protective sheath are connected to each other by lapping (lapped joints), and the air impermeability is further enhanced by a vacuum lubricant. At the beginning all valves (A to D) are closed.

Zuerst wird nur das Ventil D bei normaler Temperatur geöffnet. In diesem Schritt wird das Rohr zwischen den Ventilen C und D mit ca. 30 ml reinem Wasser gefüllt. Dann wird das Ventil D wieder geschlossen. Dann wird die Vakuumpumpe betrieben, das Ventil B wird geöffnet, und das Quarzrohr wird luftleer gepumpt, und dann wird das Ventil A geöffnet und der Druck gemessen. Nachdem der Druck auf 1 Pa gesenkt wurde, wird das Ventil B geschlossen. Dann wird das Ventil C geöffnet. Zu diesem Zeitpunkt wird das reine Wasser, das sich zwischen den Ventilne C und D befindet, durch das Pyrexrohr in das Quarzrohr geleitet. Da es energisch in das Vakuum gesaugt wird, gelangt fast alles Wasser, das in dem Rohr C-D verblieben ist, nahe an das Teststück.First only the valve D is opened at normal temperature. In this step, the pipe between the valves C and D with filled about 30 ml of pure water. Then the valve D closed again. Then the vacuum pump is operated, the valve B is opened and the quartz tube is evacuated, and then the valve A is opened and the pressure is measured. After the pressure has been lowered to 1 Pa, the valve B is closed. Then the valve C is opened. At this time will be the pure water between the valves C and D, passed through the pyrex tube into the quartz tube. Since it is energetic in The vacuum is sucked, gets almost all the water that is in the pipe C-D remained close to the test piece.

Dann wird das Innere des Quarzrohrs durch die elektrische Heizvorrichtung erhitzt. Überwacht durch das gekapselte Thermoelement wird die Temperatur innerhalb des Quarzrohrs auf 600°C oder 800°C gehalten. Die Druckänderung während des Tests, bei dem die Temperatur über 10 Stunden bei 600°C oder 800°C gehalten wird, wird überwacht, und aus der Druckänderung zum Zeitpunkt nach 10 Stunden wird die Geschwindigkeit der Wasserstofferzeugung durch die Probenoberfläche pro Zeiteinheit und Oberflächeneinheit errechnet. Diejenigen Proben, deren Geschwindigkeit der Wasserstofferzeugung nach 10 Stunden höchstens 1.0 × 10–6 mol/(h·cm2) beträgt werden bestimmt als diejenigen, die die Eigenschaft haben, den inneren Druckanstieg in einem realen Wärmerohr auf höchsten 10 kPa zu beschränken. Daher werden Proben, deren Geschwindigkeit der Wasserstofferzeugung nach 10 Stunden höchstens 1.0 × 10–6 mol/(h·cm2) beträgt, als gut erachtet (als effektiv bei der Verringerung der Wasserstofferzeugung), während diejenigen, deren Geschwindigkeit der Wasserstofferzeugung über diesem Bereich liegt, als schlecht erachtet werden (als ineffektiv bei der Verringerung der Wasserstofferzeugung). Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.Then, the inside of the quartz tube is heated by the electric heater. Monitored by the encapsulated thermocouple, the temperature within the quartz tube is maintained at 600 ° C or 800 ° C. The pressure change during the test, in which the temperature is kept at 600 ° C or 800 ° C for 10 hours, is monitored, and from the pressure change at the time after 10 hours, the rate of hydrogen production by the sample surface per unit time and surface unit is calculated. Those samples whose rate of hydrogen production after 10 hours is at most 1.0 × 10 -6 mol / (h · cm 2 ) are determined to be those having the property of restricting the internal pressure increase in a real heat pipe to a highest 10 kPa. Therefore, samples whose hydrogen production rate after 10 hours is at most 1.0 × 10 -6 mol / (h · cm 2 ) are considered good (as effective in reducing hydrogen production), while those whose hydrogen production rate is above this range considered inferior (as ineffective in reducing hydrogen production). The results are shown in Table 2.

Als Bezugswerte sind in Tabelle 2 die Daten der Geschwindigkeit der Wasserstofferzeugung jeder Probe unter den selben Auswertungskriterien wie zuvor gezeigt, nachdem sie 1 Stunde lang bei 600°C gehalten wurde.When Reference values in Table 2 are the speed data Hydrogen production of each sample under the same evaluation criteria as shown previously, after being at 600 ° C for 1 hour was held.

