SE528027C2 - Use of a ferritic steel in catalysts for diesel engines - Google Patents

Use of a ferritic steel in catalysts for diesel engines

Info

Publication number
SE528027C2
SE528027C2 SE0401046A SE0401046A SE528027C2 SE 528027 C2 SE528027 C2 SE 528027C2 SE 0401046 A SE0401046 A SE 0401046A SE 0401046 A SE0401046 A SE 0401046A SE 528027 C2 SE528027 C2 SE 528027C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
diesel engines
content
alloy
weight
temperatures
Prior art date
Application number
SE0401046A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE0401046L (en
SE0401046D0 (en
Inventor
Andreas Rosberg
Kenneth Goeransson
Eva Witt
Original Assignee
Sandvik Intellectual Property
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sandvik Intellectual Property filed Critical Sandvik Intellectual Property
Priority to SE0401046A priority Critical patent/SE528027C2/en
Publication of SE0401046D0 publication Critical patent/SE0401046D0/en
Priority to CNA2005800114069A priority patent/CN1942599A/en
Priority to PCT/SE2005/000523 priority patent/WO2005100628A1/en
Priority to EP05732168A priority patent/EP1740732A1/en
Priority to KR1020067021290A priority patent/KR20070004836A/en
Priority to US11/578,252 priority patent/US20070292300A1/en
Publication of SE0401046L publication Critical patent/SE0401046L/en
Publication of SE528027C2 publication Critical patent/SE528027C2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/50Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/74Iron group metals
    • B01J23/745Iron
    • B01J32/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/005Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2803Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • F01N3/2807Metal other than sintered metal

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

Ferritic steel alloyed with a balanced quantity of chromium, aluminium and reactive elements and that has the following composition (in % by weight): Ni up to 1 Cr 15-25 Al 0.75-3.7 Si max 0.6 Mo and/or W 0-3 Ti and/or Nb 0-1 Cup to 0.2 N up to 0.2 one or more of the reactive elements Zr, Hf and REM>0 balance iron and normally occurring impurities, wherein the equation Cr+3AI>=26 is satisfied. The ferritic stainless steel is suitable for use as substrate material in catalytic converters for diesel engines in heavy vehicles at temperatures in the interval of 600-900° C. and a specific relation between the content of chromium and aluminium being satisfied.

Description

20 25 30 528 027 2 tillverkningskostander. 'fill exempel kan en metallmonolit tillverkas med tunnare väggtjocklekar, normalt mellan 1/2 och 1/3 jämfört med motsvarande keramisk monolit, vilket ger lägre tryckfall, sk ”back pressure", större effektiv area och större katalytisk kapacitet. Monoliten kan därmed göras volymmässigt mindre och med mer flexibel design. Den terrniska ledningsförrnågan är bättre i metall vilket medför mindre risk för överhettning än i keramiska monoliter. 20 25 30 528 027 2 manufacturing costs. For example, a metal monolith can be made with thinner wall thicknesses, normally between 1/2 and 1/3 compared to the corresponding ceramic monolith, which gives lower pressure drop, so-called "back pressure", larger effective area and greater catalytic capacity. smaller and with a more flexible design.Ternary conductivity is better in metal, which entails less risk of overheating than in ceramic monoliths.

Dieselmotorer används ofta i fordon med långa driftstider och där kostnaden för driftsstopp och katalysatorbyte är höga. Kraven på livslängd och tillförlitlighet hos katalysatorn och således också bärarrnaterialet är därför också höga. Den vanligast förekommande metallfolien som används för katalytiska avgasrenare för dieselmotorer är idag densamma som används för bensinmotorer och består i huvudsak av en Fe-Cr-Al med 19-21 % Cr, 5-7% Al, en eller flera reaktiva element t.ex. Zr. Y. Hf. La och Ce och resterande järn med naturligt förekommande föroreningar. Detta material har godtagbara, men ej optimala, oxidationsegenskaper för de temperaturintervaller som används i dieselmotorer och har pga den höga aluminiumhalten dåliga mekaniska egenskaper-vilket ger sämre bearbetningsegenskaper och en hög tillverkningskostnad. Det finns således ett behov av ett material som har goda egenskaper vid cyklisk oxidation vid maxtemperatureri intervallet 600-900°C och med god produktionsekonomi.Diesel engines are often used in vehicles with long operating times and where the cost of downtime and catalyst replacement is high. The requirements for service life and reliability of the catalyst and thus also the support material are therefore also high. The most common metal foil used for catalytic exhaust purifiers for diesel engines is today the same as that used for petrol engines and consists mainly of an Fe-Cr-Al with 19-21% Cr, 5-7% Al, one or fl your reactive elements e.g. . Zr. Y. Hf. La and Ce and residual iron with naturally occurring impurities. This material has acceptable, but not optimal, oxidation properties for the temperature ranges used in diesel engines and has poor mechanical properties due to the high aluminum content - which results in poorer processing properties and a high manufacturing cost. There is thus a need for a material which has good properties in cyclic oxidation at maximum temperatures in the range 600-900 ° C and with good production economy.

