DE102011110481A1 - Abgasdurchströmtes oder abgasunströmtes Bauteil oder frischluftbeaufschlagtes Bauteil, teilweise aus einer Legierung hergestellt sowie Verwendung einer Legierung zur Herstellung eines solchen Bauteils - Google Patents

Abgasdurchströmtes oder abgasunströmtes Bauteil oder frischluftbeaufschlagtes Bauteil, teilweise aus einer Legierung hergestellt sowie Verwendung einer Legierung zur Herstellung eines solchen Bauteils Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein abgasdurchströmtes Bauteil, insbesondere Gehäuse oder abgasdurchströmtes Bauteil, das innerhalb eines Abgasstromes, insbesondere eines Abgasturboladers oder Turbo-Compounds positioniert ist und wenigstens teilweise aus einer Legierung hergestellt ist, umfassend die folgenden Legierungsbestandteile: – 14–25 Gew.-% Al – 0,001–4 Gew.-% B – 0,01–2 Gew.-% C – 0–5 Gew.-% Nb – 0–2 Gew.-% Zr – 0–25 Gew.-% Ti – 0-2 Gew.-% W – 0–5 Gew.-% Ta – 0–5 Gew.-% Si – 0–5 Gew.-% V wobei der verbleibende Gewichtsanteil auf Fe entfällt und die Legierung abgesehen von Verunreinigungen frei von Chrom ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein abgasdurchströmtes Bauteil, insbesondere Gehäuse oder ein abgasumströmtes Bauteil, das innerhalb eines Abgasstromes, insbesondere eines Abgasturboladers oder Turbo-Compounds, positioniert ist sowie ein frischluftbeaufschlagtes (frischluftum- beziehungsweise -durchströmtes) Bauteil, insbesondere eines Abgasturboladers, das innerhalb eines Frischluftstromes positioniert ist und von diesem an- oder umströmt ist, wobei beide Bauteile wenigstens teilweise aus einer Legierung hergestellt sind, sowie eine Legierung zur Herstellung eines solchen Bauteils.
  • Abgasturbolader umfassen in der Regel eine Turbine und einen Verdichter, welche in mechanischer Triebverbindung miteinander stehen. Derartige Abgasturbolader werden beispielsweise in mit Verbrennungsmotoren ausgestatteten Kraftfahrzeugen eingesetzt. Dabei wird der Turbine das Abgas eines Verbrennungsmotors zugeleitet, welches ein Turbinenrad umströmt und antreibt. Letzteres treibt wiederum ein Verdichterrad des Verdichters an, welcher Luft aus der Umgebung ansaugt, verdichtet und für die Verbrennung dem Verbrennungsmotor zuführt. Turbinenrad und Verdichterrad stehen dazu herkömmlich über eine gemeinsame Welle, dann als Turbinenwelle bezeichnet, miteinander in mechanischer Triebverbindung.
  • Der Abgasturbolader ist aufgrund seiner Arbeitsweise ein hochbelastetes Aggregat. Dabei erreichen die Abgase, die der Turbine zugeführt werden, Temperaturen von 800 bis 1000 Grad Celsius, in Einzelfällen sogar darüber hinaus. Der Abgasturbolader ist zudem starken mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt.
  • Besonders starke dynamische Belastungen muss die Welle, auf deren einem Ende das Turbinenrad und auf deren anderem Ende das Verdichterrad drehfest montiert ist, aushalten. Derartige Wellen drehen dabei mit mehreren 10000 Umdrehungen pro Minute und werden während ihres Betriebes in Schwingungen versetzt, die nach Amplitude und Frequenz äußerst ungleich sind, je nach den Randbedingungen wie Drehzahl, Ladedruck, Öltemperatur, Umgebungstemperatur, Fahrverhalten, Motorschwingung und Fahrzeuguntergrund. Die Welle und die zugehörige Lagereinheit sind zufolge der hohen Wechselbeanspruchungen einem starken Verschleiß ausgesetzt, der zu Schäden und zu einer geringen Lebensdauer der Lagereinheit und des Abgasturboladers führen kann, denn es sind im Wesentlichen Welle und Lagereinheit, die die Lebensdauer eines Abgasturboladers bestimmen. Aus diesem Grunde ist die Lebensdauer des Abgasturboladers im Allgemeinen viel geringer als diejenige der meisten anderen Aggregate eines Kraftfahrzeugs.