Wasserstoffdurchdringungstest, Untersuchung auf HartlötbarkeitHydrogen permeation test, investigation on brazeability

5 zeigt schematisch den Aufbau eines Testkörpers für den Wasserstoffdurchdringungstest. Die aus einem Testmaterial geformten Bauteile sind Platte (zwei) und Kalotten (vier). Die Kalotten werden durch Pressen geformt, und die Abmaße ihrer äußeren Form sind ca. 100 mm (Länge) × 30 mm (Breite) und 5 mm (Höhe). In 5 sind die Breite und die Höhe der Kalotte überhöht dargestellt, verglichen mit ihrer Länge. In dem Boden jeder Kalotte sind zwei Löcher eingebracht, und der Innenraum einer Kalotte steht mit dem der benachbarten Kalotte durch Verbindungsrohre in Verbindung, die an den Löchern angebracht sind. Das Verbindungsrohr wird aus einem 1/2-Zoll Rohr aus SUS 310S hergestellt, indem es abgeflacht wird. Der Abstand zwischen den beiden durch die Verbindungsrohre verbundenen Kalotten beträgt 8 mm. Die beiden mittleren Kalotten sind zusammengefasst bzw. verbunden, um eine Tasche zu bilden. Die seitliche Kalotte ist durch eine Platte abgedeckt. In der Mitte der an dem Testkörper anzubringenden Platte ist ein Loch eingebracht, und Wasserstoffgas wird durch das Loch in den Testkörper eingeleitet. Diese Bauteile sind mit einem Nickel-basierten Hartlötmaterial (BNi-5) „braded” und hartverlötet, und der Testkörper ist somit hergestellt. Der gelötete Teil ist luftdicht verschlossen, um die Leckage von Gas dort hindurch zu verhindern. Das Löten wird in einem Vakuumofen durchgeführt, und die Vakuumlötbedingungen sind wie folgt: Der Druck beträgt 1 Pa, die Löttemperatur in 1175°C die Heizdauer von Raumtemperatur bis zur Löttemperatur beträgt 2 Stunden, und die Durchwärmzeit bei Löttemperatur beträgt 30 Minuten. 5 schematically shows the structure of a test body for the hydrogen permeation test. The components formed from a test material are plate (two) and calottes (four). The calottes are formed by pressing, and the dimensions of their outer shape are about 100 mm (length) × 30 mm (width) and 5 mm (height). In 5 The width and height of the cap are exaggerated compared to their length. Two holes are made in the bottom of each calotte, and the interior of a calotte communicates with that of the adjacent calotte by connecting pipes attached to the holes. The connecting tube is made from a 1/2 inch tube of SUS 310S by flattening it. The distance between the two connected by the connecting tubes calotte is 8 mm. The two middle calottes are joined together to form a bag. The lateral dome is covered by a plate. A hole is made in the center of the plate to be attached to the test piece, and hydrogen gas is introduced into the test piece through the hole. These components are "braded" with a nickel-based brazing material (BNi-5) and brazed, and thus the test body is made. The soldered part is hermetically sealed to prevent leakage of gas therethrough. The soldering is carried out in a vacuum oven and the vacuum brazing conditions are as follows: the pressure is 1 Pa, the brazing temperature at 1175 ° C, the heating time from room temperature to the brazing temperature is 2 hours, and the soaking time at soldering temperature is 30 minutes.