Beskrivning av känd teknik Dagens avgasrenarmaterial är optimerat för rening av avgaser från bensinmotorer vilka opererar vid temperaturer över 900°C och företrädesvis mellan 1000-1200°C. Det är allmänt känt att Fe-Cr-Al-legeringar bildar en a- aluminiumoxid vid temperaturer över 900-950°C, vilken ger lägre oxidtillväxt och bättre oxidationsegenskaper än y-aluminiumoxid. Erfarenheter har visat att Fe- Cr-Al-legeringar kräver en aluminiumhalt pá över 4,5% för att bilda enfasig a-aluminiumoxid tillämpad i katalytiska avgasrenare. Avgasrenare för dieselmotorer 'antas ha en arbetstemperatur under 600°C som uppvisar tillfälliga eller regelbundna' toppar på upp till maximalt 900°C, vilket medför att det för oxidationsegenskaperna mest kritiska temperaturintervallet är 600-900°C och 528 027 3 dessa förhållanden ställer därmed nya krav pä materialets oxidationsmotstånd. 10 15 20 25 30 Vid dessa temperaturer bildar en Fe-Cr-Al-legering en blandoxid bestående av i huvudsak kromoxid och y-aluminiumoxid där kromoxiden är mindre stabil och riskerar att förångas eller skalas av från ytan medan aluminiumoxiden är avsevärt stabilare. En oxid bestående till största delen av aluminiumoxid är erfarenhetsmässigt även fördelaktigt för vidhäftningen av den beläggning, en så kallad wash-coat, som påförs metallytan hos den färdiga monoliten.Description of the Prior Art Today's exhaust gas cleaner material is optimized for the purification of exhaust gases from petrol engines which operate at temperatures above 900 ° C and preferably between 1000-1200 ° C. It is well known that Fe-Cr-Al alloys form an α-alumina at temperatures above 900-950 ° C, which gives lower oxide growth and better oxidation properties than γ-alumina. Experience has shown that Fe-Cr-Al alloys require an aluminum content of over 4.5% to form single-phase α-alumina applied in catalytic exhaust purifiers. Exhaust gas purifiers for diesel engines 'are assumed to have an operating temperature below 600 ° C which has temporary or regular' peaks of up to a maximum of 900 ° C, which means that the most critical temperature range for oxidation properties is 600-900 ° C and 528 027 3 these conditions therefore new requirements for the oxidation resistance of the material. At these temperatures, an Fe-Cr-Al alloy forms a mixed oxide consisting mainly of chromium oxide and γ-alumina where the chromium oxide is less stable and risks evaporating or peeling off from the surface while the alumina is considerably more stable. An oxide consisting for the most part of alumina is, from experience, also advantageous for the adhesion of the coating, a so-called wash-coat, which is applied to the metal surface of the finished monolith.

Det är dock relativt okänt hur denna blandoxid uppträder i temperaturer under 900°C och hur stålets sammansättning påverkar oxidens tillväxt och sammansättning. Den japanska patentansökan nr JP2000297355 beskriver ett stål för användning i avgassystem vid temperaturer 2800°C vilket i princip är en Fe-Cr-legering med tillsatser, där t.ex. koppar tillsäts för förbättrad bearbetbarhet. Den låga halten av aluminium på max 0,15%, ger dock förhållandevis hög oxidationshastighet vid temperaturer 2800°C och materialet lämpar sig därför inte för tillverkning av tunn folie där kraven på oxidationshastighet är högre. Den japanska patentansökan nr JP2002004011 inriktar sigpå användning i avgassystem vid temperaturer mellan 650-800°C men är liksom i det tidigare exemplet är materialet ej legerat med aluminium och har därmed likande oxidationsmotstånd och är föjdaktligen inte lämpligt för användning som foliematerial i en katalytisk avgasrenare i dieselfordon.However, it is relatively unknown how this mixed oxide occurs in temperatures below 900 ° C and how the composition of the steel affects the growth and composition of the oxide. Japanese Patent Application No. JP2000297355 describes a steel for use in exhaust systems at temperatures 2800 ° C which is in principle an Fe-Cr alloy with additives, where e.g. copper is added for improved machinability. The low content of aluminum of max. 0.15%, however, gives a relatively high oxidation rate at temperatures 2800 ° C and the material is therefore not suitable for the production of thin film where the requirements for oxidation rate are higher. Japanese Patent Application No. JP2002004011 focuses on use in exhaust systems at temperatures between 650-800 ° C but is as in the previous example the material is not alloyed with aluminum and thus has similar oxidation resistance and is therefore not suitable for use as a foil material in a catalytic exhaust purifier in diesel vehicle.

