DE69230688T2 - Sehr hitzebeständiger träger für autokatalysator - Google Patents

Sehr hitzebeständiger träger für autokatalysator

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Description

    TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen sehr hitzebeständigen Metallträger für einen Katalysator für Kraftfahrzeuge, der einer Erhöhung der Temperatur des Abgases eines Kraftfahrzeugmotors gewachsen ist.
  • STAND DER TECHNIK
  • Eine Honigwabe aus Keramik, die hauptsächlich aus Cordierit besteht, wurde bisher in großem Umfang als Träger für einen Katalysator verwendet, um Autoabgas verschmutzungsfrei zu machen. In den letzten Jahren wurden die Vorteile einer metallischen Honigwabe erkannt, die eine Folie aus rostfreiem Stahl umfaßt, und man begann mit der Montage dieser metallischen Honigwabe in einigen hochwertigen Personenkraftfahrzeugen, dies führte dazu, daß die Anzahl der in Kraftfahrzeugen installierten metallischen Honigwaben allmählich zunahm. Die Vorteile einer metallischen Honigwabe umfassen folgende: (1) da die Temperaturerhöhungsrate beim Starten eines Motors höher als die im Falle einer keramischen Honigwabe ist, kann die metallische Honigwabe ihre katallytische Aktivität zur Reinigung des Abgases eher zeigen als eine Honigwabe aus Keramik, dies trägt zu einer Verringerung der freigesetzten Menge toxischer Gase bei, (2) da die Wanddicke die Hälfte der einer Honigwabe aus Keramik beträgt oder noch geringer ist, wird der Absaugwiderstand so gering, daß der Abgabeverlust des Motors gering ist, (3) die Oberfläche pro Volumeneinheit der Honigwabe ist so groß, daß eine relative Verringerung der Größe möglich wird, und (4) in einer Honigwabe aus Keramik sollte zwischen der Honigwabe und dem Mantel ein Dämpfungsmaterial angeordnet werden, das einen Draht aus Inconel oder hochwertigem rostfreiem Stahl umfaßt, und aufgrund der geringen Wärmebeständigkeit des Dämpfungsmaterials ist der Temperaturanstieg des Abgases begrenzt, wohingegen die metallische Honigwabe direkt mit dem Mantel verbunden ist, so daß kein Dämpfungsmaterial notwendig ist, und sie kann an einer Stelle mit höherer Temperatur direkt nach dem Krümmer des Motors angeordnet werden, wodurch die Aufbauzeit der Reinigungswirkung des Katalysators verkürzt wird.
  • Die metallische Honigwabe kann bei einer höheren Temperatur als die Honigwabe aus Keramik verwendet werden. Vor dem Hintergrund der strengeren CAFE und der Regulierung der Abgase, was zu einer weiteren Temperaturerhöhung des Abgases aus einem Kraftfahrzeugmotor führte, so daß herkömmliche metallische Honigwaben diese neuen Anforderungen an die Wärmebeständigkeit nicht erfüllen können, ist jedoch in den letzten Jahren die Forderung nach einem sparsamen Betrieb mit hoher Geschwindigkeit bei geringem Kraftstoffverbrauch immer stärker geworden.
  • Insbesondere betrug die Gaseinlaßtemperatur, der herkömmliche metallische Honigwaben ausgesetzt waren, höchstens etwa 850ºC, selbst wenn sie sofort hinter dem Krümmer des Motors verwendet wurden. In den letzten Jahren erreichte die Gaseinlaßtemperatur jedoch oftmals 900 bis 1000ºC. Dadurch wurde es für herkömmliche metallische Honigwaben unmöglich, den strengen Test der Anforderungen an die Haltbarkeit zu bestehen.
  • Wie zum Beispiel auf den Seiten 70 bis 80 von "Nikkei Mekanikaru (Nikkei Mechanical)", Nr. 20, im Januar 1992 herausgegeben, beschrieben, wird eine Verbesserung der Oxidationsbeständigkeit der Honigwabe als erste Forderung angesehen, die bei der Verbesserung der Wärmebeständigkeit einer metallischen Honigwabe erfüllt werden muß. Aus diesem Grund richtete sich, wie zum Beispiel in den ungeprüften japanischen Patentveröffentlichungen (Kokai) Nr. 92286/1975, 48473/1976 und 71898/1982 beschrieben, die Aufmerksamkeit auf die Oxidationsbeständigkeit eines Folienmaterials für eine metallische Honigwabe und die Haftung der Folie, und es wurde eine Folie verwendet, die als Grundmaterial eine Legierung auf der Basis von Fe-Cr-Al umfaßt, die bisher in großem Umfang als Heizdraht und Hochtemperaturteil für Heizvorrichtungen verwendet wurde, da sie eine hervorragende Oxidationsbeständigkeit und Haftung als Folie aufweist und eine bessere Wärmebeständigkeit oder Haftung an einer mit aktiviertem Aluminiumoxid (γ-Al&sub2;O&sub3;) beschichteten Schicht aufweist, die direkt als Träger für den Katalysator dient. Bei allen in den vorstehend genannten Veröffentlichungen beschriebenen Verfahren wird Y dazu verwendet, die Oxidationsbeständigkeit des Materials zu verbessern.
  • Andererseits schlägt die geprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokoku) Nr. 2-58340 eine -Legierung auf der Basis von Fe-Cr-Al, die insgesamt 0,06 Gew.-% Elemente der Seltenen Erden enthält, die 0,002 bis 0,05 Gew.-% eines Elementes der Seltenen Erden einschließen, das aus La, Ce, Pr und Nd ausgewählt ist; das hauptsächlich zugesetzt wird, um das Ablösen eines Oxidfilms der Legierung zu verhindern, und eine Legierung auf der Basis von Fe-Cr-Al vor, die Zr zur Verbesserung der Stabilisierung der Legierung und Nb in einer ausreichenden Menge enthält, damit ein bestimmtes Verhältnis zwischen diesem und dem C-Gehalt und dem N-Gehalt erreicht wird, um die Hochtemperatur-Kriechfestigkeit zu sichern. In diesen Veröffentlichungen wird der Effekt beschrieben, daß beim Übersteigen eines Gesamtgehaltes an Elementen der Seltenen Erden von 0,06 Gew.-% - verglichen mit einem Gesamtgehalt von 0,06 Gew.-% oder weniger - keine deutliche Verbesserung der Oxidationsbeständigkeit erreicht werden kann, und es außerdem unmöglich wird, die Bearbeitung bei herkömmlichen Temperaturen der Warmverarbeitung vorzunehmen.
  • Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 63- 45351 schlägt in ähnlicher Weise eine Legierung auf der Basis von Fe- Cr-Al vor, worin das oben beschriebene Element der Seltenen Erden, ausgenommen Ce oder La allein, in einer Menge im Bereich von 0,05 bis 0,2 Gew.-% zugesetzt wird, da der Zusatz von Y die Herstellungskosten erhöht. Nach der Beschreibung dieser Veröffentlichung beruht der Vorschlag auf der Erkenntnis, daß das Vorhandensein von Ce die Verringerung; der Warmverarbeitung verursacht, die dem Zusatz der vorstehend beschriebenen Elemente der Seltenen Erden zugeschrieben werden kann, und auch die Oxidationsbeständigkeit beeinträchtigt, und der Zusatz von Elementen der Seltenen Erden, ausgenommen Ce allein, die Warmverarbeitung des Materials ermöglicht und außerdem zu einer Verbesserung der Oxidationsbeständigkeit beiträgt. Die Elemente der Seltenen Erden sind jedoch sehr reaktiv und ihre chemischen Eigenschaften sind einander sehr ähnlich, so daß die Trennung der einzelnen Elemente der Seltenen Erden nicht einfach ist, wodurch die abgetrennten Elemente der Seltenen Erden im Vergleich mit einem Mischmetall sehr teuer sind, daß eine herkömmliche Mischung von Elementen der Seltenen Erden umfaßt. Wie bei der alleinigen Verwendung von La beinhaltet das Abtrennen und Entfernen von Ce allein aus diesem Grund unvermeidlich eine Erhöhung der Kosten. Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 63-42356, deren Anmelder der gleiche wie der der vorstehend genannten ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 63-45351 ist, offenbart eine Legierung auf der Basis von Fe-Cr-Al, deren Oxidationsbeständigkeit und Ablösefestigkeit einer Glühspanschicht hervorragend ist und die insge samt 0,0I bis 0,30% Ce, La, Pr und Nd enthält. In dieser Veröffentlichung wurde jedoch keine Untersuchung bezüglich der Warmverarbeitbarkeit der Legierung vorgenommen.
  • Obwohl im vorstehend beschriebenen Stand der Technik die Haftung und die Oxidationsbeständigkeit eines Oxidfilms im Hinblick auf die Verbesserung der Wärmebeständigkeit des Metallträgers untersucht wurden, wurde darin der Einfluß des Folienmaterials auf die Haltbarkeit der Honigwabenstruktur, zum Beispiel die Hochtemperatur- Dehngrenze, die aus praktischer Sicht eine sehr wichtige, notwendige Eigenschaft einer Folie darstellt, die die Honigwabe des Katalysators bildet, überhaupt nicht untersucht.
  • JP-A-3166337 offenbart auf rostfreiem Stahl basierende Folien, die Nb, Ta und Mo enthalten können, diese Folien werden jedoch sehr schnell fest, und diese Elemente werden nur zugesetzt, um die Haftung oder die Oxidationsbeständigkeit zu verbessern.