6 zeigt schematisch den Aufbau einer Testvorrichtung für die Wasserstoffdurchdringung. Der Testkörper in 6 ist in Richtung seiner Höhe (in Laminationsrichtung bzw. Richtung seiner Schichtung) überhöht dargestellt. Der Testkörper wird in eine elektrische Heizvorrichtung gebracht. Mittels des 1/2-Zoll Rohrs aus SUS 310S, das an den Testkörper gelötet ist, wird Wasserstoffgas aus einer Wasserstofferzeugungseinheit in das Innere des Testkörpers geleitet. Zuerst wird das Innere des Testkörpers mittels der Vakuumpumpe auf einen Innendruck von 1 Pa evakuiert. Während das Ventil Y geschlossen ist, wird das Ventil X geöffnet, und Wasserstoffgas aus der Wasserstofferzeugungseinheit wird in das Innere des Testkörpers geleitet, und wenn der Druck innerhalb des Testkörpers höher als 100 kPa wird, wird das Ventil X geschlossen. Dementsprechend ist Wasserstoffgas, das einen Wasserstoffpartialdruck von mehr als 120 kPa aufweist, innerhalb des Testkörpers eingeschlossen. Dann wird die elektrische Heizvorrichtung aufgeheizt und der Testkörper darin wird auf 800°C gehalten. Während er auf 800°C gehalten wird, wird die Druckänderung innerhalb des Testkörpers überwacht; und aus der Druckänderung zu dem Zeitpunkt, an dem der Druck 100 kPa beträgt (d. h., zu dem Zeitpunkt, an dem der Wasserstoffpartialdruck 100 kPa beträgt), wird die Geschwindigkeit des Wasserstoffdurchtritts berechnet. Dann wird der Wert der Geschwindigkeit der Wasserstoffdurchdringung durch die Oberfläche desjenigen Teils dividiert, das der inneren Atmosphäre der aus dem Testmaterial bestehenden vier Kalotten und zwei Platten ausgesetzt war, was die Geschwindigkeit der Wasserstoffdurchdringung je Zeiteinheit und je Flächeneinheit ergibt. Wasserstoff kann auch in andere Bauteile als diejenigen eindringen, die aus dem Testmaterial bestehen, innerhalb des Ofens existieren (ein Teil des 1/4-Zoll-Rohrs und des Verbindungsrohrs); die Oberfläche der anderen Bauteile, die nicht aus dem Testmaterial bestehen, ist in ausreichendem Maß geringer als die Oberfläche des Testmaterials, und die Wasserstoffdurchdringung durch andere Bauteile als das Testmaterial kann ignoriert werden. 6 schematically shows the structure of a test device for hydrogen penetration. The test body in 6 is exaggerated in the direction of its height (in the direction of lamination or in the direction of its stratification). The test piece is placed in an electric heater. Hydrogen gas from a hydrogen production unit is directed into the interior of the test body by means of the 1/2 inch tube of SUS 310S soldered to the test body. First, the inside of the test piece is evacuated by the vacuum pump to an internal pressure of 1 Pa. While the valve Y is closed, the valve X is opened, and hydrogen gas from the hydrogen generating unit is led into the interior of the test body, and when the pressure within the test body becomes higher than 100 kPa, the valve X is closed. Accordingly, hydrogen gas having a hydrogen partial pressure of more than 120 kPa is enclosed within the test body. Then, the electric heater is heated and the test piece therein is kept at 800 ° C. While being maintained at 800 ° C, the pressure change within the test body is monitored; and from the pressure change at the time when the pressure is 100 kPa (ie, at the time when the hydrogen partial pressure is 100 kPa), the rate of hydrogen permeation is calculated. Then, the value of the rate of hydrogen permeation is divided by the surface area of the portion exposed to the internal atmosphere of the four calottes and two plates consisting of the test material, giving the rate of hydrogen permeation per unit time and per unit area. Hydrogen can also penetrate into other components than those made of the test material existing inside the furnace (a part of the 1/4-inch pipe and the connecting pipe); the surface area of the other non-test material components is sufficiently smaller than the surface of the test material, and hydrogen penetration by other components than the test material can be ignored.

Diejenigen Proben, bei denen die Geschwindigkeit der Wassserstoffdurchdringung, ermittelt auf die oben angegebene Weise, mindestens 1,0 × 10–9 mol/(h·cm2·Pa1/2) beträgt, werden als diejenigen ermittelt, die die Eigenschaft aufweisen, den Anstieg des Innendrucks in einem realen Wärmerohr auf höchstens 10 kPa zu begrenzen, unter der Voraussetzung, dass die Geschwindigkeit der Wasserstofferzeugung durch die Proben, gemessen entsprechend dem oben beschriebenen Messverfahren, höchstens 1.0 × 10–6 mol/(h·cm2) beträgt. Dementsprechend werden die Proben, bei denen die Geschwindigkeit der Wassserstoffdurchdringung mindestens 1,0 × 10–9 mol/(h·cm2·Pa1/2) beträgt, als gut (als effektiv für die Steigerung der Wasserstoffdurchdringung) ermittelt, während diejenigen, deren Geschwindigkeit der Wassserstoffdurchdringung geringer ist als dieser Bereich, als schlecht (als ineffektiv für die Steigerung der Wasserstoffdurchdringung) ermittelt werden.Those samples in which the rate of hydrogen peroxide penetration, determined in the manner indicated above, is at least 1.0 x 10 -9 mol / (h · cm 2 · Pa 1/2 ) are determined to be those having the property of limit the increase of the internal pressure in a real heat pipe to at most 10 kPa, provided that the rate of hydrogen production by the samples measured according to the measuring method described above is at most 1.0 × 10 -6 mol / (h · cm 2 ) , Accordingly, the samples in which the rate of hydrogen permeation is at least 1.0 x 10 -9 mol / (h · cm 2 · Pa 1/2 ) are found to be good (as effective for increasing hydrogen permeation), while those their rate of hydrogen permeation is less than this range, as poor (as ineffective for increasing hydrogen permeation) can be determined.