  • Aus dem Stand der Technik sind ebenfalls sogenannte Turbo-Compound-Systeme (kurz Voith Turbo-Compound) bekannt geworden, welche eine im Abgasstrom angeordnete Turbine aufweisen und bei denen anstelle des Verdichters ein Ritzel vorgesehen ist, welches drehfest auf der Welle, dann wiederum als Turbinenwelle bezeichnet, angebracht ist und über wenigstens ein Zahnrad mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors kämmt. Hierdurch wird dem Abgas über die Turbine entnommene Energie zum mechanischen Antrieb der Kurbelwelle benutzt. Selbstverständlich kann einem solchen Turbo-Compoundsystem wenigstens ein Verdichter zugeordnet sein. In dem Fall können Verdichterrad und Turbinerad auf separaten Wellen, das Verdichterrad auf einer Verdichterwelle und das Turbinerad auf einer Turbinenwelle, angeordnet sein. Beide Wellen können dann in einer mechanischen Triebverbindung stehen oder in eine solche schaltbar sein.
  • Obwohl insbesondere die genannten Wellen in der Regel nicht zwingend direkt einem Abgas- beziehungsweise Frischluftstrom ausgesetzt sind, werden diese dennoch im Sinne der vorliegenden Erfindung als solche erfindungsgemäße Bauteile verstanden, da die Temperatur des Abgasstromes beziehungsweise Frischluftstromes auch die Wärmebelastung dieser Wellen bestimmt. Dies gilt auch dann, wenn die Wellen nicht einteilig mit dem entsprechenden Verdichter- und/oder Turbinenrad beziehungsweise Ritzel ausgeführt sind.
  • Zu den dynamisch stark beanspruchten Bauteilen eines Abgasturboladers oder Turbo-Compound-Systems gehören neben den oben genannten umlaufenden Komponenten auch andere unbewegte und bewegte Komponenten, beispielsweise eines Leitapparates, und insbesondere schwenkbare Komponenten wie Leitschaufeln eines Leitapparates, welche im Abgasstrom angeordnet sind oder auch Ventilkörper eines Ventils zur Einstellung des Massenstromes des Abgas- oder Frischluftstromes, wie nachfolgend noch näher erläutert wird. Wenn nachfolgend lediglich Bezug auf Abgasturbolader genommen wird, sind auch stets Turbo-Compound-Systeme gemeint.
  • In jüngerer Zeit sind korrosions- und hitzebeständige (warmfeste) nichtrostende Stähle bekanntgeworden, welche einen hohen Gehlalt an Chrom (Cr) aufweisen. Durch das Legierungselement Cr wird die Oxidationsbeständigkeit derartiger Bauteile, wenn sie von Abgasen um- beziehungsweise durchströmt werden, durch Ausbildung einer Passivschicht verbessert. Auch wurden sogenannte Superlegierungen, zum Beispiel Nickelbasislegierungen, vorgeschlagen, welche Temperaturen deutlich oberhalb von 1000°C standhalten und somit beispielsweise im Turbinenbau bis heute Verwendung finden. Nachteil dieser nichtrostenden Stähle und Superlegierungen ist die vergleichsweise hohe Dichte von ca. 8 g/cm3. Eine derart hohe Dichte erhöht das Gesamtgewicht eines Abgasturboladers, wenn die Legierung zur Herstellung einer solchen oder Teilen davon verwendet wird. Das erhöhte Gesamtgewicht wirkt sich negativ auf den Kraftstoffverbrauch und das erhöhte Gewicht beweglicher Teile wirkt sich zudem negativ auf das Ansprechverhalten eines mit einem solchen Abgasturbolader oder Turbo-Compounds ausgestatteten Kraftfahrzeugs aus.
  • Aufgrund des hohen Chromanteils, welcher oft bis zu 25 Gew.-%. und sogar darüber hinaus beträgt, sind derartige Legierungen äußerst teuer. Zudem weisen diese Legierungen auch weitere teilweise relativ teure oder sogar noch teurere Legierungselemente wie zum Beispiel Mo, Ni, Co, Re, Ru und Mn auf. Auf einen Einsatz derartiger Legierungselemente soll daher aus Kostengründen soweit wie möglich verzichtet werden.