Tillverkningskostnaderna hos Fe-Cr-AI-legeringar är generellt höga pga låg varrnduktilitet och sprickkänslighet vid varmbearbetníng samt låg slagseghet och bearbetbarhet vid rumstemperatur. En förbättring av dessa mekaniska egenskaper för att sänka tillverkningskostnaden är därför att föredra och framförallt för katalytiska avgasrenare för tunga dieselmotorer då dessa kräver en stor mängd material och således är mer priskänsliga än idag använda material enligt ovan. i Sammanfattning Det är därför ett syfte med uppfinningen att tillhandahålla ett ferritiskt rostfritt stål för användning användning som substratmaterial i katalysatorer för 528 027 4 dieselmotorer i tunga fordon vid temperaturer i intervallet SOU-900°C och varvid 10 15 20 25 30 ett specifikt förhållande mellan halten krom och aluminium uppfylls.The manufacturing costs of Fe-Cr-AI alloys are generally high due to low thermal ductility and crack sensitivity in hot working and low impact strength and machinability at room temperature. An improvement of these mechanical properties to reduce the manufacturing cost is therefore preferable and especially for catalytic exhaust purifiers for heavy diesel engines as these require a large amount of material and thus are more price sensitive than currently used materials as above. It is therefore an object of the invention to provide a ferritic stainless steel for use as a substrate material in catalysts for 528,027 4 diesel engines in heavy vehicles at temperatures in the range SOU-900 ° C and wherein a specific ratio of the content of chromium and aluminum is met.

Beskrivning av uppfinningen Dessa syften uppnås i enlighet med de självständiga patentkraven 1 och 3.Description of the invention These objects are achieved in accordance with the independent claims 1 and 3.

Ytterligare utföringsformer definieras i underkraven.Additional embodiments are specified in the subclaims.

Pà ytan av legeringen enligt föreliggande uppfinning under drift vid temperaturer på upp till 900°C bildas kromoxid som främjar bildandet av en ren aluminiumoxiddär ett samband mellan höga kromhalter och halten aluminium i substratet enligt sammansättningen ovan kan konstateras.On the surface of the alloy of the present invention during operation at temperatures of up to 900 ° C, chromium oxide is formed which promotes the formation of a pure alumina where a relationship between high chromium contents and the aluminum content of the substrate according to the above composition can be ascertained.

Legeringens kromhalt skall ligga .inom intervallet 15,0-25,0 vikt-%, företrädesvis 17,0-23,0 vikt-%. l syfte att optimera legeringens egenskaper i applikationen substratmaterial för katalysatorer i dieselmotorer för tunga fordon har det visat sig att de bästa resultaten för de för livslängden avgörande egenskaperna såsom hållfasthet och oxidationsmotstånd uppvisas när ekvationen Cr+3A| z 23 uppfylls, företrädesvis är Cr+3A| 2 26, mest företrädesvis är Cr+3A| z 29.The chromium content of the alloy should be in the range 15.0-25.0% by weight, preferably 17.0-23.0% by weight. In order to optimize the properties of the alloy in the application substrate material for catalysts in diesel engines for heavy vehicles, it has been shown that the best results for the life-determining properties such as strength and oxidation resistance are shown when the equation Cr + 3A | z 23 is satisfied, preferably Cr + 3A | 26, most preferably Cr + 3A | of 29.

Tillsatser av reaktiva element, såsom Zr, Hf och/eller sällsynta jordartsmetaller (REM) som till exempel Sc, Y, La och Ce, förbättrar oxidationsmotståndet ytterligare genom att minska tendensen för skalning och flagning, dvs tendensen att oxiden lossnar från metallen vid avkylning eller mekanisk deformation för både aluminiumoxider och kromoxider.Additives of reactive elements, such as Zr, Hf and / or rare earth metals (REM) such as Sc, Y, La and Ce, further improve the oxidation resistance by reducing the tendency for scaling and fl-aging, ie the tendency for the oxide to detach from the metal on cooling or mechanical deformation for both aluminas and chromium oxides.

