TECHNISCHES GEBIET
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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
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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
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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.
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Außerdem wurden die chemischen Bestandteile, die das Folienmaterial
bilden, als ein Mittel spezifiziert, um die oben beschriebene
Hochtemperatur-Dehngrenze zu erreichen.
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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
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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;
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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);
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Fig. 3: ist eine graphische Darstellung des Zusammenhangs zwischen
der zugesetzten Menge von Nb und der Dehngrenze;
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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
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Fig. 5: ist eine Perspektivansicht einer Ausführungsform der Struktur
eines Metallträgers.
BESTE ART UND WEISE DER DURCHFÜHRUNG UNSERER
ERFINDUNG
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Nachfolgend wird die beste Art und Weise der Durchführung unserer
Erfindung detailliert beschrieben.
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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.
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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.
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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.
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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).
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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).
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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.
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Nachfolgend werden die chemischen Bestandteile beschrieben, die die
Hochtemperatur-Dehngrenze erreichen können, die in der vorliegenden
Erfindung in Betracht gezogen wird.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Nachfolgend wird der Grund für die Einschränkung der vorstehend
genannten Bestandteile beschrieben.
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(1) Ta:
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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.
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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
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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.
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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.
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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.