  • In jüngster Zeit ist eine relativ kostengünstige Eisen-Aluminium-(FeAl-)Legierung bekannt geworden. So beschreibt die DE 10 2007 056 144 A1 eine derartige Legierung für den Einsatz in ruhenden, das heißt stationären von Abgas durchströmten Bauteilen wie einem Abgaskrümmer einer Abgasanlage beziehungsweise einem Turboladergehäuse, welche zur Führung des heißen Abgases des Verbrennungsmotors dienen sollen. Dabei sind die Legierungsbestandteile derart gewählt, dass eine besonders niedrige Wärmeleitfähigkeit erzielt wird, um Wärmeverluste der abgasdurchströmten Bauteile zu vermeiden, welche durch zu starke Abkühlung des Abgases zu erhöhten Schadstoffemissionen führen würde. Der Einsatz einer solchen Legierung stößt jedoch bei stark dynamisch belasteten Bauteilen, insbesondere beim Einsatz in Abgasturboladern, schnell an seine Grenzen. Man spricht hier von der sogenannten thermo-mechanischen Ermüdung. Infolge von Schwingungen ergeben sich sehr hohe Wechselbeanspruchungen, die Schäden des Abgasturboladers verursachen. Die besonders hohen Anforderungen an die thermo-mechanische Dauerfestigkeit der Legierung sind in diesem Fall nicht vollständig zu erfüllen.
  • Zudem ist die vorgeschlagene FeAl-Legierung zwar relativ gut fügbar, jedoch sind dennoch relativ aufwändige Schweißnahtvorbereitungen zum Fügen derartiger Bauteile nötig. Infolge der relativ schlechte Zerspanbarkeit einer derartigen Legierung werden Bauteile insbesondere durch Urformen beziehungsweise Umformen hergestellt. Dies ist dann nachteilig, wenn die hergestellten Bauteile spanend nachgearbeitet oder komplett durch Zerspanen hergestellt werden sollen. Zwar ist die Dichte dieser Legierung deutlich geringer als beispielweise die der Superlegierungen, jedoch besteht auch hier noch weiterer Verbesserungsspielraum.
  • Vergleichsversuche haben nun ergeben, dass die bekannte FeAl-Legierung auch bei abgasdurchströmten (abgasführenden) Bauteilen, insbesondere einer Abgasanlage, wie Abgaskrümmern über die Lebensdauer eines solchen eine unerwünschte Abnahme der Festigkeit aufweist. Die Ursachen hierfür waren zunächst nicht bekannt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen anzugeben, mit welchen sich die Lebensdauer eines solchen Bauteils steigern lässt. Dies gilt in besonderem Maße für stark dynamisch beanspruchte und vom Abgasstrom beziehungsweise Frischluftstrom umströmte Bauteile, insbesondere eines solchen Abgasturboladers, Turbo-Compound-Systems oder einer Abgasanlage. Zudem soll das Gewicht eines solchen Bauteils reduziert sowie dessen Zerspanbarkeit und Fügbarkeit verbessert werden. Hierzu soll eine besondere Legierung angegeben werden, welche die Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Vorteilhaft sollten zugleich die Kosten reduziert werden.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
  • Gemäß einer ersten Alternative umfasst ein erfindungsgemäßes abgasdurchströmtes Bauteil, insbesondere Gehäuse oder ein abgasumströmtes Bauteil, das innerhalb eines Abgasstromes, insbesondere eines Abgasturboladers oder Turbo-Compounds, positioniert ist und wenigstens teilweise aus einer Legierung hergestellt ist, die folgenden Legierungsbestandteile:
    • – 14–25 Gew.-% Al
    • – 0,001–4 Gew.-% B
    • – 0,01–2 Gew.-% C
    • – 0–5 Gew.-% Nb
    • – 0–2 Gew.-% Zr
    • – 0–25 Gew.-% Ti
    • – 0–2 Gew.-% W
    • – 0–5 Gew.-% Ta
    • – 0–5 Gew.-% Si
    • – 0–5 Gew.-% V
    wobei der verbleibende Gewichtsanteil auf Fe entfällt, und die Legierung abgesehen von Verunreinigungen frei von Chrom ist.