Die Proben mit einem Lötfehler konnten aufgrund von Dampfleckage durch den „braded” Teil beim Evakuieren kein Vakuum in ausreichendem Maß aufweisen, und konnten daher in dem Wasserstoffdurchdringungstest nicht getestet werden. Dementsprechend wurde die Hartlötbarkeit der Proben wie folgt ermittelt: Diejenigen Proben, die ein vorher festgelegtes Grad an Vakuum aufweisen konnten, werden als gut (mit guter Hartlötbarkeit) ermittelt; die anderen werden als schlecht (mit schlechter Hartlötbarkeit) ermittelt.The Samples with a soldering failure could be due to steam leakage by the "braded" part during evacuation no vacuum and could therefore be found in the Hydrogen permeation test can not be tested. Accordingly the brazeability of the samples was determined as follows: Those samples that have a predetermined degree of vacuum could be detected as good (with good brazeability); the others are considered bad (with poor brazeability) determined.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.The Results are shown in Table 2.

Korrosionstestcorrosion test

Der Korrosionstest wird entsprechend einem Test durchgeführt, in welchem eine Abgastaukondensationsumgebung simuliert wird; und eine Übersicht über das Testverfahren ist in 7 gezeigt. Insbesondere wird ein Teststück von 25 mm × 70 mm aus jedem Testmaterial ausgeschnitten; seine Oberfläche ist #400 trocken poliert, und seine Kanten sind #600 trocken poliert; und dieses wird 10 Stunden lang bei 800°C wärmebehandelt, um ein Korrosionsteststück vorzubereiten. Die Zusammensetzung des simulierten kondensierten Wassers ist in der Tabelle im Anhang der 7 gezeigt. Das Korrosionsteststück wird zwischen einer vertikalen elektrischen Heizvorrichtung und einem mit simuliertem kondensierten Wasser gefüllten Wassertank angeordnet, und zwar in einer solchen Weise, dass es zwischen den beiden hin- und herbewegt werden kann, und 50 Heiz- und Eintauchzyklen unterzogen werden kann, wobei ein Zyklus folgendes umfasst: Das Halten in der Heizvorrichtung bei 350°C für 6 Minuten (einschließlich einer Durchwärmzeit von ca. 1 Minute) → Abkühlen außerhalb der Heizvorrichtung für 7 Minuten (die Temperatur des Teststücks, nicht höher als 100°C) → Eintauchen des unteren Teils, 20 mm des Teststücks in das simulierte kondensierte Wasser für 1 Minute → Trocknen an der Luft für 10 min (für die Kondensation der Bestandteile in der Flüssigkeit). Dann wird das Teststück in einem Thermo-Hygrostat bei 30°C und 80% relativer Luftfeuchtigkeit für 2000 Stunden gehalten, und nach dem Halten wird die maximale Korrosionstiefe der korrodierten Poren, die sich in dem Teststück gebildet haben, unter Verwendung eines optischen Mikroskops mit eine Fokustiefenverfahren gemessen. Falls die maximale Korrosionstiefe in diesem Testverfahren mehr als 0,8 mm beträgt, besteht die Möglichkeit, dass der Kalottenteil des Wärmerohrs, der aus dem Teststück gebildet wird, derart korrodiert ist, dass es, nachdem es 15 Jahre lang einer Abgastaukondensationsumgebung eines Fahrzeugs ausgesetzt war, ein Durchgangsloch aufweist, selbst wenn eine Plattenstärke von 1 mm angenommen wird, was die größte Stärke ist, die für Wärmerohre für Fahrzeuge vorgesehen ist. Dementsprechend werden die Proben, deren maximale Korrosionstiefe in diesem Test höchsten 0,8 mm beträgt, als gut bewertet (weisen einen hohen Korrosionswiderstand auf) und die anderen als schlecht bewertet (weisen einen geringen Korrosionswiderstand auf).The corrosion test is conducted in accordance with a test in which an exhaust gas condensing environment is simulated; and an overview of the test procedure is in 7 shown. Specifically, a test piece of 25 mm × 70 mm is cut out of each test material; its surface is # 400 dry-polished, and its edges are # 600 dry-polished; and this is heat-treated at 800 ° C for 10 hours to prepare a corrosion test piece. The composition of the simulated condensed water is shown in the table in the Annex to 7 shown. The corrosion test piece is placed between a vertical electric heater and a water tank filled with simulated condensed water in such a manner that it can be reciprocated between the two and subjected to 50 heating and immersion cycles, one cycle including: holding in the heater at 350 ° C for 6 minutes (including a soaking time of about 1 minute) → cooling outside the heater for 7 minutes (the temperature of the test piece, not higher than 100 ° C) → immersing the lower one Partly, 20 mm of the test piece in the simulated condensed water for 1 minute → drying in air for 10 min (for the condensation of the components in the liquid). Then, the test piece is kept in a thermo-hygrostat at 30 ° C and 80% RH for 2000 hours, and after holding, the maximum corrosion depth of the corroded pores formed in the test piece is measured using an optical microscope Focus depth method measured. If the maxi If the corrosion depth in this test method is more than 0.8 mm, there is a possibility that the dome portion of the heat pipe formed from the test piece may be so corroded that it has been exposed to an exhaust fouling environment of a vehicle for 15 years Through hole, even if a plate thickness of 1 mm is assumed, which is the largest strength, which is intended for heat pipes for vehicles. Accordingly, the samples whose maximum depth of corrosion is 0.8 mm in this test are rated as good (have a high corrosion resistance) and the others as poor (have low corrosion resistance).

Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2 Nr. Geschwindigkeit der Wasserstofferzeugung Hartlöteignung Geschw. der Wasserstoffdurchdringung 800°C Korrosionstest 2000 h 800°C, nach 10 h 600°C, nach 10 h 600°C, nach 1 h #400 2D #400 2D #400 2D Proben der Erfindung A1 gut gut gut gut gut gut gut gut schlecht A2 gut gut gut gut gut gut gut gut schlecht A3 gut gut gut gut gut gut gut gut schlecht A4 gut gut gut gut gut gut gut gut schlecht A5 gut gut gut gut gut gut gut gut schlecht A6 gut gut gut gut gut gut gut gut schlecht A7 gut gut gut gut gut gut gut gut schlecht A8 gut gut gut gut gut gut gut gut schlecht A9 gut gut gut gut gut gut gut gut schlecht A10 gut gut gut gut gut gut gut gut schlecht Vergleichsproben B1 schlecht schlecht gut gut gut Nicht messbar gut gut schlecht B2 schlecht schlecht gut gut gut Nicht messbar schlecht gut schlecht B3 gut gut gut gut gut Nicht messbar schlecht gut schlecht B4 gut gut gut gut gut Nicht messbar schlecht gut schlecht B5 gut gut gut gut gut gut schlecht gut schlecht Geschwindigkeit der Wasserstofferzeugung B6 schlecht schlecht gut gut gut gut schlecht gut schlecht B7 gut gut gut gut gut gut schlecht gut schlecht The results are shown in Table 2. Table 2 No. Speed of hydrogen production Hartlöteignung Speed of hydrogen permeation 800 ° C Corrosion test 2000 h 800 ° C, after 10 h 600 ° C, after 10 h 600 ° C, after 1 h # 400 2D # 400 2D # 400 2D Samples of the invention A1 Good Good Good Good Good Good Good Good bad A2 Good Good Good Good Good Good Good Good bad A3 Good Good Good Good Good Good Good Good bad A4 Good Good Good Good Good Good Good Good bad A5 Good Good Good Good Good Good Good Good bad A6 Good Good Good Good Good Good Good Good bad A7 Good Good Good Good Good Good Good Good bad A8 Good Good Good Good Good Good Good Good bad A9 Good Good Good Good Good Good Good Good bad A10 Good Good Good Good Good Good Good Good bad Comparative samples B1 bad bad Good Good Good Not measurable Good Good bad B2 bad bad Good Good Good Not measurable bad Good bad B3 Good Good Good Good Good Not measurable bad Good bad B4 Good Good Good Good Good Not measurable bad Good bad B5 Good Good Good Good Good Good bad Good bad Speed of hydrogen production B6 bad bad Good Good Good Good bad Good bad B7 Good Good Good Good Good Good bad Good bad