Den totala halten av sällsynta jordartsmetaller (REM) skall begränsas till max 0,2 vikt-%, varvid ett eller flera av elementen Ce, La, Sc och/eller Y kan tillsättas. Den föredragna halten av REM skall ligg inom intervallet 0,01-0,2 vikt-%. 10 15 20 25 30 528 027 5 I aluminiumlegerade ferritiska stål har nicke! en försprödande effekt, varför halten Ni skall begränsas till max. 1,0 vikt-%.The total content of rare earth metals (REM) shall be limited to a maximum of 0.2% by weight, whereby one or more of the elements Ce, La, Sc and / or Y may be added. The preferred content of REM should be in the range of 0.01-0.2% by weight. 10 15 20 25 30 528 027 5 In aluminum alloy ferritic steels have a nod! a embrittlement effect, so the content Ni should be limited to max. 1.0% by weight.

Molybeden kan tillsättas i legeringen för att uppnå förbättrad styrka vid temperaturer över 600°C. I legeringen enligt föreliggande uppfinning kan molybden helt eller delvis ersättas av wolfram. Halten Mo och/eller W skall vara 0 upp till 3 vikt-%, företrädesvis >0 upp till 2,5 vikt-% och mest företrädesvis >0 upp till 1,0 vikt-%.The molybdenum can be added to the alloy to achieve improved strength at temperatures above 600 ° C. In the alloy of the present invention, molybdenum can be completely or partially replaced by tungsten. The content Mo and / or W should be 0 up to 3% by weight, preferably> 0 up to 2.5% by weight and most preferably> 0 up to 1.0% by weight.

Tillsats av ett eller flera av ämnena Ti, Nb, Zr och Hf ger tillsammans med kol och kväve utskiljningar av karbider och/eller nitrider vilka förser materialet med ökad mekanisk stabilitet och motstånd mot korntillväxt och därigenom förbättrar materialets mekaniska egenskaper.Addition of one or more of the substances Ti, Nb, Zr and Hf together with carbon and nitrogen gives precipitates of carbides and / or nitrides which provide the material with increased mechanical stability and resistance to grain growth and thereby improve the mechanical properties of the material.

Eftersom hafnium anses ha liknande effekt på legeringens egenskaper kan detta ämne ersätta zirkonium helt eller delvis. Den föredragna halten av zirkonium och/eller hafnium skall vara max 0,2 vikt-°°. Företrädesvis skall denna halt ligga inom intervallet >O - 0,2 vikt-%.Since hafnium is considered to have a similar effect on the properties of the alloy, this substance may replace zirconium in whole or in part. The preferred content of zirconium and / or hafnium should be a maximum of 0.2% by weight. Preferably this content should be in the range> 0 - 0.2% by weight.

Materialet enligt uppfinningen har genom genom en awägd balans av krom och aluminium erhållt en avsevärd sänkning av oxidationshastigheten i temperaturområdet 600-900°C vilket är det kritiska temperaturområde för användning som bärarmaterial i katalytiska avgasrenare för dieselmotorer.The material according to the invention has, through a balanced balance of chromium and aluminum, obtained a considerable reduction of the oxidation rate in the temperature range 600-900 ° C, which is the critical temperature range for use as a carrier material in catalytic exhaust purifiers for diesel engines.

Dessa egenskaper erhålles då legeringen tillfredställer fonneln Cr + 3Al 2 23 inom de givna gränserna för krom och aluminium vilket ger en gynnsam oxidbildning och oxidsammansättning. Tillsatser av sällsynta jordartsmetaller, såsom Sc, Y, La och/eller Ce bidrar dessutom till en god vidhäftning av oxiden och minskar därför risken för skalning och flagning vid dessa temperaturer.These properties are obtained when the alloy satisfies the form Cr + 3Al 2 23 within the given limits for chromium and aluminum, which gives a favorable oxide formation and oxide composition. Additives of rare earth metals, such as Sc, Y, La and / or Ce, also contribute to good adhesion of the oxide and therefore reduce the risk of scaling and fl-aggregation at these temperatures.