  • Gemäß einer zweiten Alternative ist ein frischluftbeaufschlagtes Bauteil insbesondere eines Abgasturboladers vorgesehen, das innerhalb eines Frischluftstromes positioniert ist oder von diesem an- oder umströmt ist, wobei das Bauteil wenigstens teilweise aus einer Legierung hergestellt ist, umfassend die folgenden Legierungsbestandteile:
    • – 14–25 Gew.-% Al
    • – 0,001–4 Gew.-% B
    • – 0,01–2 Gew.-% C
    • – 0–5 Gew.-% Nb
    • – 0–2 Gew.-% Zr
    • – 0–25 Gew.-% Ti
    • – 0–2 Gew.-% W
    • – 0–5 Gew.-% Ta
    • – 0–5 Gew.-% Si
    • – 0–5 Gew.-% V
    wobei der verbleibende Gewichtsanteil auf Fe entfällt, und die Legierung abgesehen von Verunreinigungen frei von Chrom ist.
  • Die Erfinder haben erkannt, dass durch die erfindungsgemäße FeAl-Legierung die hohen Anforderungen an die Dauerfestigkeit bezüglich der thermo-mechanischen Belastungen optimal erfüllt werden. Insbesondere dann, wenn stark dynamisch belastete Bauteile, welche vom Abgas umströmt sind, aus einer solchen Legierung hergestellt werden, kann die Lebensdauer eines derartigen Abgasturboladers/Turbo-Compounds deutlich erhöht werden. Zu den dynamisch beanspruchten Bauteilen gehören insbesondere die Turbinenwelle, sowie das Turbinenrad, Leitschaufeln, Leiträder und Leitgitter eines Leitapparates, welcher in Strömungsrichtung des Abgases dem Turbinenrad vorgeschaltet ist sowie dort angeordnete Düsen zur Umlenkung oder Beschleunigung des Abgases. Zu den abgasbeaufschlagten Bauteilen gehören im Sinne der vorliegenden Erfindung auch Hitzeschilder, die in der Regel zwischen Turbinenrad und Lagereinheit angeordnet sind. Auch das umlaufende Verdichterrad sowie weitere von Frischluft beaufschlagte Bauteile wie Lagerschalen oder Komponenten zur Regelung des Frischluftstromes können aus dieser Legierung hergestellt sein.
  • Durch den erfindungsgemäßen Gewichtsanteil an Aluminium (Al) kann die Dichte einer solchen Legierung bis auf 6,5 g/cm3, 6 g/cm3, 5,6 g/cm3 oder sogar darunter herabgesetzt werden. Dadurch lässt sich eine Gewichtsersparnis und mithin eine Kraftstoffersparnis beim Einsatz eines solchen Abgasturboladers/Turbo-Compounds in einem Kraftfahrzeug erzielen. Die Gewichtsersparnis führt auch zu einem verbesserten Ansprechverhalten bei bewegten/umlaufenden Bauteilen, insbesondere wird das Turboloch des Abgasturboladers beziehungsweise Turbo-Compounds kleiner.
  • Der Al-Gehalt kann auch so gewählt werden, dass in dem Zustandsdiagramm der Legierung der B2-Bereich nicht verlassen wird.
  • Durch den hohen Anteil an Al wird auch die Oxidationsbeständigkeit im Betrieb der Bauteile, insbesondere des Abgasturboladers oder Turbo-Compounds, erhöht. Die Erfinder kamen dabei zu einer völlig überraschenden Erkenntnis: Mit dem zunehmenden Al-Gehalt wechselt die erfindungsgemäße Legierung bei steigenden Temperaturen noch rascher von einem spröden in ein duktiles Materialverhalten, wodurch die dynamischen Belastungen noch besser absorbiert werden als zuvor.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Anteil an Aluminium an der Legierung, aus welcher das abgasumströmte beziehungsweise frischluftbeaufschlagte Bauteil hergestellt ist, mehr als 20 und ≤ 25 Gew.-%. Besonders bevorzugt beträgt der Anteil an Al > 23 und < 25 Gew.-%. und insbesondere 24 Gew.-%.
  • Bevorzugt beträgt der Anteil an Al 23–50 Gew.-%.
  • Mit Vorteil setzen sich die Legierungsbestandteile des Bauteils wie folgt zusammen:
    • – 0,01–5 Gew.-% Nb
    • – 0,01–2 Gew.-% Zr
    • – 0,01–25 Gew.-% Ti
    • – 0,01–2 Gew.-% W
    • – 0,01–5 Gew.-% Ta
    • – 0,01–5 Gew.-% Si
    • – 0,01–5 Gew.-% V.