Wie aus Tabelle 2 erkenntlich ist, weisen alle Proben der Erfindung gute Ergebnisse in allen Testpunkten auf. Insbesondere ist zu beachten, dass die Proben, in deren Oberfläche durch Polieren eine Spannung eingebracht wurde, in der Anfangsphase des Aufheizens in einem mittleren Temperaturbereich von ca. 600°C schnell einen schützenden Oxidationszunder ausbilden konnten, und dass deren Geschwindigkeit der Wasserstofferzeugung in der Zeit nach einer Stunde bei 600°C abnimmt.As from Table 2, all samples of the invention good results in all test points. In particular, it should be noted that the samples, in the surface by polishing a Tension was introduced in the initial phase of heating in a medium temperature range of about 600 ° C fast could form a protective oxidation scale, and that their rate of hydrogen production in time after one hour at 600 ° C decreases.

Dementsprechend könnten diese Proben einen stabileren Effekt der Verhinderung der Wasserstofferzeugung in der Anfangsphase des Beginns der Verwendung eines Wärmerohres zeigen.Accordingly These samples could have a more stable effect of prevention Hydrogen production in the initial phase of the beginning of use show a heat pipe.

Im Gegensatz zu diesen wiesen die Proben B2 bis B7, die die Formel (1) nicht erfüllen, einen schlechten Korrosionswiderstand auf; und die Proben B1, B2 und B6, die die Formel (2) nicht erfüllen, eine hohe Wasserstofferzeugungsgeschwindigkeit bei 800°C auf, was in der maximalen Endtemperaturspanne von Wärmerohren liegt. Die Proben B1 bis B4, die die Formel (3) und die Formel (4) nicht erfüllen, wiesen eine schlechte Hartlöteignung auf.in the Contrary to these, samples B2 to B7 had the formula (1) do not meet, a bad corrosion resistance on; and the samples B1, B2 and B6 which do not satisfy the formula (2), a high hydrogen production rate at 800 ° C on what is in the maximum end temperature range of heat pipes lies. Samples B1 to B4 having the formula (3) and the formula (4) did not meet, had a bad brazing ability on.

Beispiel 2:Example 2:

Heiz-/Kühlzyklus-HaltbarkeitstestHeating / cooling cycle durability test

Unter Verwendung eines kaltgewalzten geglühten Stahlblechs (#400 trocken poliertes bzw. geschliffenes Stahlblech) aus den Proben A1 bis A3 sowie B6 und B7 aus Tabelle, welches eine Dicke von 0,8 mm aufweist, wurde das Wärmerohr (Kalotte 23) eines Hochtemperatursystem zur Rückgewinnung von Abgaswärme hergestellt. Das hier verwendete Heizverfahren umfasst das Einleiten eines heißen Gases in die Wärmesammellamelle 24 aus einem externen Gasbrenner. Das System wurde einem Test von 2000 Zyklen des Heizens/Kühlens, in welchem ein Zyklus folgendes umfasst: 1. Heizen mit zirkulierendem Kühlmittel (Wasser) für 5 Minuten → 2. Weiteres Heizen für 5 Minuten, wobei die Kühlmittelzirkulation gestoppt wurde 3. Kühlmittelzirkulation und Heizen für 5 Minuten gestoppt. Die Temperatur des Wärmerohres war im Schritt 1 des Heizens mit zirkulierendem Kühlmittel ca. 400°C, im Schritt 2 des Heizens, wobei die Kühlmittelzirkulation gestoppt wurde ca. 800°C, und von 100 bis 200°C im Kühlschritt 3; und in diesem Zyklus wird das System nicht durch Taukondensation korrodiert. Nach dem Heiz-/Kühlzyklus-Test wurde das System auseinandergebaut, und die Bauteile der Kalotte 23 wurden farblich auf das Vorhandensein oder das Fehlen von Schäden untersucht. Als Ergebnis wurde kein Schaden in der Kalotte 23 gefunden, die aus den Proben A1 bis A3 gebildet wurde. Im Gegensatz dazu wies die Kalotte 23, die aus den Proben B6 oder B7 gebildet wurde, die die Formel (5) nicht erfüllen, aufgrund des großen Gehalts an C + Ni fester Lösung durch das Blech laufende Schäden auf.Using a cold-rolled annealed steel sheet (# 400 dry-polished steel sheet) from samples A1 to A3 and B6 and B7 in the table having a thickness of 0.8 mm, the heat pipe (calotte 23 ) of a high-temperature system for recovering exhaust heat produced. The heating method used herein comprises introducing a hot gas into the heat collection lamella 24 from an external gas burner. The system was subjected to a test of 2,000 cycles of heating / cooling, in which one cycle comprised: 1. Circulating coolant (water) heating for 5 minutes → 2. Further heating for 5 minutes, stopping the coolant circulation. 3. Coolant circulation and Heating stopped for 5 minutes. The temperature of the heat pipe was in step 1 heating with circulating coolant approx. 400 ° C, in step 2 of heating, wherein the coolant circulation was stopped about 800 ° C, and from 100 to 200 ° C in the cooling step 3 ; and in this cycle, the system is not corroded by dew condensation. After the heating / cooling cycle test, the system was disassembled, and the components of the dome 23 were examined in color for the presence or absence of damage. As a result, no damage was done in the dome 23 found, which was formed from the samples A1 to A3. In contrast, the dome pointed 23 formed from the samples B6 or B7 which do not satisfy the formula (5), due to the large content of C + Ni solid solution through the sheet running damage.

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Claims (7)