Legeringen har också goda mekaniska egenskaper i både varmt som kallt tillstànd vilket medför làga tillverkningskostnader och en god ekonomi iden färdiga produkten. 528 027 6 Slutprodukten av materialet kan tillverkas i fonn av bandeller folie med en 10 15 tjocklek mindre än 200pm eller i form av tråd med diameter mindre än 200um och är avsedd för användning som bärarrnaterial i katalytiska avgasrenare för dieselmotorer vid temperaturer som maximalt uppgår till 600-900°C.The alloy also has good mechanical properties in both hot and cold conditions, which results in low manufacturing costs and good economy in the finished product. 528 027 6 The final product of the material can be made in the form of strip or foil with a thickness less than 200μm or in the form of wire with a diameter of less than 200μm and is intended for use as a carrier material in catalytic exhaust gas purifiers for diesel engines at temperatures up to 600 -900 ° C.

Tabell 1 visar några exempel på sammansättningen' för en legering enligt föreliggande uppfinning.Table 1 shows some examples of the composition of an alloy according to the present invention.

Tabell 1 Grundämne Exempel 1 Exempel 2 Exempel 3 Exempel 4 (vikt-%) (vikt-%) (vikt-%) (vikt-%) Ni 0,18 0,24 0,28 0,08 Cr 20,95 20,94 22,42 22,1 1 Al 3,2 , 3,09 2,94 0,83 Mo <0,01 0,01 2 2,02 W <0,01 0,01 <0,01 <0,01 Ti 0,01 0,004 0,1 0,12 Nb <0,01 0,01 0,81 0,77 Zr <0,01 0,01 <0,01 0,002 C 0,1 0,01 0,105 0,097 Si 0,89 0,28 0,45 0,11 P 0,011 0,013 0,016 <0,003 S 0.01 0,0001 0,01 0,001 N 0,013 0,018 0,022 0,032 Mn 0,1 0,11 0,18 0.11 Ce 0,036 0,044 0,016 0,009 La 0,018 0,022 0,008 0,0045 Co 0,02 0,03 _ 0,03 <0,01 V 0,05 0,05 0.09 0,028 Cu <0,01 0,01 0,03 <0,01 Mg 0,05 0,0065 <0,05 <0,05 Legeringen enligt föreliggande uppfinning kan tillverkas genom konventionell smältmetallurgi och gjutning med gjötgjutning eller stränggjutning följt av varmbearbetning och därefter kallbearbetning till slutli dimension. Produkten kan vidarebeabetas till folie, tunnt band eller tråd. Legeringen kan också direktgjutas till band, plåt eller folie med ett breddltjockleksförhållande >50 med tjocklek efter gjutning under 5 mm, följt av kallbearbetning eller en kombination 528 027 7 av varm~ och kallbearbetning. Möjliga alternativa tillverknin svä ar är att ett ñ substratmaterial med lägre aluminiumhalt beläggs med ren aluminium eller en aluminiumlegering så att rätt sammansättning uppnås. Beläggning av substratlegeringen med aluminiumlegering kan ske genom tidigare kända 5 processer som till exempel doppning i smälta, elektrolytisk beläggning. ihopvalsning av band av substratlegeringen och aluminiumlegeringen, deponering av fast Al-legering från en gasfas genom så kallad CVD eller PVD- teknik. Beläggningen med Al-legering kan ske efter att substratlegeringen valsats ned till önskad färdigtjocklek för produkten, eller i större tjocklek. I det 10 senare fallet kan en diffusionsglödgning genomföras för att åstadkomma en homogenisering av materialet varefter valsning i ett eller flera steg utförs för att åstadkomma den färdiga produkten. Valsning kan också ske direkt på en belagd produkt med större tjocklek än den önskade färdigtjockleken. l detta fall kan valsningen följas av glödgning. Ett exempel 'pâ tillverkning av folie av en Fe- 15 Cr-Al-legering genom PVD-beläggning beskrivs i patent US 6,197,132 B1.Table 1 Element Example 1 Example 2 Example 3 Example 4 (wt%) (wt%) (wt%) (wt%) Ni 0.18 0.24 0.28 0.08 Cr 20.95 20, 94 22.42 22.1 1 Al 3.2, 3.09 2.94 0.83 Mo <0.01 0.01 2 2.02 W <0.01 0.01 <0.01 <0.01 Ti 0.01 0.004 0.1 0.12 Nb <0.01 0.01 0.81 0.77 Zr <0.01 0.01 <0.01 0.002 C 0.1 0.01 0.105 0.097 Si 0, 89 0.28 0.45 0.11 P 0.011 0.013 0.016 <0.003 S 0.01 0.0001 0.01 0.001 N 0.013 0.018 0.022 0.032 Mn 0.1 0.11 0.18 0.11 Ce 0.036 0.044 0.016 0.009 La 0.018 0.022 0.008 0.0045 Co 0.02 0.03 _ 0.03 <0.01 V 0.05 0.05 0.09 0.028 Cu <0.01 0.01 0.03 <0.01 Mg 0.05 0.0065 < 0.05 <0.05 The alloy of the present invention can be made by conventional melt metallurgy and casting by casting or continuous casting followed by hot working and then cold working to the final dimension. The product can be further processed into foil, thin tape or wire. The alloy can also be directly cast into strip, sheet or foil with a width-to-thickness ratio> 50 with a thickness after casting below 5 mm, followed by cold working or a combination of hot and cold working. Possible alternative manufacturing difficulties are that a substrate material with a lower aluminum content is coated with pure aluminum or an aluminum alloy so that the correct composition is achieved. Coating of the substrate alloy with aluminum alloy can take place by previously known processes such as dipping in molten, electrolytic coating. rolling of strips of the substrate alloy and the aluminum alloy, deposition of solid Al alloy from a gas phase by so-called CVD or PVD technology. The coating with Al alloy can take place after the substrate alloy has been rolled down to the desired finished thickness for the product, or in a larger thickness. In the latter case, a diffusion annealing can be carried out to effect a homogenization of the material, after which rolling in one or more steps is carried out to obtain the finished product. Rolling can also be done directly on a coated product with a greater thickness than the desired finished thickness. In this case, the rolling may be followed by annealing. An example of film making of a Fe-Cr-Al alloy by PVD coating is described in U.S. Patent 6,197,132 B1.