  • Durch die Legierungselemente Wolfram (W) und Tantal (Ta) kann die Festigkeit noch zusätzlich erhöht werden, sodass die Lebensdauer der dynamisch beanspruchten Bauteile und damit die eines solchen Abgasturboladers/Turbo-Compounds nochmals deutlich erhöht werden kann. Eine ganz besondere Legierung gemäß der vorliegenden Erfindung weist 20 Gew.-% Al kombiniert mit 25 Gew.-% Ti, beziehungsweise hiervon um maximal 2 Gew.-nach oben oder unten abweichende Mengen, auf.
  • Bevorzugt ist das abgasumströmte Bauteil ein Turbinenrad insbesondere eines Abgasturboladers/Turbo-Compounds oder ein Leitapparat eines solchen oder dessen Komponenten, wie Düsen, Leitschaufeln, Leitgitter und/oder Leiträder oder ein Ventilkörper eines im Abgasstrom oder Frischluftstrom angeordneten Ventils. Das abgasdurchströmte Bauteil kann ein Gehäuse eines Abgasturboladers/Turbo-Compounds sein. Derartige Ventile sind beispielsweise als Drosselventile (Klappen) bekannt geworden und werden beispielsweise in Strömungsrichtung hinter dem Abgasturbolader/Turbo-Compound gesehen angeordnet. Natürlich können derartige Ventilkörper auch in sogenannten Waste-Gate-Ventilen sowie in Frischluftventilen, welche im Frischluftstrom angeordnet sind, vorgesehen sein. Auch wäre es denkbar, insbesondere alle Bauteile derartiger Ventile, also auch deren Gehäuse, wenigstens teilweise aus einer solchen Legierung herzustellen.
  • Durch den Verzicht auf das relativ teure Legierungselement können die Herstellungskosten eines solchen Bauteils, Insbesondere wenn es als Massenbauteil ausgeführt ist, deutlich gesenkt werden.
  • Bevorzugt kann das Bauteil ein Hitzeschild oder eine Lagerschale zur Lagerung einer Turbinenwelle und/oder Verdichterwelle des Abgasturboladers/Turbo-Compounds sein. Auch hierdurch werden insbesondere die dynamischen Eigenschaften des Lagers oder des Hitzeschilds, durch welche im Allgemeinen die entsprechende Welle hindurchgeführt ist, deutlich verbessert. Natürlich könnten auch vom Frischluftstrom beaufschlagte Ventile, dessen Gehäuse oder Ventilkörper aus einer solchen Legierung hergestellt sein.
  • Erfindungsgemäß ist die Verwendung der Legierung zur Herstellung eines frischluftbeaufschlagten Bauteils, eines abgasdurchströmten oder eines abgasumströmten Bauteils geeignet, wobei die Legierung die folgenden Legierungsbestandteile umfasst:
    • – 14–25 Gew.-% Al
    • – 0,001–4 Gew.-% B
    • – 0,01–2 Gew.-% C
    • – 0–5 Gew.-% Nb
    • – 0–2 Gew.-% Zr
    • – 0–25 Gew.-% Ti
    • – 0–2 Gew.-% W
    • – 0–5 Gew.-% Ta
    • – 0–5 Gew.-% Si
    • – 0–5 Gew.-% V
    wobei der verbleibende Gewichtsanteil auf Fe entfällt und die Legierung abgesehen von Verunreinigungen frei von Chrom ist.
  • Mit Vorteil ist der Anteil an Al ≥ 20 und ≤ 25 Gew.-%., besonders bevorzugt > 23 und ≤ 25 Gew.-%., insbesondere 24 Gew.-% und besonders vorteilhaft zwischen 23 und 50 Gew.-%. Dabei gilt das bereits zu Al oben ausgeführte.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102007056144 A1 [0010]

Claims (14)

  1. Abgasdurchströmtes Bauteil, insbesondere Gehäuse oder abgasumtrömtes Bauteil, das innerhalb eines Abgasstromes, insbesondere eines Abgasturboladers oder Turbo-Compounds, positioniert ist und wenigstens teilweise aus einer Legierung hergestellt ist, umfassend die folgende Legierungsbestandteile: – 14–25 Gew.-% Al – 0,001–4 Gew.-% B – 0,01–2 Gew.-% C – 0–5 Gew.-% Nb – 0–2 Gew.-% Zr – 0–25 Gew.-% Ti – 0–2 Gew.-% W – 0–5 Gew.-% Ta – 0–5 Gew.-% Si – 0–5 Gew.-% V wobei der verbleibende Gewichtsanteil auf Fe entfällt und die Legierung abgesehen von Verunreinigungen frei von Chrom ist.