Ein ferritischer rostfreier Stahl für Wärmerohre von Hochtemperatursystemen zur Rückgewinnung von Abgaswärme, welcher, ausgedrückt in Masseprozent, umfasst: von 16 bis 32% Cr, höchstens 0,03% C, höchstens 0,03% N, höchstens 3% Si, höchstens 2% Mn, höchstens 0,008% S, von 0 (kein Zusatz) bis 0,3% Al, und mindestens eines der folgenden: höchstens 0,7% Nb, höchstens 0,3% Ti, höchstens 0,5% Zr und höchstens 1% V, wobei der Rest aus Fe und unvermeidbaren Verunreinigungen besteht, und welcher die folgende Formel (1), die Formel (2) und Formel (5) erfüllt und zumindest eine der folgenden, Formel (3) und Formel (4), erfüllt: Cr + 3(Mo + Cu) ≥ 20 (1) Cr + 3(Si + Mn + Al – Ti) ≥ 20 (2) Ti + Al ≤ 0,05 (3) Nb ≥ Ti + Al (4) 0,037{(C + N)/(V + Ti + 0,5Nb + 0,5Zr)} + 0,001 ≤ 0,01 (5),wobei in den Formeln (1) bis (5) die Stelle des Atomsymbols durch den Wert des Gehalts des entsprechenden Elements, ausgedrückt in Masseprozent, ersetzt wird, und die Stelle eines dem Stahl nicht zugesetzten Elements durch 0 (Null) ersetzt wird.A ferritic stainless steel for heat pipes of high-temperature systems for recovering exhaust gas heat, which, expressed in percentage by mass, comprises: from 16 to 32% Cr, at most 0.03% C, at most 0.03% N, at most 3% Si, at most 2% Mn, not more than 0,008% S, from 0 (no additive) to 0,3% Al, and at least one of the following: not more than 0,7% Nb, not more than 0,3% Ti, not more than 0,5% Zr and not more than 1% V, the balance being Fe and unavoidable impurities, and satisfying the following formula (1), formula (2) and formula (5), and satisfying at least one of the following formula (3) and formula (4): Cr + 3 (Mo + Cu) ≥ 20 (1) Cr + 3 (Si + Mn + Al - Ti) ≥ 20 (2) Ti + Al ≤ 0.05 (3) Nb≥Ti + Al (4) 0.037 {(C + N) / (V + Ti + 0.5Nb + 0.5Zr)} + 0.001 ≤ 0.01 (5), wherein in the formulas (1) to (5), the location of the atomic symbol is replaced by the value of the content of the corresponding element expressed in percentage by mass, and the location of an element not added to the steel is replaced by 0 (zero). Der ferritische rostfreie Stahl für Wärmerohre gemäß Anspruch 1 welcher zudem zumindest eines der folgenden beinhaltet: höchstens 3% Mo, höchstens 3% W und höchstens 3% Cu.The ferritic stainless steel for heat pipes according to claim 1 which also at least one the following includes: maximum 3% Mo, maximum 3% W and at most 3% Cu. Der ferritische rostfreie Stahl für Wärmerohre gemäß der Ansprüche 1 oder 2, welcher zudem mindestens eines der folgenden enthält: höchstens 0,1% Y, höchstens 0,1% REM (Seltenerdmetall, rare earth metal), und höchstens 0,01% Ca.The ferritic stainless steel for heat pipes according to claims 1 or 2, which moreover contains at least one of the following: 0.1% Y, at most 0.1% REM (rare earth, rare earth metal), and at most 0.01% approx. Ein Stahlblech aus ferritischem rostfreien Stahl für Wärmerohre, welches aus dem Stahl eines der Ansprüche 1 bis 3 geformt ist, und welches eine mit einer Körnung von #100 bis #800 gemäß JIS R6001:1998 geschliffene bzw. polierte Oberfläche aufweist, oder eine geschliffene bzw. polierte Oberfläche nach HL gemäß Tabelle 14 in JIS G4305:2005 aufweist.A sheet of ferritic stainless steel for heat pipes, which made of steel one of Claims 1 to 3 is formed, and one with a Grit # 100 to # 800 according to JIS R6001: 1998 ground or polished surface, or a ground or polished surface according to HL according to the table 14 in JIS G4305: 2005. Ein Wärmerohr für ein Hochtemperatursystem zur Rückgewinnung von Abgaswärme, welches hergestellt wird, indem ein Hohlgefäß, das aus einem Stahlmaterial aus einem der Stähle eines der Ansprüche 1 bis 3 gebildet wird und eine Dicke von 0,5 bis 1 mm aufweist, woraufhin Wasser dort hineingeleitet und welches dann verschlossen wird, um auf diese Weise einen Flüssigphasenbereich und einen Bereich freien Raumes darin zu bilden.A heat pipe for a high temperature system for the recovery of exhaust heat, which produced is made by a hollow vessel made of a steel material one of the steels of one of claims 1 to 3 is formed and has a thickness of 0.5 to 1 mm, whereupon Water is channeled there and then closed to in this way, a liquid phase region and a region to form in it. Ein Wärmerohr für ein Hochtemperatursystem zur Rückgewinnung von Abgaswärme, welches hergestellt wird, indem ein Hohlgefäß, das aus einem Stahlmaterial aus einem der Stähle eines der Ansprüche 1 bis 3 gebildet wird und eine Dicke von 0,5 bis 1 mm aufweist, und das als innere Oberfläche eine mit einer Körnung von #100 bis #800 gemäß JIS R6001:1998 geschliffene bzw. polierte Oberfläche aufweist, oder eine geschliffene bzw. polierte Oberfläche nach HL gemäß Tabelle 14 in JIS G4305:2005 aufweist, woraufhin Wasser dort hineingeleitet und welches dann verschlossen wird, um auf diese Weise einen Flüssigphasenbereich und einen Bereich freien Raumes darin zu bilden.A heat pipe for a high temperature system for the recovery of exhaust heat, which produced is made by a hollow vessel made of a steel material one of the steels of one of claims 1 to 3 is formed and has a thickness of 0.5 to 1 mm, and that as inner surface one with a grain of # 100 to # 800 according to JIS R6001: 1998 ground or polished surface, or a ground or polished surface according to HL according to the table 14 in JIS G4305: 2005, whereupon water enters there and which is then closed so as to form a liquid phase region and to form an area of free space therein. Ein Hochtemperatursystem zur Rückgewinnung von Abgaswärme, welches das Wärmerohr gemäß Anspruch 5 oder 6 aufweist, welches an einer Stelle angebracht ist, an der die Temperatur des Materials von 600°C bis 900°C reicht.A high temperature recovery system of exhaust heat, which is the heat pipe according to claim 5 or 6, which is mounted in a position at the the temperature of the material from 600 ° C to 900 ° C enough.
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