  • Die vorliegende Erfindung erfolgte angesichts der Lösung des Problems der fehlenden Wärmebeständigkeit eines herkömmlichen Metallträgers in Verbindung mit einer Temperaturerhöhung des Abgases von Kraftfahrzeugmotoren, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen sehr hitzefesten bzw. wärmebeständigen Metallträger bereitzustellen, der Motorabgasen mit einer höheren Temperatur (900 bis 1000ºC) widerstehen kann.
  • AUFBAU DER ERFINDUNG
  • Zur Lösung der oben beschriebenen Aufgabe umfaßt der erfindungsgemäße Metallträger für einen Katalysator eine Honigwabe und einen Mantel, wobei die Honigwabe ein Folienmaterial umfaßt, das eine Legierung auf der Basis von Fe-Cr-Al umfaßt, das durch Schmelzen, Gie ßen, Warmwalzen und Kaltwalzen hergestellt wurde und Hochtemperatur-Dehngrenzen von 22 kgf/mm² oder darüber bzw. 11 kgf/mm² oder darüber bei 600ºC und 700ºC für ein Folienmaterial hat, das bei der Temperatur der Rekristallisationstemperatur des Folienmaterials oder darüber geglüht wurde.
  • Außerdem wurden die chemischen Bestandteile, die das Folienmaterial bilden, als ein Mittel spezifiziert, um die oben beschriebene Hochtemperatur-Dehngrenze zu erreichen.
  • Insbesondere werden die Fällung verstärkende oder die Feststofflösung verstärkende Elemente, wie Ta, Nb, Mo und W, dem Folienmaterial in einer gegebenen Menge zugesetzt, um die Dehngrenze des Folienmaterials im Temperaturbereich von 600 bis 700ºC zu verbessern. Von den hier genannten Erfindern durchgeführte Versuche zeigten tatsächlich, daß ein Metallträger, der das oben beschriebene Folienmaterial mit hoher Dehngrenze umfaßt, dem Haltbarkeitstest mit stoßweisem Wärmeschock mit einem Motor widerstehen kann, bei dem die Höchsttemperatur 950ºC beträgt.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Fig. 1: ist eine graphische Darstellung des Zusammenhangs zwischen dem Abstand vom Mantel zur Mitte des Trägers eines Honigwabenkörpers und der Temperatur (Kurve 1) und des Zusammenhangs zwischen der Anzahl der Lagen des Trägers und der Scherdeformation eines gerippten Blechs des Honigwabenkörpers (Kurven 2 und 3), wobei die Kurve 2 für ein herkömmliches Beispiel und die Kurve 3 für ein erfindungsgemäßes Beispiel stehen;
  • Fig. 2: ist eine graphische Darstellung des Zusammenhangs zwischen der Temperatur eines Honigwabenkörpers und den Hochtemperatur-Dehngrenzen eines herkömmlichen Beispiels (Kurve 4) und eines erfindungsgemäßen Beispiels (Kurve 5);
  • Fig. 3: ist eine graphische Darstellung des Zusammenhangs zwischen der zugesetzten Menge von Nb und der Dehngrenze;
  • Fig. 4: ist eine graphische Darstellung des Zusammenhangs zwischen der zugesetzten Menge von Mo und der Dehngrenze, wenn Nb in Kombination mit Mo zugesetzt wird; und
  • Fig. 5: ist eine Perspektivansicht einer Ausführungsform der Struktur eines Metallträgers.
  • BESTE ART UND WEISE DER DURCHFÜHRUNG UNSERER ERFINDUNG
  • Nachfolgend wird die beste Art und Weise der Durchführung unserer Erfindung detailliert beschrieben.
  • Zur Herstellung der oben beschriebenen, metallischen Honigwabe, die einer hohen Gaseinlaßtemperatur von 900 bis 1000ºC widerstehen kann, haben die hier genannten Erfinder mit dem Metallträger zuerst den folgenden stoßweisen Haltbarkeitstest mit einem Motor vorgenommen.
  • Insbesondere wurde ein Metallträger, wie er in Fig. 5 gezeigt ist, der eine metallische Honigwabe (20Cr-5Al-0,05Ti-0,08REM (Elemente der Seltenen Erden)), die einen Durchmesser von 75 mm und eine Länge von 100 mm hat und eine gerippte Folie und eine flache Folie umfaßt, und einen zylindrischen Mantel aus einem 1,5 mm Blech aus rostfreiem Stahl umfaßt, der die Außenseite der metallischen Honigwabe zylindrisch umgibt, als ein Beispiel der Metallträgerstruktur verwendet und einem Wärmeschocktest unterzogen, bei dem eine Erhöhung der Temperatur von 150ºC auf 950ºC, gefolgt von einer Verringerung der Temperatur von 950ºC auf 150ºC (die maximale Temperatur lag 100ºC über der des herkömmlichen Tests) 1200-mal wiederholt wurde.
  • Als Ergebnis wurde festgestellt, daß selbst ein Metallträger, der dem herkömmlichen Wärmeschocktest mit einer Höchsttemperatur von 850ºC widerstehen kann, bei den oben beschriebenen neuen Bedingungen zerbrach. Die Bruchstelle befand sich einige mm innerhalb der äußeren Peripherie, und der Grundmaterialteil der gerippten Platte war in einer Entfernung von der Verbindung der Folien, die die Honigwabe bilden, in Richtung des Abgasstroms gebrochen, was dazu führte, daß die innere Honigwabe von der Strömungsrichtung des Abgases abweicht. Der qualitative Grund für den Bruch ist, daß es beim Schritt der schnellen Erhöhung und Verringerung der Temperatur einen Zeitraum gibt, bei dem zwischen dem Mantel aus dem dünnen Blech aus rostfreiem Stahl zum Halten der Honigwabe und der Honigwabe ein Temperaturunterschied von 400ºC oder mehr auftritt, und daß zu diesem Zeitpunkt die von diesem Temperaturunterschied hervorgerufene Wärmebelastung ausreichend hoch wird, um deutlich in den plastischen Bereich über die Elastizitätsgrenze hinaus einzudringen, so daß die Zunahme und die Abnahme der Wärmebelastung zum Wärmeermüdungsbruch dler Honigwabe führen.
  • Bei diesem Wärmezyklus des Metallträgers führt das Erwärmen zu einem schnellen Anstieg der Innentemperatur der Honigwabe, wohingegen die Temperaturerhöhungsrate des Mantels beim Erwärmen gering ist. Das führt zu einem Temperaturunterschied zwischen dem Mantel und dem Inneren der Honigwabe, und dieser Temperaturunterschied wird schnell größer. Nach einer Zeit nimmt jedoch dieser Temperatur unterschied ab, da der Mantel ebenfalls erwärmt wird, und beim Schritt des Abkühlens wird eine weitere Verringerung des Temperaturunterschiedes beobachtet. Deshalb existiert während jedes Wärmezyklus ein Zeitraum, bei dem dieser Temperaturunterschied zwischen dem Mantel und der Honigwabe einen Höchstwert hat (400ºC oder darüber).
  • Die hier genannten Erfinder haben die Verteilung der Scherdeformation analysiert, die einer heterogenen Temperaturverteilung zugeschrieben werden kann, wenn der maximale Temperaturunterschied zwischen dem Mantel und der Honigwabe aufgetreten ist, wobei sie ein vereinfachtes thermoplastisches-plastisches Modell unter der Voraussetzung benutzen, daß der oben beschriebene Metallträger verwendet wird. Als Ergebnis haben sie festgestellt, daß bei jedem Wärmezyklus in der Honigwabe an der Stelle, an der beim oben beschriebenen stoßweisen Motortest ein Bruch auftrat, ein Anstieg und eine Abnahme der maximalen Wärmebelastung von etwa 0,7% oder mehr auftrat.
  • Die Ergebnisse sind in Fig. 1 gezeigt. In dieser Figur wird die Kurve 1 dadurch erhalten, daß der oben beschriebene Test mit einem Metallträger durchgeführt wird, der unmittelbar hinter dem Auspuffkrümmer angebracht ist, um die Temperaturverteilung an den einzelnen Stellen in der Honigwabe vom Mantel in Richtung der Mitte der Honigwabe zu bestimmen und eine Temperaturkurve für den Fall des maximalen Temperaturunterschiedes zwischen dem Mantel und der Honigwabe aus den Temperaturkurven der entsprechenden Wärmezyklen auszuwählen. Die maximale Temperatur tritt auf, wenn die Stelle in der Nähe der Mitte der Honigwabe auf etwa 700ºC erwärmt wird. In diesem Fall tritt ein deutlicher Temperaturgradient (Temperaturunterschied zwischen der Honigwabe und dem Mantel: 400ºC oder mehr) in der Honigwabe an einer Stelle auf, die etwa 15 mm vom Mantel entfernt ist.
  • Die Kurve 2 zeigt die Verteilung der Scherdeformation, die mit dem oben beschriebenen thermoplastischen-plastischen Modell gemessen wurde, wobei die Scherdeformation an der Stelle den Höchstwert erreicht, die einen deutlichen Temperaturgradienten hat, wobei dort eine Temperaturänderung von 600 bis 700ºC auftritt. Obwohl der deutlichste Temperaturgradient bei Temperaturen von 600ºC oder darunter beobachtet wird, da die Festigkeit des Materials mit abnehmender Temperatur zunimmt, ist die Scherdeformation geringer als die im oben beschriebenen Temperaturbereich. Ein solches Phänomen kann einer Veränderung der Dehngrenze des Honigwabenmaterials zugeschrieben werden.
  • Die hier genannten Erfinder haben Untersuchungen zu einer Änderung der Dehngrenze von 0,2% bei der Temperatur des Materials vorgenommen und als Ergebnis festgestellt, daß die Dehngrenze des Materials in dem Temperaturbereich von 600 bis 700ºC deutlich geringer wird. Das ist in der Kurve 4 der Fig. 2 gezeigt.
  • Insbesondere wurde festgestellt, daß ein Bereich, bei dem die Temperatur 600 bis 700ºC erreicht und zu einer schnellen Verringerung der Dehngrenze des Materials führt, neben einem Abschnitt liegt, der sich vom Mantel 11 in Richtung der äußeren Peripherie der Honigwabe 4 erstreckt, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, und der den deutlichsten Temperaturgradienten hat, und daß sich in diesem Bereich eine deutliche Scherdeformation konzentriert.
  • Da die Honigwabe bei dieser metallischen Honigwabe im allgemeinen direkt an einen Mantel aus einem dünnen Blech aus rostfreiem Stahl (Dicke 1,0 bis 2 mm) gelötet ist, bewirkt ein Temperaturunterschied zwischen dem Mantel und der Honigwabe, daß ein großer Teil der Wärmebelastung auf die Honigwabe angewendet wird, die aus einer Folie hergestellt ist, deren Dicke (gewöhnlich etwa 50 um) viel gerin ger als die des äußeren Gußmaterials ist. Außerdem existiert innerhalb der Honigwabe auch eine Temperaturverteilung, und die Dehngrenze des Materials ändert sich in Abhängigkeit von dieser Temperaturverteilung, so daß sich die Wärmebelastung in dem Bereich, der nahe dem Abschnitt mit einem deutlichen Temperaturgradienten und liegt, und in dem Bereich mit einer relativ geringen Dehngrenze des Materials konzentriert.
  • Somit haben die hier genannten Erfinder festgestellt, daß eine Verbesserung der Dehngrenze des Materials an dem Abschnitt in einem Temperaturbereich, in dem die Hochtemperatur-Dehngrenze deutlich geringer wird, nicht nur sehr vorteilhaft ist, um die Wärmebelastung zu verringern, sondern auch um die Haltbarkeit des Trägers zu verbessern.
  • Auf der Basis dieser Erkenntnis haben die hier genannten Erfinder ein hypothetisches Festigkeitsprofil erstellt (Kurve 5 in Fig. 2), bei dem die Dehngrenzen bei 600ºC und 700ºC, die durch die Kurve 4 von Fig. 2 angegeben werden, jeweils um 50% erhöht wurden, und haben die Verteilung der Wärmebelastung mit dem oben beschriebenen thermoplastischen-plastischen Modell bestimmt. Als Ergebnis wurde festgestellt, daß der maximale Prozentsatz der Scherdeformation 0,25% betrug, wie es in Kurve 3 in Fig. 1 gezeigt ist, was viel geringer als der in Kurve 2 der gleichen Zeichnung ist.
  • Auf der Basis der oben beschriebenen Untersuchungen haben die hier genannten Erfinder außerdem auch Untersuchungen zur optimalen Hochtemperatur-Dehngrenze in dem Temperaturbereich vorgenommen, in dem ein deutlicher Temperaturgradient entsteht. Sie haben als Ergebnis festgestellt, daß es, um die Haltbarkeit der metallischen Honigwabe zu erhalten, wenn die Einlaßtemperatur des Abgases einen hohen Temperaturbereich von 900ºC oder darüber erreicht, sehr vorteilhaft ist, die Dehngrenzen bei 600ºC und 700ºC einer Folie, die ferritischen rostfreien Stahl umfaßt, der Al enthält, bei einer Folie, die bei einer Temperatur bei der Rekristallisationstemperatur der Folie oder darüber geglüht bzw. getempert wurde, auf 22 kgf/mm² oder mehr bzw. 11 kgf/mm² oder darüber zu bringen.
  • Der Grund dafür, daß das wärmebeständige Folienmaterial aus rostfreiem Stahl für das Honigwabenmaterial im Metallträger von der Hochtemperatur-Dehngrenze (einem Wert, der experimentell als Streckgrenze festgestellt wird) vorgeschrieben wird, wird nachfolgend beschrieben.
  • Da der Metallträger einem schnellen Erwärmungs-Abkühlungs-Zyklus unterzogen wird, wird die Wärmeermüdungsbeständigkeit zu einem Problem, das gelöst werden sollte, um die Wärmebeständigkeit zu verbesern. Die Wärmeermüdungsbeständigkeit hängt stark von der Hochtemperatur-Dehngrenze beim Zugtest ab. Das heißt, es muß eine Verbesserung der Dehngrenze entsprechend der Streckgrenze erreicht werden, um die Wärmeermüdungsbeständigkeit zu verbessern, und es ist bedeutungslos, wenn das Folienmaterial durch die Zugfestigkeit beschrieben wird, wenn die Wärmebelastung deutlich in den plastischen Bereich eingedrungen ist.
  • Außerdem besteht kein direkter Zusammenhang zwischen Kriechfestigkeit und Wärmeermüdungsbeständigkeit des Metallträgers. Aus diesem Grund wird das Folienmaterial in der vorliegenden Erfindung durch die Hochtemperatur-Dehngrenze beschrieben.
  • Der Grund dafür, daß die Dehngrenze für eine Folie beschrieben wird, die bei einer Temperatur der Rekristallisationstemperatur der Folie oder darüber (900ºC oder darüber für eine Legierung auf der Basis von Fe-Cr-Al) geglüht wurde, ist folgender. Wenn es ein Folienmaterial ist, das gewalzt oder bei einer Temperatur unterhalb der Rekristallisations temperatur geglüht wurde, besteht insbesondere die Möglichkeit, daß das Material zeitweilig eine hohe Dehngrenze zeigt, da die bearbeitete Mikrostruktur, die vom Walzen stammt, genauso erhalten bleibt. Obwohl die Dehngrenze in diesem Stadium verbessert wird, verschwindet die von der bearbeiteten Mikrostruktur stammende Dehngrenze, das wird vom Verschwinden der bearbeiteten Mikrostruktur im Hochtemperaturbereich begleitet, in dem die Höchsttemperatur 950ºC erreicht, so daß die Möglichkeit besteht, daß die gewünschte Dehngrenze nicht erhalten bleiben kann. Aus diesem Grund sollte die Dehngrenze für ein Material beschrieben werden, daß bei einer Temperatur der Rekristallisationstemperatur oder darüber geglüht wurde, bei der die bearbeitete Mikrostruktur verschwindet.
  • In der vorliegenden Erfindung ist die bei der Beschreibung der Dehngrenze verwendete Beanspruchungsrate bzw. Umformungsgeschwindigkeit die, die beim herkömmlichen Verfahren, das heißt dem in JIS beschriebenen Zugtest, verwendet wird, das heißt 0,1%/min.
  • Der Grund ist, daß die Größe der Beanspruchungsrate mit der des Honigwabenmaterials als Metallträger beim Wärmeschocktest übereinstimmt, das heißt, die Beanspruchungsrate unterscheidet sich nicht sehr von der des Honigwabenmaterials als Metallträger beim Wärmeschocktest, so daß die Anwendung der oben beschriebenen Beanspruchungsrate für die Auswertung des Phänomens geeignet ist, das in den tatsächlichen Honigwabenmaterialien entsteht.
  • Wie oben beschrieben, wurden bei der vorliegenden Erfindung die vorgegebenen Mengen von Nb, Ta, Mo und W zugesetzt, um die Dehngrenze eines Honigwaben-Folienmaterials bei 600ºC und 700ºC zu verbessern. Der durch die Zugabe dieser Elemente erzielte Effekt wird nachfolgend unter Bezugnahme auf den Zusatz von Nb beschrieben.
  • Fig. 3 ist eine graphische Darstellung, die durch Auftragen der Werte entstanden ist, die dadurch erhalten wurden, daß ein Material, das 20% Cr, 5% Al und 0,01% C umfaßt, dem 0 bis 2,0% Nb zugesetzt wurden, der Messung der Dehngrenze bei 600ºC, 700ºC und 800ºC unterzogen wurde. Beim Nb enthaltenden Material werden sowohl die Dehngrenze bei 600ºC als auch die bei 700ºC gegenüber der eines Materials verbessert, das kein Nb enthält. Wenn insbesondere die zugesetzte Menge von Nb bei 1% liegt, beträgt die Dehngrenze des Materials bei 600ºC das Doppelte (etwa 30 kgf/mm²) der Dehngrenze (etwa 15 kgf/mm²) des Materials, das kein Nb enthält, und die Dehngrenze des Materials bei 700ºC beträgt etwa das 3,5-fache (etwa 24 kgf/mm²) der Dehngrenze (7 kgf/mm²) des Materials, das kein Nb enthält, das bedeutet, daß die Verbesserung der Dehngrenze signifikant ist. Es wird darauf hingewiesen, daß bei 800ºC die Dehngrenze des Materials, das Nb enthält, im wesentlichen die gleiche wie die des Materials ist, das kein Nb enthält, und durch den Zusatz von Nb kein Effekt erreicht werden kann. Durch diese Ergebnisse wird deutlich, daß mit dem Zusatz von Nb eine deutliche Verbesserung der Dehngrenzen bei 600ºC und 700ºC erzielt werden kann.
  • Fig. 4 ist eine graphische Darstellung, die durch das Auftragen der Werte entstanden ist, die dadurch erhalten wurden, daß ein Material, das die gleiche Grundlegierung wie in Fig. 3 gezeigt umfaßt und dem 0,3% Nb in Verbindung mit 0 bis 4,0% Mo zugesetzt wurden, einer Messung der Dehngrenzen im Temperaturbereich von 600 bis 800ºC unterzogen wurde. Der Einfluß der in Kombination zugesetzten Elemente Nb und. Mo ist aus Fig. 4 ersichtlich.
  • Dem erfindungsgemäßen Honigwabenmaterial wird neben dem Zusatz von die Hochtemperatur-Dehngrenze verbessernden Elementen Y zugesetzt, um die Oxidationsbeständigkeit und die Haftung eines Oxidfilms zu verbessern. Das Problem der Verringerung der Warmbearbeitbarkeit aufgrund des Zusatzes von Ln, wie es in der geprüften japanischen Patentveröffentlichung (Kokoku) Nr. 2-58340 und der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 63-45351 offenbart ist, kann durch die kombinierte Verwendung von P und Ln gelöst werden. Wenn Y zugesetzt wird, kann ein kostengünstigeres Y-Gemisch (hier nachfolgend als "Ym" bezeichnet) verwendet werden, um die Kosten für die Bestandteile der Folie zu minimieren. Ym umfaßt etwa 60% Y, etwa 35% schwere Elemente der Seltenen Erden (Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb und Lu) und etwa 5% leichte Elemente der Seltenen Erden (La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm und Eu).
  • Wie vorstehend beschrieben, kann das erfindungsgemäße Honigwabenmaterial einen Metallträger bereitstellen, bei dem nicht nur die Hochtemperatur-Dehngrenze sondern auch die Oxidationsbeständigkeit, die Haftung eines Oxidfilms und die Warmbearbeitbarkeit hervorragend sind und der Wärme erfolgreich widerstehen kann, selbst wenn er Abgas mit einer Temperatur von 900ºC oder darüber ausgesetzt wird.
  • Nachfolgend werden die chemischen Bestandteile beschrieben, die die Hochtemperatur-Dehngrenze erreichen können, die in der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen wird.
  • Das erfindungsgemäße wärmebeständige Folienmaterial aus rostfreiem Stahl kann ein Stahlprodukt sein, das in Gewichtsprozent mehr als 0,01 bis 0,5% Y, 4,5 bis 6,5% Al, 13 bis 25% Cr, 0,025% oder weniger C und 0,02% oder weniger N, wobei die Summe von C und N 0,03% oder weniger beträgt, und außerdem mindestens ein Element umfaßt, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus (93·C/12 + 93·N/14) · 1, 1 bis 3% Nb, (181·C/12 + 181·N/14) · 1,5 bis 3% Ta, 1 bis 4% Mo und 1 bis 4% W besteht, wobei die Summe von Ta und Nb 3% oder weniger beträgt, die Summe von Mo und W 4% oder weniger beträgt, wobei der Rest aus Fe und unvermeidlichen Verunreinigungen besteht.
  • Außerdem kann das vorstehend beschriebene wärmebeständige Folienmaterial aus rostfreiem Stahl ein Stahlprodukt sein, das in Gewichtsprozent mehr als 0,01 bis 0,5% Ym, wobei Ym etwa 60% Y, etwa 35% schwere Elemente der Seltenen Erden (Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm Yb, Lu) und etwa 5% leichte Elemente der Seltenen Erden (La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm und Eu) umfaßt, 4,5 bis 6,5% Al, 13 bis 25% Cr, 0,025% oder weniger C und 0,02% oder weniger N, wobei die Summe von C und N 0,03% oder weniger beträgt, und außerdem mindestens ein Element umfaßt, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus (93C/12 + 93 N/14) x 1,1 bis 3% Nb, (181·C/12 + 181·N/14) · 1,5 bis 3% Ta, 1 bis 4% Mo und 1 bis 4% W besteht, wobei die Summe von Nb und Ta 3% oder weniger beträgt, wobei die Summe von Mo und W 4% oder weniger beträgt, wobei der Rest aus Fe und unvermeidlichen Verunreinigungen besteht.
  • Außerdem kann das oben beschriebene wärmebeständige Folienmaterial aus rostfreiem Stahl ein Stahlprodukt sein, das in Gewichtsprozent mehr als 0,01 bis 0,5% Y, 4, 5 bis 6,5% Al, 13 bis 25% Cr, 0,2% bis (0,03 + 4·C + 24·N/7)% Ti, mehr als (93·C/12 + 93·N/14)% bis 2,0% Nb, und der Teil von 0,025% oder weniger C und 0,02% oder weniger N umfaßt, wobei die Summe von C und N 0,03% oder weniger beträgt, und der Rest aus Fe und unvermeidlichen Verunreinigungen besteht.
  • Das oben beschriebene wärmebeständige Folienmaterial aus rostfreiem Stahl kann ein Stahlprodukt sein, das in Gewichtsprozent mehr als 0,01 bis 0,5% Ym, 4, 5 bis 6,5% Al, 13 bis 25% Cr, 0,02% bis (0,03 + 4·C + 24·N/7)% Ti, mehr als (93·C/12 + 93·N/14)% bis 2,0% Nb, 0,025% oder weniger C und 0,02% oder weniger N umfaßt, wobei die Summe von C und N 0,03% oder weniger beträgt und der Rest aus Fe und unvermeidlichen Verunreinigungen besteht.
  • Nachfolgend wird der Grund für die Einschränkung der vorstehend genannten Bestandteile beschrieben.
  • (1) Ta:
  • Ta ist ein Zusatzelement, das bei der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf die Verbesserung der Dehngrenze der Folie bei hohen Teperaturen und der Verbesserung der Haltbarkeit der Struktur des Trägers für einen Katalysator wichtig ist. Ta verbindet sich mit im Stahl enthaltenem C und N und bildet ein Carbonitrid, das zur sogenannten "Verstärkung; bzw. Festigung der Fällung" führt. Außerdem wird der Carbonitridüberschuß in der Matrix in Form einer Feststofflösung gelöst, wodurch es zu einer Verstärkung der Feststofflösung kommt, und dies trägt zur Verbesserung der Hochtemperatur-Dehngrenze bei. In diesem Fall ist der Effekt der Verstärkung der Fällung deutlich. Bei der Verwendung des Trägers, zum Beispiel längere Zeit bei einer Temperatur von mehr als 750ºC, kommt es jedoch oft zu einer Aggregation und Vergröberung der Niederschläge, was zu einer Änderung der Metallstruktur führt, womit der Einfluß dieser Verstärkung der Fällung geringer wird. Obwohl der Einfluß der Verstärkung der Feststofflösung nicht so groß wie der Einfluß der Verstärkung der Fällung ist, tritt andererseits keine deutliche Verringerung der oben beschriebenen Funktion und des Effektes auf, die einer Änderung der Metallstruktur zugeschrieben werden können, wenn der Träger lange Zeit benutzt wird. Aus diesem Grund ist es, selbst wenn die Verstärkung der Fällung durch das oben beschriebene Phänomen verlorengeht, notwendig, Ta in einem geringen Überschuß im Verhältnis zur Menge von C und N zuzusetzen, damit der Effekt der Verstärkung der Feststofflösung erhalten bleibt. Von den hier genannten Erfindern zu diesem Gesichtspunkt durchgeführte Untersuchungen zeigten, daß der Zusatz von Ta in einer Menge von (181·C/12 + 181·N/14) · 1,5% oder mehr notwendig ist.
  • Das Vorhandensein eines sehr großen Überschusses von Ta bewirkt jedoch, daß eine Laves-Phase gefällt wird, ein gegossener Stahlrohblock rißanfällig wird und außerdem die Hochtemperatur-Dehngrenze sinkt. Der Gehalt an Ta beträgt angesichts seines Verhältnisses mit dem Gehalt an C und dem an N, der in der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, 3%. Aus den oben genannten Gründen liegt die zugesetzte Menge von Ta im folgenden Bereich:
  • Ta: (181·C/12 + 181·N/14) · 1,5% bis 3%.
  • Da Ta C und N immobilisiert, hat es außerdem den Effekt, daß es die Zähigkeit des warmgewalzten Blechs verbessert. Dieser Effekt kann ausreichend gut erzielt werden, wenn Ta im oben beschriebenen Mengenbereich zugesetzt wird.
  • (2) Nb:
  • Wie Ta ist Nb ein Zusatzelement, das angesichts der Verbesserung der Dehngrenze der Folie bei hohen Temperaturen und der Verbesserung der Haltbarkeit der Struktur des Trägers für einen Katalysator für die vorliegende Erfindung wichtig ist. Wie Ta dient Nb ebenfalls der Verbesserung der Hochtemperatur-Dehngrenze, indem sowohl die Verstärkung der Fällung als auch die Verstärkung der Feststofflösung ausgenutzt werden. Wie bei Ta ist außerdem der Bereich der zugesetzten Menge von Nb durch sein Verhältnis zu den Mengen von C und N begrenzt, und die Menge von Nb sollte mindestens (93·C/12 + 93·N/14) · 1,1% betragen.
  • Wie bei Ta bildet Nb andererseits eine Laves-Phase, wenn es in einem sehr großen Überschuß zugesetzt wird, was zum gleichen nachteiligen Effekt führt, wie es oben im Zusammenhang mit Ta beschrieben ist. Angesichts dessen wird die Obergrenze des Gehalts von Nb vorge schrieben. Nach den von den hier genannten Erfindern durchgeführten Untersuchungen beträgt sie 3%. Aus den oben aufgeführten Gründen ist der Bereich der zugesetzten Menge von Nb wie folgt:
  • Nb: (93·C/12 + 93·N/14) · 1,1% bis 3%.
  • Nb hat außerdem den Effekt, die Zähigkeit eines warmgewalzten Blechs deutlich zu verbessern. Dieser Effekt kann ausreichend gut erzielt werden, wenn Ta im oben beschriebenen Mengenbereich zugesetzt wird.
  • Wenn Ta und Nb in Kombination zugesetzt werden, liegt die Obergrenze der Gesamtmenge von Ta und Nb aus dem gleichen Grund bei 3%. Wenn Nb in Kombination mit Ti zugesetzt wird, was später beschrieben wird, wird die zugesetzte Menge von Nb getrennt vorgeschrieben. Wenn die Hochtemperatur-Dehngrenze verbessert wird, indem die Verstärkung der Feststofflösung durch den Zusatz einer relativ großen Menge von Mo und/oder W ausgenutzt wird, führt der Zusatz einer sehr großen Menge von Nb dazu, daß der gegossene Stahlrohblock beim Abkühlen rißanfällig wird und gleichzeitig die Warmverarbeitbarkeit und die Zähigkeit etwas beeinträchtigt werden. Aus diesem Grund beträgt die Obergrenze der zugesetzten Menge von Nb vorzugsweise (93·C/12 + 93·N/14) · 4,5%, was zu dem Effekt führt, daß die Verbesserung der Zähigkeit langsam erreicht wird.
  • (3) Mo und W:
  • Mo oder W ist ein Zusatzelement, das besonders angesichts der Verbesserung der Hochtemperatur-Dehngrenze und der Haltbarkeit der Struktur des Trägers für einen Katalysator für die vorliegende Erfin dung wichtig ist. Mo und W werden in Form einer Feststofflösung in der Stahlmatrix gelöst, wodurch die Hochtemperatur-Dehngrenze verbessert wird, indem die Verstärkung der Feststofflösung ausgenutzt wird. In diesem Fall können beträchtliche Mengen von Mo und W in Form einer Feststofflösung gelöst werden, ohne daß eine schädliche gefällte Phase erzeugt wird, was 2u einer deutlichen Verbesserung der Festigkeit beiträgt. Da sie keine signifikante Änderung der Metallstruktur verursachen, ändert sich der Verfestigungseffekt außerdem im Verlauf der Zeit nur schwer.
  • Angesichts dessen wird die zugesetzte Menge von Mo und/oder W bestimmt. Nach den Ergebnissen der von den hier genannten Erfindern durchgeführten Untersuchungen sollte die zugesetzte Menge von Mo 1% oder mehr betragen, um eine befriedigende Verstärkungswirkung der Feststofflösung zu erzielen, und die Untergrenze der zugesetzten Menge von W beträgt ebenfalls 1%.
  • Da ein großer Teil von Mo als auch W in Form einer Feststofflösung gelöst wird, wird die Metallmatrix mit immer größeren Zusatzmengen von Mo und VV verfestigt bzw. verstärkt. Der Zusatz zu großer Mengen von Mo und W führt jedoch zu einer Verringerung der Zähigkeit. Angesichts dessen sind die zugesetzten Mengen von Mo und W somit begrenzt, und die Obergrenze beträgt für beide Elemente 4%. Der gleiche Effekt kann erreicht werden, wenn Mo und W in Kombination zugesetzt werden. In diesem Fall beträgt die Obergrenze der Gesamtmenge von Mo und W vorzugsweise 4%.
  • Wie oben beschrieben, kann bei der vorliegenden Erfindung die Hochtemperatur-Dehngrenze verbessert werden, wenn eine geeignete Menge von Ta und/oder Nb zugesetzt wird. Bei der von Ta und Nb ausgeübten Verstärkungswirkung wird der Effekt der Verstärkung der Fällung bei der Verwendung des Trägers bei einer hohen Temperatur in einigen Fällen allmählich beeinträchtigt, und der Zusatz dieser Elemente in einer sehr großen Menge verringert die Hochtemperatur- Dehngrenze auf unvorteilhafte Weise. Im Gegensatz dazu wird der durch den Zusatz von Mo und/oder W erzielte Effekt durch das Vorhandensein von Ta und/oder Nb nicht beeinflußt, und Mo und W können in beträchtlichen Mengen in der Matrix gelöst werden, ohne daß irgendeine schädliche Fällungsphase entsteht, wodurch ein signifikanter Feststofflösungseffekt entsteht. Das heißt, daß der Zusatz von Mo und/oder W zu einer Legierung, deren Hochtemperaturfestigkeit durch den Zusatz von Ta und/oder Nb verbessert wurde, eine weitere Verbesserung der Hochtemperatur-Dehngrenze ermöglicht.
  • (4) Ti:
  • Ti ist ein Zusatzelement, das für die vorliegende Erfindung wichtig ist, da es die Hochtemperatur-Dehngrenze verbessern kann, wenn es in Kombination mit Nb zugesetzt wird.
  • Wie oben beschrieben ist es zur Verbesserung der Haltbarkeit der Struktur des Trägers für einen Katalysator wichtig, die Hochtemperatur-Dehngrenze der Folie zu verbessern und gleichzeitig eine Verringerung dieser verbesserten Dehngrenze selbst nach einer längeren Erwärmung zu verhindern. Beim durch den Zusatz von Ta oder Nb ausgeübten Verstärkungseffekt wird, da der Effekt der Verstärkung der Fällung hauptsächlich durch die Fällung eines Carbonitrids erzielt wird, daß durch das Verbinden von Ta oder Nb mit C und N erzeugt wird, bei der Verwendung des Trägers bei hoher Temperatur das Carbonitrid in einigen Fällen allmählich beeinträchtigt, wodurch der Verstärkungseffekt nachteilig beeinflußt wird.
  • Es wird jedoch in Betracht gezogen, daß beim Zusatz einer beträchtlichen Menge von Nb nach der Zugabe einer geringen Menge von Ti Nb in Form einer Feststofflösung gefällt werden kann, ohne daß eine signifikante Menge eines Carbonitrids auf der Basis von Nb entsteht, da C und N als ein auf Ti basierendes Carbonitrid gefällt wurden. Dadurch wird es besonders bei hohen Temperaturen möglich, dauerhaft einen relativ deutlichen Verstärkungseffekt zu erzielen. Da Ti keine signifikante Änderung der Metallstruktur bewirkt, selbst wenn lange Zeit bei hoher Temperatur erwärmt wird, ändert sich außerdem die Verstärkungswirkung im Verlauf der Zeit nur schwer. Da Ti C und N in Form einer Feststofflösung immobilisiert, kann es wie oben beschrieben außerdem die Zähigkeit des warmgewalzten Blechs verbessern.
  • Angesichts dessen wird die Menge des in Kombination zugesetzten Ti und Nb bestimmt. Anhand der Ergebnisse der von den hier genannten Erfindern durchgeführten Untersuchungen, um eine befriedigende Wirkung der Verstärkung der Feststofflösung zu erzielen, sollte Ti in einer Menge von 0,2%, in Kombination mit Nb in einer Menge zugesetzt werden, die (93·C/12 + 93·N/14)% übersteigt. Wenn die zugesetzte Menge von Ti jedoch zu groß ist, erzeugt Ti eine Anzahl grober eckiger Niederschläge auf der Basis von Ti, deren Größe 10 um übersteigt, und Nb erzeugt eine auf Nb basierende intermetallische Verbindung, die zur Beeinträchtigung der Warmverarbeitbarkeit und der Zähigkeit des warmgewalzten Blechs führt. Angesichts dessen werden die zugesetzten Mengen von Ti und Nb begrenzt, und die Obergrenzen des Gehalts an Ti und Nb betragen (0,03 + 4·C + 24·N/7)% bzw. 2,0%. Es wird darauf hingewiesen, daß der Zusatz von Ti und Nb in den oben beschriebenen entsprechenden Mengenbereichen keinen nachteiligen Einfluß auf die Oxidationsbeständigkeit der Folie hat. Bei der Herstellung des Stahls nach einem Schmelzverfahren wird Ti vorzugsweise zugegeben, bevor der Zusatz von Nb erfolgt.
  • (5) C und N:
  • Bei der vorliegenden Erfindung verursachen C und N eine merkliche Verringerung der Zähigkeit des warmgewalzten Blechs. Obwohl dieser nachteilige Einfluß durch die Wirkung von Ta oder Nb vermieden werden kann, wird die Wiederherstellung der Zähigkeit schwierig, wenn der Gehalt an C 0,025% übersteigt, der Gehalt an N 0,02% übersteigt oder der Gesamtgehalt an C und N 0,03% übersteigt.
  • Aus diesem Grund sollte der Gehalt an C 0,025% oder weniger betragen und der Gehalt an N sollte 0,02% oder weniger betragen, vorausgesetzt, daß der Gesamtgehalt an C und N 0,03% oder weniger beträgt.
  • C und N werden als Carbonitrid gefällt, das eine solche vorteilhafte Funktion und Wirkung zeigt, daß die Hochtemperatur-Dehngrenze durch den Effekt der Verstärkung der Fällung verbessert wird. Wie oben beschrieben beeinträchtigt eine Vergröberung der Niederschläge diesen Effekt. Wenn C und N im Stahl in großen Mengen enthalten sind, selbst wenn Ta und/oder Nb in Mengen zugesetzt wurden, die die oben beschriebenen Untergrenzen übersteigen, wird die Vergröberung der Niederschläge beschleunigt, wodurch die Beeinträchtigung des Verstärkungseffektes zunimmt. Das heißt, wenn C und N in großen Mengen enthalten sind; erreicht die mittlere Korngröße des Carbonitrids einen so hohen Wert, daß es schwierig wird, eine homogene, feine Fällung zu erreichen, die für die Verstärkung der Fällung von Vorteil, ist. Angesichts dessen wird der Gehalt an C und N begrenzt, und in der vorliegenden Erfindung betragen der Gehalt an C 0,025% oder weniger, der Gehalt an N 0,02% oder weniger und der Gesamtgehalt an C und N 0,03% oder weniger.
  • Aus den oben aufgeführten Gründen sollten der Gehalt an C und der an N die folgenden Forderungen erfüllen.
  • C: 0,025% oder weniger
  • N: 0,02% oder weniger und
  • C + N: 0,03% oder weniger.
  • (6) Y und Ym:
  • Y hat den Effekt der Verbesserung der Oxidationsbeständigkeit und der Beständigkeit gegenüber einer anomalen Oxidation der Folie. Wenn der Gehalt an Y 0,01% übersteigt, kann innerhalb der Nutzungsdauer einer Folie mit einem Gehalt an Y von 0,01% oder weniger eine deutliche zeitliche Verbesserung des Auftretens einer anomalen Oxidation, das heißt der Nutzungsdauer der Folie, erreicht werden. Wenn der Gehalt an Y jedoch 0,5% übersteigt, beginnt jedoch wieder eine Abnahme der Nutzungsdauer. Aus diesem Grund wird der Gehalt an Y auf mehr als 0,01 bis 0,05% begrenzt.
  • In der vorliegenden Erfindung kann das so genannte "Ym", das teurer ist, als praktisches Zusatzmaterial verwendet werden. Wie beim Zusatz von Y kann, wenn der Gehalt an Ym 0,01% übersteigt, die Nutzungsdauer der Folie, die den Zeitpunkt bis zum Auftreten einer anomalen Oxidation darstellt, im Vergleich mit einer Folie mit einem Gehalt an Ym von 0,01 oder weniger deutlich verbessert werden. Wenn der Gehalt an Ym jedoch 0,5% übersteigt, beginnt wieder eine Verringerung der Nutzungsdauer. Aus diesem Grund ist der Gehalt an Ym auf mehr als 0,01 bis 0,05% begrenzt.
  • Selbst wenn Y in einer großen Menge zugesetzt wird, bleibt die Warmverarbeitbarkeit des Stahls gut - im Gegensatz zum nachfolgend be schriebenen Ln (Lanthanoid), das die Warmverarbeitbarkeit verschlechtert, wenn es in einer großen Menge zugesetzt wird. Der Grund ist, daß der Zusatz einer großen Menge von Ln zu einer geringschmelzenden, an Ce reichen Phase führt, wohingegen der Zusatz einer großen Menge von Y dazu führt, daß Y mit Fe eine intermetallische Verbindung mit hohem Schmelzpunkt bildet. Wenn ein großer Stahlrohblock mit einem hohen Segregationsverhältnis verwendet wird; der der Massenproduktion einer Fabrik entstammt, ist aus diesem Grund der Zusatz von Y oder Ym vorteilhafter als der Zusatz von Ln.
  • (7) P:
  • P verringert die Zähigkeit von ferritischem rostfreiem Stahl; angesichts dessen, daß rostfreier Stahl auf der Basis von Fe-Cr-Al an sich eine geringe Zähigkeit hat, wird der Gehalt an P begrenzt, so daß die Obergrenze des Gehalts an P in der vorliegenden Erfindung 0,1% beträgt. Der Zusatz von P in einer Menge im oben beschriebenen Bereich hat keinen nachteiligen Einfluß auf die Oxidationsbeständigkeit der Folie.
  • (g) Al:
  • Al ist ein grundsätzliches Element, das bei der vorliegenden Erfindung unerläßlich ist, um die Oxidationsbeständigkeit zu sichern. Wenn im Falle einer Folie der Gehalt an Al der Folie weniger als 4,5% beträgt, ist dler Schutz des Oxidfilms im Abgas so schlecht, daß wahrscheinlich eine anomale Oxidation auftritt, wodurch die Folie für die Verwendung als Katalysatorträger unbefriedigend ist. Wenn andererseits der Gehalt an Al 6,5% übersteigt, wird die Zähigkeit des warmgewalzten Blechs extrem verringert, was für die Produktivität von Nachteil ist. Der Wärmeausdehnungskoeffizient der Folie wird außerdem so groß, daß bei der Verwendung einer solchen Folie als Kataly satorträger die das Erwärmen und Abkühlen begleitende Wärmeermüdung hoch ist. Aus diesem Grund liegt der Gehalt an Al in der vorliegenden Erfindung im Bereich von 4, 5 bis 6,5%.
  • (9) Cr:
  • Cr ist ein grundsätzliches Element, das bei der vorliegenden Erfindung unerläßlich ist, um die Korrosionsbeständigkeit des rostfreien Stahls zu sichern. Obwohl die Oxidationsbeständigkeit hauptsächlich auf dem Al&sub2;O&sub3;-Film basiert, führt bei der vorliegenden Erfindung das Fehlen von Cr zu einer Beeinträchtigung der Haftung und des Schutzes von Al&sub2;O&sub3;. Wenn der Gehalt an Cr andererseits übermäßig hoch ist, wird die Zähigkeit des warmgewalzten Blechs beeinträchtigt. Aus diesem Grund wird der Gehalt an Cr auf 13 bis 25% begrenzt.
  • (10) Si:
  • Si hat einen nachteiligen Einfluß auf die vorliegende Erfindung und beeinträchtigt die Zähigkeit des warmgewalzten Blechs. Deshalb ist es bevorzugt, den Gehalt an Si auf etwa 0,5% oder weniger zu begrenzen, das ist die Menge an Si, die in üblichen rostfreien Stählen unvermeidlich enthalten ist.
  • (11) Andere Verunreinigungen:
  • Mn: Mn wird besonders in einer sehr frühen Stufe der Erzeugung des Oxidfilms im Oxidfilm angereichert und ist für die anschließende Erzeugung des Al&sub2;O&sub3;-Films schädlich, wodurch es zu Strukturmängeln der Folie kommt, so daß es in der vorliegenden Erfindung bevorzugt ist, den Gehalt an Mn auf 0,3% oder weniger zu begrenzen.
  • S. S beeinträchtigt die Oxidationsbeständigkeit, so daß es bei der vorliegenden Erfindung bevorzugt ist, den Gehalt an S auf 0,003% oder weniger zu begrenzen.
  • Ni: Ni ist fest mit Al verbunden, wodurch die Legierung auf der Basis von Fe-Cr-Al merklich spröde wird, so daß der Gehalt an Ni in der vorliegenden Erfindung auf 0,3% oder weniger begrenzt ist.
  • Aus der Legierung auf der Basis von Fe-Cr-Al mit dem vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Aufbau kann eine etwa 50 um dicke Folie durch Kombination von Schritten hergestellt werden, die für die Massenproduktion von herkömmlichen ferritischen rostfreien Stählen verwendet werden, das heißt die Schritte Schmelzen, Warmwalzen und Kaltwalzen, gegebenenfalls mit einem Glühschritt. Außerdem zeigen die so hergestellte Folie und ein Träger für einen Katalysator zur Reinigung von Abgas und eine Katalysatorvorrichtung zur Reinigung von Abgas, die mit dieser Folie hergestellt wurde, eine sehr gute Beständigkeit gegenüber dem Auftreten einer anomalen Oxidation, selbst in einer Verbrennungsgasatmosphäre mit einem Hochtemperaturbereich von 900ºC oder darüber, und außerdem eine hohe Beständigkeit gegenüber der Wärmeermüdung als Honigwabe, was auf der hohen Dehngrenze der Folie bei hohen Temperaturen beruht, so daß die Haltbarkeit der Struktur selbst bei Betriebsbedingungen hervorragend ist, bei denen ein Zyklus aus Erwärmen und Abkühlen wiederholt wird.
  • BEISPIELE
  • Nachfolgend wird der Effekt der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben.
  • Beispiel I
  • Die chemischen Bestandteile der erfindungsgemäßen wärmebeständigen rostfreien Stähle und von Vergleichsmaterialien sind in Tabelle 1 aufgeführt. Alle Materialien basieren auf 20Cr-5Al, und die Stähle der erfindungsgemäßen Beispiele (Al bis AI8) umfassen 20Cr-5Al und einen Zusatz von Y, um die Oxidationsbeständigkeit zu sichern, und von Nb, Ta, Mo und W, entweder allein oder in Kombination, um die Hochtemperatur-Dehngrenze zu erhöhen. Die Vergleichsmaterialien (A 19 bis A24) umfassen 20Cr-5Al allein ohne den Zusatz eines verstärkenden Elementes oder 20Cr-5Al mit dem Zusatz von Ti oder dergleichen. 100 kg jedes in Tabelle 1 genannten Stahls wurde in einem Vakuum- Hochfrequenzofen geschmolzen, gegossen, auf 1200ºC erwärmt, bei einem Dickenminderungsverhältnis von 30% warmgewalzt, luftgekühlt, eine Stunde bei 1150ºC gehalten und sofort nach Abschluß des Haltens zu 4 mm dicken Stahlblechen warmgewalzt, die anschließend luftgekühlt wurden. Die warmgewalzten Bleche wurden durch Freistrahlen, Abbeizen und so weiter entzundert und einer Reihe von Schritten aus Kaltwalzen (einige Legierungen wurden warmgewalzt), Glühen und Entzundern unterzogen, wodurch Folienrollen mit einer Blechdicke von etwa 50 um hergestellt wurden. In diesem Fall zeigten alle Stähle der erfindungsgemäßen Beispiele in Form von warmgewalzten Blechen eine gute Warmverarbeitbarkeit und eine gute Zähigkeit.
  • Als die Folienmaterialien in Form eines dünnen Blechs vorlagen, wurden sie 15 Minuten bei 1200ºC geglüht, und es wurden Proben für den Hochtemperatur-Zugtest zusammengestellt und dem Hochtemperatur- Zugtest nach dem Verfahren unterzogen, das in JIS beschrieben ist, um die Dehngrenzen bei 600ºC und 700ºC zu messen. Da die Hochtemperatur-Dehngrenze eines dünnen Blechs grundsätzlich der eines Folien materials äquivalent ist, wurde bei der vorliegenden Erfindung die Hochtemperatur-Dehngrenze des Materials in Form eines dünnen Blechs gewählt, da die Messung exakter ist. Die Ergebnisse sind in der Spalte der Hochtemperatur-Dehngrenze von Tabelle 2 aufgeführt. Ob nun die in der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogene Erhöhung der Hochtemperatur-Dehngrenze erreicht werden kann oder nicht, wurde durch den Vergleich der Meßwerte mit Standards eingeschätzt, das heißt einer Dehngrenze von 22 kgf/mm² oder mehr bei 600ºC und einer Dehngrenze von 11 kgf/mm² oder mehr bei 700ºC, und die Dehngrenze wurde mit 0 ausgewertet, wenn der Meßwert mit dem Standard übereinstimmte, wohingegen die Dehngrenze als X eingeschätzt wurde, wenn der Meßwert nicht mit dem Standard übereinstimmte. Die Werte der Dehngrenze sind jeweils der Durchschnitt von drei Versuchswerten. Alle Legierungen der erfindungsgemäßen Beispiele zeigten eine gute Hochtemperatur-Dehngrenze.
  • Die Oxidationsbeständigkeit jedes Folienmaterials wurde wie folgt ausgewertet. Eine Probe mit einer Blechdicke von 50 um, einer Breite von 20 mm und einer Länge von 25 mm wurde aus der Folienrolle genommen und einem Oxidationstest in einem Heizofen unterzogen, in den Abgas von einem Benzinmotor geleitet wurde. In diesem Fall wurde ein Test durchgeführt, bei dem die Probe 25 Stunden auf 1150ºC erwärmt wurde und dann abkühlen konnte, bis die anomale Oxidation auftrat. Die Ergebnisse sind in der Spalte der Oxidationsbeständigkeit in Tabelle 2 aufgeführt. Das Folienmaterial mit einer Beständigkeit gegenüber der anomalen Oxidation von 200 h oder mehr wurde mit O ausgewertet, wohingegen das Folienmaterial mit einer Beständigkeit gegenüber der anomalen Oxidation von weniger als 200 h mit X ausgewertet wurde. Alle Stahlfolien der erfindungsgemäßen Beispiele zeigten eine lange Beständigkeit von 200 h oder mehr.
  • Dann wurde der in Fig. 5 gezeigte Metallträger hergestellt, das heißt ein Metallträger mit einer Kapazität von 1 Liter (113 mm · 1000 mm Länge), wobei ein geripptes Blech 3, das durch Rippen der vorstehend beschriebenen Folie hergestellt worden war, das oben beschriebene Folienband (ein ebenes Blech) 2, das keiner Bearbeitung unterzogen worden war, und ein zylindrischer Mantel 1 aus ferritischem rostfreiem Stahl mit einer Blechdicke von 1,5 mm verwendet wurden. Ein Katalysator wurde auf dem Träger getragen und beim Motorstoßtest verwendet.
  • Der Motorstoßtest des Metallträgers erfolgte durch Anbringen des auf dem Metallträger getragenen Katalysators im Abgasweg eines Motors und Durchführen des Wärmeschocktestes, bei dem ein Erwärmungs- Abkühlungs-Zyklus 1200-mal wiederholt wurde, bei dem die Höchsttemperatur und die Mindesttemperatur des eingelassenen Abgases 950ºC bzw. 150ºC betrug. Wenn beim Test eine unvorteilhafte Verschiebung des Metallträgers auftrat, wurde der Test zu diesem Zeitpunkt abgebrochen. Der hier verwendete Begriff "unvorteilhafte Verschiebung" soll das unvorteilhafte Phänomen bezeichnen, das ein Bruch der Folie über den gesamten Umfang der Honigwabe auftritt, was dazu führt, daß sich die Honigwabe in Richtung des Abgasstroms zurückbewegt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt. Wenn ein Metallträger den Wärmeschocktest bestanden hat, wurde er mit O ausgewertet, wohingegen der Metallträger mit X ausgewertet wurde, wenn er den Wärmeschocktest nicht bestand. Obwohl die Honigwaben der erfindungsgemäßen Beispiele nach dem Test eine leichte Zelldeformation aufwiesen, hatten sie keine ernsthafte Beschädigung, wohingegen die Vergleichsträger nicht nur eine unvorteilhafte Verschiebung in Richtung des Abgasstroms sondern auch eine deutliche Beschädigung, wie das Zusammenbrechen der Zelle und einen Bruch der Folie, aufwiesen. Bei allen Honigwaben der erfindungsgemäßen Beispiele betrug die Blasenbildung (zunehmende Länge der Honigwabe) 3% oder weniger.
  • Wie aus Tabelle 2 ersichtlich, konnten die Metallträger, die vergleichende Folienmaterialien mit geringen Dehngrenzen bei 600ºC und 700ºC verwenden, einem Hochtemperatur-Haltbarkeitstest mit Wärmeschock und 1200 Zyklen nicht widerstehen, wohingegen alle Metallträger, die Folienmaterialien mit hohen Dehngrenzen bei 600ºC und 700ºC verwenden, selbst nach einem Haltbarkeitstest mit Wärmeschock bei 1200 Zyklen nicht zu einer unvorteilhaften Verschiebung führten und diesen Hochtemperatur-Haltbarkeitstest mit Wärmeschock bestanden. Das heißt, daß die Metallträger, die Folienmaterialien mit verbesserten Dehngrenzen bei 600ºC und 700ºC verwenden, eine hervorragende Haltbarkeit der Struktur der Honigwabe zeigten. Außerdem wurde bei den Metallträgern der erfindungsgemäßen Beispiele selbst nach dem Haltbarkeitstest keine anomale Oxidation beobachtet, und der Verbrauch von Al in der Folie betrug nur etwa 2%, das zeigt, daß diese Träger auch eine gute Oxidationsbeständigkeit besitzen. Tabelle 1
  • Bemerkung) *: Außerhalb des Umfangs dieser Erfindung Tabelle 2
  • Beispiel 2
  • Die chemischen Bestandteile der erfindungsgemäßen wärmebeständigen rostfreien Stähle und der Vergleichsmaterialien sind in Tabelle 3 angegeben. Alle Materialien basieren auf 20Cr-5Al, und die Stähle der erfindungsgemäßen Beispiele (B 1 bis B 18) umfassen 20Cr-5Al und einen Zusatz von Ym, um die Oxidationsbeständigkeit zu sichern, und von Nb, Ta, Mo und W, entweder allein oder in Kombination, um die Hochtemperatur-Dehngrenze zu verbessern. Die Vergleichsmaterialien (B 19 bis B22) umfassen 20Cr-5Al allein ohne den Zusatz eines verfestigenden Elementes oder 20Cr-5Al mit dem Zusatz von Ti oder dergleichen.
  • Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, um Folienmaterialien und Metallträger herzustellen, die dann wie in Beispiel 1 der Messung der Hochtemperatur-Dehngrenze, der Auswertung der Oxidationsbeständigkeit und dem Motorstoßtest unterzogen wurden. In diesem Fall zeigten alle Stähle der erfindungsgemäßen Beispiele eine gute Verarbeitbarkeit und eine gute Zähigkeit in Form eines warmgewalzten Blechs. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 zusammengefaßt. Wie Tabelle 4 zeigt, konnten die Metallträger, die die vergleichenden Folienmateralien mit geringen Dehngrenzen bei 600ºC und 700ºC verwendeten, den Hochtemperatur-Haltbarkeitstest mit Wärmeschock mit 1200 Zyklen nicht bestehen, wohingegen alle Metallträger, die Folienmaterialien mit hohen Dehngrenzen bei 600ºC und 700ºC und einer guten Oxidationsbeständigkeit verwendeten, selbst nach dem Haltbarkeitstest mit Wärmeschock mit 1200 Zyklen zu keiner unvorteilhaften Verschiebung führten und diesen Hochtemperatur-Haltbarkeitstest mit Wärmeschock bestanden. Das heißt, daß Metallträger, die Folienmaterialien mit verbesserten Dehngrenzen bei 600ºC und 700ºC verwenden, eine hervorragende Haltbarkeit der Struktur der Honigwabe zeigten. Außerdem wurde bei den Metallträgern der erfindungsgemäßen Beispiele selbst nach dem Haltbarkeitstest keine anomale Oxidation beobachtet, und der Verbrauch der Folie an Al betrug nur etwa 2%, das zeigt, daß diese Träger auch eine gute Oxidationsbeständigkeit besitzen. Tabelle 3
  • Bemerkung) *: Außerhalb des Umfangs dieser Erfindung Tabelle 4
  • Beispiel 3
  • Die chemischen Bestandteile der erfindungsgemäßen wärmebeständigen rostfreien Stähle und der Vergleichsmaterialien sind in Tabelle 5 angegeben. Alle Materialien basieren auf 20Cr-5Al, und die Stähle der erfindungsgemäßen Beispiele (C 1 bis C3) umfassen 20Cr-5Al und einen Zusatz von Y, um die Oxidationsbeständigkeit zu sichern, und von Ti und Nb in Kombination, um die Hochtemperatur-Dehngrenze zu verbessern. Die Vergleichsmaterialien (C4 bis C7) umfassen 20Cr-5Al allein ohne den Zusatz eines verfestigenden Elementes oder 20Cr-5Al mit dem Zusatz von Ti oder dergleichen.
  • Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, um Folienmaterialien und Metallträger herzustellen, die dann wie in Beispiel 1 der Messung der Hochtemperatur-Dehngrenze, der Auswertung der Oxidationsbeständigkeit und dem Motorstoßtest unterzogen wurden. In diesem Fall zeigten alle Stähle der erfindungsgemäßen Beispiele eine gute Warmverarbeitbarkeit und eine gute Zähigkeit in Form eines warmgewalzten Blechs. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 zusammengefaßt. Wie Tabelle 6 zeigt, konnten die Metallträger, die vergleichende Folienmateralien mit geringen Dehngrenzen bei 600ºC und 700ºC verwenden, den Hochtemperatur-Haltbarkeitstest mit Wärmeschock mit 1200 Zyklen nicht bestehen, wohingegen alle Metallträger, die Folienmaterialien mit hohen Dehngrenzen bei 600ºC und 700ºC und einer guten Oxidationsbeständigkeit verwendeten, selbst nach dem Haltbarkeitstest mit Wärmeschock mit 1200 Zyklen nicht zu einer unvorteilhaften Verschiebung führten und diesen Hochtemperatur-Haltbarkeitstest mit Wärmeschock bestanden. Das heißt, daß Metallträger, die Folienmaterialien mit verbesserten Dehngrenzen bei 600ºC und 700ºC verwendeten, eine hervorragende Haltbarkeit der Struktur der Honigwabe zeigten.
  • Bei den Metallträgern der erfindungsgemäßen Beispiele wurde außerdem selbst nach dem Haltbarkeitstest keine anomale Oxidation beobachtet, und der Verbrauch der Folie an Al betrug nur etwa 2%, das zeigt, daß diese Träger auch eine gute Oxidationsbeständigkeit besitzen. Tabelle 5
  • Bemerkung) *: Außerhalb des Umfangs dieser Erfindung Tabelle 6
  • Beispiel 4
  • Die chemischen Bestandteile der erfindungsgemäßen wärmebeständigen rostfreien Stähle und der Vergleichsmaterialien sind in Tabelle 7 angegeben. Alle Materialien basieren auf 20Cr-5Al, und die Stähle der erfindungsgemäßen Beispiele (D1 bis D3) umfassen 20Cr-5Al und einen Zusatz von Y, um die Oxidationsbeständigkeit zu sichern, und Ti und Nb in Kombination, um die Hochtemperatur-Dehngrenze zu verbessern. Die Vergleichsmaterialien (D4 bis D7) umfassen 20Cr-5Al allein ohne den Zusatz eines verfestigenden Elementes oder 20Cr-5Al mit dem Zusatz von Ti oder dergleichen.
  • Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, um Folienmaterialien und Metallträger herzustellen, die dann wie in Beispiel 1 der Messung der Hochtemperatur-Dehngrenze, der Auswertung der Oxidationsbeständigkeit und dem Motorstoßtest unterzogen wurden. In diesem Fall hatten alle Stähle der erfindungsgemäßen Beispiele eine gute Verarbeitbarkeit und eine gute Zähigkeit in Form eines warmgewalzten Blechs. Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 zusammengefaßt. Wie Tabelle 8 zeigt, konnten die Metallträger, die vergleichende Folienmateralien mit geringen Dehngrenzen bei 600ºC und 700ºC verwendeten, den Hochtemperatur-Haltbarkeitstest mit Wärmeschock mit 1200 Zyklen nicht bestehen, wohingegen alle Metallträger, die Folienmaterialien mit hohen Dehngrenzen bei 600ºC und 700ºC und einer guten Oxidationsbeständigkeit verwendeten, selbst nach dem Haltbarkeitstest mit Wärmeschock mit 1200 Zyklen nicht zu einer unvorteilhaften Verschiebung führten und diesen Hochtemperatur-Haltbarkeitstest mit Wärmeschock bestanden. Das heißt, daß die Metallträger, die Folienmaterialien mit verbesserten Dehngrenzen bei 600ºC und 700ºC verwendeten, eine hervorragende Haltbarkeit der Struktur der Honigwabe zeigten. Außerdem konnte bei den Metallträgern der erfindungsgemäßen Beispiele auch nach dem Haltbarkeitstest keine anomale Oxidation beobachtet werden, und der Verbrauch der Folie an Al betrug nur etwa 2%, das zeigt, daß diese Träger auch eine gute Oxidationsbeständigkeit besitzen. Tabelle 7 Tabelle 8
  • INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
  • Wie es auch aus den Beispielen ersichtlich ist, zeigen die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Legierungen auf der Basis von Fe-Cr- Al eine gute Warmverarbeitbarkeit, eine gute Zähigkeit in Form eines warmgewalzten Blechs und deshalb eine hervorragende Formbarkeit zu einer Folie oder dergleichen und haben eine hervorragende Beständigkeit gegenüber einer anomalen Oxidation und auch eine hervorragende Oxidationsbeständigkeit, und ihre Beständigkeit gegenüber einem Wärmeermüdungsbruch ist aufgrund ihrer hervorragenden Hochtemperatur-Dehngrenze hervorragend, das heißt sie können als Honigwabenstruktur eine hervorragende Oxidationsbeständigkeit und Haltbarkeit der Struktur im Hinblick auf auftretende Probleme, wie Änderung der Form; Versagen usw., zeigen, was besonders interessant ist.
  • Somit hat der erfindungsgemäße sehr wärmebeständige Metallträger für einen Kraftfahrzeugkatalysator eine sehr gute Wärmebeständigkeitseigenschaft, die ausreicht, um dem Wärmeschocktest mit einem Motor zu widerstehen, bei dem die Höchsttemperatur 950ºC beträgt.
  • Deshalb kann die vorliegende Erfindung einen hervorragenden Metallträger bereitstellen, der einer Temperaturerhöhung des Abgases eines Kraftfahrzeugmotors ausreichend gewachsen sein kann, wodurch die vorliegende Erfindung aus industrieller Sicht sehr vorteilhaft wird.

Claims (5)

1. Metallträger für einen Katalysator für Kraftfahrzeuge, der metallische Honigwaben und einen Mantel umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Honigwaben ein Folienmaterial umfassen, das eine Legierung auf der Basis von Fe-Cr-Al umfaßt, das durch Schmelzen, Gießen, Warmwalzen und Kaltwalzen hergestellt wurde und Hochtemperatur-Dehngrenzen von 22 kgf/mm² oder darüber bzw. 11 kgf/mm² oder darüber bei 600ºC und 700ºC für ein Folienmaterial hat, das bei der Temperatur der Rekristallisationstemperatur des Folienmaterials oder darüber geglüht wurde.
2. Metallträger nach Anspruch 1, wobei das Folienmaterial aus rostfreiem Stahl in Gewichtsprozent mehr als 0,01 bis 0,5% Y, 4,5 bis 6,5% Al, 13 bis 25% Cr, 0,025% oder weniger C und 0,02% oder weniger N, wobei die Summe von C und N 0,03% oder weniger beträgt, und außerdem mindestens ein Element umfaßt, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus (93·C/12 + 93·N/14 · 1,1 bis 3% Nb, (181·C/12 + 181·N/14) · 1,5 bis 3% Ta, 1 bis 4% Mo und 1 bis 4% W besteht, wobei die Summe von Ta und Nb 3% oder weniger beträgt, die Summe von Mo und W 4% oder weniger beträgt, wobei der Rest aus Fe und unvermeidlichen Verunreinigungen besteht.
3. Metallträger nach Anspruch 1, wobei das Folienmaterial aus rostfreiem Stahl in Gewichtsprozent mehr als 0,01 bis 0,5% Ym, wobei Ym etwa 60% Y, etwa 35% schwere Elemente der Seltenen Erden (Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm Yb und Lu) und etwa 5% leichte Elemente der Seltenen Erden (La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm und Eu) umfaßt, 4,5 bis 6,5% Al, 13 bis 25% Cr, 0,025% oder weniger C und 0,02% oder weniger N, wobei die Summe von C und N 0,03% oder weniger beträgt, und außerdem mindestens ein Element umfaßt, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus (93·C/12 + 93·N/14) · 1,1 bis 3% Nb, (181·C/12 + 181·N/14) · 1,5 bis 3% Ta, 1 bis 4% Mo und 1 bis 4% W besteht, wobei die Summe von Ta und. Nb 3% oder weniger beträgt und die Summe von Mo und W 4% oder weniger beträgt, wobei der Rest aus Fe und unvermeidlichen Verunreinigungen besteht.
4. Metallträger nach Anspruch 1, wobei das Folienmaterial aus rostfreiem Stahl in Gewichtsprozent mehr als 0,01 bis 0,5% Y, 4, 5 bis 6,5% Al, 13 bis 25% Cr, 0,025% oder weniger C und 0,02% oder weniger N, wobei die Summe von C und N 0,03% oder weniger beträgt, 0,02% bis (0,03 + 4·C + 24·N/7)% Ti und mehr als (93·C/12 + 93·N/14)% bis 2,0% Nb umfaßt, wobei der Rest aus Fe und unvermeidlichen Verunreinigungen besteht.
5. Metallträger nach Anspruch 1, wobei das Folienmaterial aus rostfreiem. Stahl in Gewichtsprozent mehr als 0,01 bis 0,5% Ym, wobei Ym etwa 60% Y, etwa 35% schwere Elemente der Seltenen Erden (Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm Tb und Lu) und etwa 5% leichte Elemente der Seltenen Erden (La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm und En) umfaßt, 4,5 bis 6,5% Al, 13 bis 25% Cr, 0,025% oder weniger C, 0,02% oder weniger N, wobei die Summe von C und N 0,03% oder weniger beträgt, 0,02% bis (0,03 + 4·C + 24·N/7)% Ti und
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