  2. Frischluftbeaufschlagtes Bauteil, insbesondere eines Abgasturboladers, das innerhalb eines Frischluftstromes positioniert ist oder von diesem an- oder umströmt ist und wenigstens teilweise aus einer Legierung hergestellt ist, umfassend die folgenden Legierungsbestandteile: – 14–25 Gew.-% Al – 0,001–4 Gew.-% B – 0,01–2 Gew.-% C – 0–5 Gew.-% Nb – 0–2 Gew.-% Zr – 0–25 Gew.-% Ti – 0–2 Gew.-% W – 0–5 Gew.-% Ta – 0–5 Gew.-% Si – 0–5 Gew.-% V wobei der verbleibende Gewichtsanteil auf Fe entfällt und die Legierung abgesehen von Verunreinigungen frei von Chrom ist.
  3. Bauteil gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Al > 20 und ≤ 25 Gew.-% beträgt.
  4. Bauteil gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Al > 23 und ≤ 25 Gew.-% und Insbesondere 24 Gew.-% beträgt.
  5. Bauteil gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Al 23–50 Gew.-%. beträgt.
  6. Bauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierungsbestandteile betragen: – 0,01–5 Gew.-% Nb – 0,01–2 Gew.-% Zr – 0,01–25 Gew.-% Ti – 0,01-2 Gew.-% W – 0,01–5 Gew.-% Ta – 0,01–5 Gew.-% Si – 0,01–5 Gew.-% V.
  7. Bauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das abgasumströmte Bauteil ein Turbinenrad insbesondere eines Abgasturboladers oder Turbo-Compounds ist.
  8. Bauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das abgasumströmte Bauteil ein Hitzeschild oder ein Leitapparat insbesondere eines Abgasturboladers oder Turbo-Compounds oder dessen Komponenten, wie Düsen, Leitschaufeln, Leitgitter und/oder Leiträder ist.
  9. Bauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das abgasdurchströmte Bauteil ein Abgaskrümmer ist.
  10. Bauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das abgasdurchströmte Bauteil ein Gehäuse insbesondere eines Abgasturboladers oder Turbo-Compounds ist.
  11. Bauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das abgasumströmte oder frischluftbeaufschlagte Bauteil ein Ventilkörper eines im Abgasstrom oder Frischluftstrom angeordneten Ventils ist.
  12. Bauteil gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das frischluftbeaufschlagte Bauten ein Verdichterrad oder eine Lagerschale zur Lagerung einer Turbinenwelle und/oder Verdichterwelle insbesondere eines Abgasturboladers oder Turbo-Compounds ist.
  13. Verwendung einer Legierung zur Herstellung eines frischluftbeaufschlagten Bauteils oder eines abgasdurchströmten Bauteils oder eines abgasumströmten Bauteils, umfassend die folgenden Legierungsbestandteile: – 14–25 Gew.-% Al – 0,001–4 Gew.-% B – 0,01–2 Gew.-% C – 0–5 Gew.-% Nb – 0–2 Gew.-% Zr – 0–25 Gew.-% Ti – 0–2 Gew.-% W – 0–5 Gew.-% Ta – 0–5 Gew.-% Si – 0–5 Gew.-% V wobei der verbleibende Gewichtsanteil auf Fe entfällt und die Legierung abgesehen von Verunreinigungen frei von Chrom ist.
  14. Verwendung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Al > 20 und < 25 Gew.-%, bevorzugt > 23 und ≤ 25 Gew.-%., insbesondere 24 Gew.-%. und besonders bevorzugt 23–50 Gew.-%. beträgt.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007056144A1 (de) 2007-11-16 2009-05-20 Volkswagen Ag Abgaskrümmer oder Turboladergehäuse aus einer FeAl-Stahllegierung

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007056144A1 (de) 2007-11-16 2009-05-20 Volkswagen Ag Abgaskrümmer oder Turboladergehäuse aus einer FeAl-Stahllegierung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112771192A (zh) * 2018-10-05 2021-05-07 纬湃科技有限责任公司 具有用于高温应用的钢材料的涡轮增压器
US11454132B2 (en) 2018-10-05 2022-09-27 Vitesco Technologies GmbH Turbocharger, having a steel material for high-temperature applications

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