Claims (3)

se; "i 528 027 Patentkravsee; "i 528 027 Claims 1. Användning av en ferritisk rostfri stâllegering innehållande (i vikt-%): Nr upp till 1 Cr 015-25 Al 0.5-_3,7 Mo och/eller W 0-3 Tl och/eller Nb 0-1 Zr och/eller Hf >0-0,2 en eller flera sällsynta jordartsmetaller (REM) som till exempel Ce, lea, Sc; och Y 0-0,2 C 0-0,2 N 0-0,2 V 50,09 resten jäm och normalt förekommande föroreningar, varvid ekvationen Cr + 3Al 2' 29 är uppfylld som substratrnaterial i katalysatorerför dieselmotorer i tunga fordon.Use of a ferritic stainless steel alloy containing (in% by weight): No up to 1 Cr 015-25 Al 0.5-_3,7 Mo and / or W 0-3 Tl and / or Nb 0-1 Zr and / or Hf> 0-0.2 one or fl your rare earth metals (REM) such as Ce, lea, Sc; and Y 0-0.2 C 0-0.2 N 0-0.2 V 50.09 residual even and normally occurring pollutants, the equation Cr + 3Al 2 '29 being fulfilled as substrate material in catalysts for diesel engines in heavy vehicles. 2. Användning av en ferritlsk rostfri stâllegering enlit krav lvid temperaturer i intervallet 600-900 °C.Use of a ferritic stainless steel alloy according to requirements at temperatures in the range 600-900 ° C. 3. Användnin av en ferritisk rostfri sfâllegering som innehåller (i vikI-%): Ni upp till »1 Cr 15-25 Al 0,5-3,7 Mo och/eller W >0-2,5 Ti och/eller Nb 0-1 Zr och/eller Hf >0-0,2» en eller flera-sällsyntaijordartsmetaller (REM) som till exempel Ce, La, Se, och Y o-o,2 I c 090.2 528 027 N 0-0,2 v safiæ resten jåm och normalt förekommande föroreningar, varvid ekvationen cr + 3A: a zsar uppfylla. _ som substratmaterial i katalysatorer för dieselmotórer i tunga fordón. . Användningav en ferritisk rostfri stàllegering enligt krav 3 vid temperaturer i intervallet 600-900 °C. . Användning enligt krav 3 eller 4 varvid halten Cr :är 17,0-23,0 vikt-%. .' Användning enligt något av kraven 3-5 varvid haltenlAl är 1,5-3,5A vikt-',°/.o; företrädesvis 2,5-3,5 vikt-° o." . Användning enligt något av kraven 3-6 varvid halten REM är 0,01 .-0,2 vikt-Wi.The use of a ferritic stainless steel alloy containing (in w / w%): Ni up to »1 Cr 15-25 Al 0,5-3,7 Mo and / or W> 0-2,5 Ti and / or Nb 0-1 Zr and / or Hf> 0-0.2 »one or fl era rare earth metals (REM) such as Ce, La, Se, and Y oo, 2 I c 090.2 528 027 N 0-0.2 v sa fi æ the rest equal and normally occurring impurities, whereby the equation cr + 3A: a zsar fulfill. as a substrate material in catalysts for diesel engines in heavy vehicles. . Use of a ferritic stainless steel alloy according to claim 3 at temperatures in the range 600-900 ° C. . Use according to claim 3 or 4, wherein the Cr:: content is 17.0-23.0% by weight. . ' Use according to any one of claims 3-5 wherein the content 1A1 is 1.5-3.5A weight - ', ° / .o; preferably 2.5-3.5 wt.% o. ". Use according to any one of claims 3-6 wherein the content of REM is 0.01.-0.2 wt.
SE0401046A 2004-04-16 2004-04-16 Use of a ferritic steel in catalysts for diesel engines SE528027C2 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0401046A SE528027C2 (en) 2004-04-16 2004-04-16 Use of a ferritic steel in catalysts for diesel engines
CNA2005800114069A CN1942599A (en) 2004-04-16 2005-04-13 Ferritic stainless steel
PCT/SE2005/000523 WO2005100628A1 (en) 2004-04-16 2005-04-13 Ferritic stainless steel
EP05732168A EP1740732A1 (en) 2004-04-16 2005-04-13 Ferritic stainless steel
KR1020067021290A KR20070004836A (en) 2004-04-16 2005-04-13 Ferritic stainless steel
US11/578,252 US20070292300A1 (en) 2004-04-16 2005-04-13 Ferritic Stainless Steel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0401046A SE528027C2 (en) 2004-04-16 2004-04-16 Use of a ferritic steel in catalysts for diesel engines

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0401046D0 SE0401046D0 (en) 2004-04-16
SE0401046L SE0401046L (en) 2005-10-17
SE528027C2 true SE528027C2 (en) 2006-08-08

Family

ID=32322647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0401046A SE528027C2 (en) 2004-04-16 2004-04-16 Use of a ferritic steel in catalysts for diesel engines

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20070292300A1 (en)
EP (1) EP1740732A1 (en)
KR (1) KR20070004836A (en)
CN (1) CN1942599A (en)
SE (1) SE528027C2 (en)
WO (1) WO2005100628A1 (en)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8043718B2 (en) * 2007-09-14 2011-10-25 Siemens Energy, Inc. Combustion turbine component having rare earth NiCrAl coating and associated methods
US7867626B2 (en) * 2007-09-14 2011-01-11 Siemens Energy, Inc. Combustion turbine component having rare earth FeCrAI coating and associated methods
US8039117B2 (en) * 2007-09-14 2011-10-18 Siemens Energy, Inc. Combustion turbine component having rare earth NiCoCrAl coating and associated methods
US8043717B2 (en) * 2007-09-14 2011-10-25 Siemens Energy, Inc. Combustion turbine component having rare earth CoNiCrAl coating and associated methods
US20100068405A1 (en) * 2008-09-15 2010-03-18 Shinde Sachin R Method of forming metallic carbide based wear resistant coating on a combustion turbine component
CN101845603B (en) * 2009-03-26 2012-07-25 宝山钢铁股份有限公司 Ferrite stainless steel for high temperature-end part of exhaust system of automobile and manufacturing method thereof
JP5760525B2 (en) * 2010-03-30 2015-08-12 Jfeスチール株式会社 Stainless steel foil and catalyst carrier for exhaust gas purification apparatus using the foil
JP5126437B1 (en) 2011-04-01 2013-01-23 Jfeスチール株式会社 Stainless steel foil and catalyst carrier for exhaust gas purification apparatus using the foil
US20140086755A1 (en) * 2011-06-07 2014-03-27 Borgwarner Inc. Turbocharger and component therefor
US20160168673A1 (en) * 2013-07-29 2016-06-16 Jfe Steel Corporation Ferritic stainless steel having excellent corrosion resistance of weld zone
CN104831174B (en) * 2015-05-08 2020-08-18 上海蓝铸特种合金材料有限公司 High-temperature oxidation resistant metal material and preparation method thereof
ES2842424T3 (en) * 2016-04-22 2021-07-14 Sandvik Intellectual Property Ferritic alloy
CN112647012A (en) * 2020-11-04 2021-04-13 江苏大学 Fe-Cr-Al-Nb-Ti-RE alloy material for catalyst carrier of exhaust gas purifier and preparation method thereof

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4841918A (en) * 1971-10-04 1973-06-19
JPH04354857A (en) * 1991-05-31 1992-12-09 Nisshin Steel Co Ltd Al-containing ferritic stainless steel excellent in toughness after deep drawing and burned parts using the above
DE69317070T2 (en) * 1992-06-01 1998-09-03 Sumitomo Metal Ind Sheet and foil made of ferritic stainless steel and process for their production
JP3351837B2 (en) * 1992-12-07 2002-12-03 日新製鋼株式会社 Al-containing ferritic stainless steel with excellent manufacturability and high-temperature oxidation resistance
JPH07242936A (en) * 1994-03-01 1995-09-19 Kawasaki Steel Corp Method for annealing high al-containing ferritic stainless hot rolled steel sheet
SE508150C2 (en) * 1996-08-30 1998-09-07 Sandvik Ab Process for manufacturing ferritic stainless steel FeCrAl steel strips
DE10002933C1 (en) * 2000-01-25 2001-07-05 Krupp Vdm Gmbh Iron-chromium-aluminum foil production, used e.g. as support material for exhaust gas treatment catalysts, comprises coating one or both sides of supporting strip with aluminum or aluminum alloys, and carrying out homogenizing treatment
FR2806940B1 (en) * 2000-03-29 2002-08-16 Usinor STAINLESS STEEL FERRITIC STRIP ALUMINUM-CONTAINING, ESPECIALLY USEFUL FOR A MOTOR VEHICLE EXHAUST CATALYST SUPPORT AND METHOD FOR MANUFACTURING SAID STRIP
ITRM20010584A1 (en) * 2001-09-26 2003-03-26 Acciai Speciali Terni Spa FERRITIC STAINLESS STEEL AND ITS USE IN THE MANUFACTURE OF ITEMS FOR USE AT HIGH TEMPERATURES.

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005100628A8 (en) 2006-01-12
WO2005100628A1 (en) 2005-10-27
SE0401046L (en) 2005-10-17
SE0401046D0 (en) 2004-04-16
KR20070004836A (en) 2007-01-09
US20070292300A1 (en) 2007-12-20
EP1740732A1 (en) 2007-01-10
CN1942599A (en) 2007-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20070004836A (en) Ferritic stainless steel
JP6541869B2 (en) Austenitic stainless steel plate and turbocharger part for exhaust parts excellent in heat resistance and processability, and manufacturing method of austenitic stainless steel sheet for exhaust parts
CN102947474B (en) Nickel-base alloy
RU2344192C2 (en) Iron-chromium-aluminium alloy
JP5959635B2 (en) Heat-resistant iron-chromium-aluminum alloy with low chromium evaporation rate and improved heat resistance
JP5561447B1 (en) Stainless steel plate and stainless steel foil
JP4310723B2 (en) Steel for solid oxide fuel cell separator
WO2005080622A1 (en) Cr-al-steel for high-temperature applications
JP4737600B2 (en) Steel for solid oxide fuel cell separator
CN101896630A (en) Austenitic heat-resistant nickel-base alloy
CN101578911B (en) Use of an iron-chromium-aluminium alloy with long service life and minor changes in heat resistance
CA3020420C (en) Ferritic alloy
JP2005314740A (en) Ferritic stainless steel having excellent heat resistance and workability and its production method
EP3527683B1 (en) Stainless steel sheet and stainless steel foil
CN109196131B (en) Ferritic stainless steel sheet
JP3247162B2 (en) Fe-Cr-Al-based alloy excellent in oxidation resistance and foil thereof
US6905651B2 (en) Ferritic stainless steel alloy and its use as a substrate for catalytic converters
JP3335647B2 (en) Fe-Cr-Al alloy excellent in durability and catalyst carrier using the same
JP4524760B2 (en) Oxidation resistant steel and solid oxide fuel cell parts using the same
JP4554129B2 (en) Air side member for solid oxide fuel cell
JPH06293941A (en) Metallic material for solid electrolyte type fuel cell
JP3351837B2 (en) Al-containing ferritic stainless steel with excellent manufacturability and high-temperature oxidation resistance
JP3142884B2 (en) Fe-Cr-Al alloy that has excellent catalyst peeling resistance and suppresses whisker formation that reduces the adhesion of γAl2O3
JPH06104879B2 (en) Heat-resistant stainless steel foil for combustion exhaust gas purification catalyst carrier
SE527176C2 (en) Stainless steel for use in high temperature applications

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed