WO2011151185A1 - Hochtemperaturfeste komponente aus edelstahl mit einer kobalt haltigen beschichtung, abgasbehandlungseinheit und verfahren zur herstellung einer solchen abgasbehandlungseinheit - Google Patents

Hochtemperaturfeste komponente aus edelstahl mit einer kobalt haltigen beschichtung, abgasbehandlungseinheit und verfahren zur herstellung einer solchen abgasbehandlungseinheit Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a high-temperature resistant component for use in an exhaust gas treatment unit, and to an exhaust gas treatment unit and a method for producing the same.
  • the component is in particular part of a metallic honeycomb body 10 by means of high-temperature soldering under vacuum or under inert gas
  • brazing also called brazing or “brazing”.
  • an exhaust gas treatment unit which is at least partially formed with a metallic honeycomb body.
  • metallic honeycomb bodies are used inter alia as a carrier body for catalytically active materials for coatings for storing an exhaust gas component
  • the exhaust treatment unit 20 20 and / or used as a particle separator.
  • This is regularly at least partially coated in order to influence or implement different components of the exhaust gas at different points of the exhaust system of a motor vehicle.
  • connections are often produced by a soldering process under vacuum, so that a fixation of the individual components of the metallic honeycomb body to each other and / or with themselves, the formation of a honeycomb structure and / or the permanent positioning of the honeycomb structure in a housing 0 is reached.
  • Such metallic honeycomb bodies are formed in particular with components of the following materials: metal foil
  • Composition FeCrAl alloy with a chromium content of at least 12% by weight and an aluminum content of at least 2.5% by weight. Additions of rare earths, Y and / or Hf to control the A1 2 0 3 surface layer formation are possible
  • Form at least partially structured; smooth
  • Shape cylindrical; oval; conical
  • solder powder solder strip
  • Nickel-based solder being used as main additives
  • Chromium, phosphorus and silicon are present. It is very particularly preferred that the proportions of the main additives in the following series decrease: chromium, phosphorus, silicon. It is preferred that the chromium content of the nickel-based solder is above the chromium content of the material of the honeycomb body, for example in the range of 23 to 25% by weight. The main additives phosphorus and silicon together should not exceed the proportion of chromium.
  • connection parts can, for. B. by the (targeted) introduction of solder material at certain positions of the honeycomb body or in the area between the honeycomb body and housing are generated.
  • the object of the invention is therefore to at least partially solve the technical problems described with reference to the prior art.
  • a high-temperature-resistant component and an exhaust gas treatment unit are to be specified which have a particularly exact and defined expression of solder joints and a particularly effective prevention of unwanted secondary compounds during of manufacturing.
  • a method for producing an exhaust gas treatment unit is to be specified, with which this particularly exact and defined expression of solder joints and effective prevention of unwanted secondary connections can be achieved reliably.
  • the high-temperature resistant component according to the invention is suitable for use in an exhaust gas treatment unit, wherein the component consists of a material which contains at least iron, chromium and aluminum.
  • the component has at least partially a surface layer with at least cobalt, wherein the surface layer is applied by a physical vapor deposition.
  • the high-temperature-resistant component is, in particular, a honeycomb body, as described at the beginning, or a component of this honeycomb body.
  • the suitability of the component as an exhaust gas treatment unit is particularly characterized in that it can withstand the temperature changes and dynamic requirements and the corrosive environment in the exhaust system of a motor vehicle permanently. Temperatures up to 1000 ° C and / or significant pressure pulses due to the combustion processes in the engine acting on the exhaust gas treatment unit. Of course, these requirements apply not only to the components, but in the joined state also to the connections with each other.
  • a component prepared for the soldering process is initially proposed, also called semi-finished product.
  • the component can then z. B. joined with equally prepared components in a soldering process and then - according to the desired function of the exhaust gas treatment unit - are coated, for example.
  • an iron material which has chromium and aluminum as the main alloying elements, the chromium proportion being at least a factor of 3 greater than the aluminum content. It is very particularly preferred that the chromium content is, for example, in the range from 12 to 25% by weight, while the aluminum content is, for example, in the range from 2.5 to 6% by weight.
  • materials may be used for this purpose, as they are mentioned at the beginning with reference to the metal foil and / or the housing, so that this description is hereby fully incorporated by reference.
  • the surface layer comprises at least cobalt (Co, atomic number 27) and consists in particular exclusively of cobalt and / or of a cobalt oxide (for example Co 3 O 4 ). It can be tolerated in each case to a small or usual extent and impurities.
  • the surface layer preferably covers the areas of the contact surface of the component with other components or components in which a solder joint is not desired. However, it is also possible for one surface (or several surfaces or even all surfaces) of the component to be designed with a corresponding surface layer, so that the solder joints are subsequently placed thereon.
  • the surface layer should be self-contained, in particular no significant Form pores towards the base material of the component.
  • the cobalt surface layer is not formed as a catalyst layer, in particular not for the implementation of pollutants in an exhaust gas.
  • the surface layer now causes the elements chromium and iron - as main constituents of the base material of the component - initially no longer lie on the surface.
  • Chromium and iron are known to both have a very high affinity for carbon and, when available under soldering conditions, invariably use chromium carbide (iron-chromium carbide) formation.
  • Cobalt does not form carbides. Cobalt is completely miscible with chromium and iron but does not have a catalytic function by itself. At the contact surfaces of the component with other components or individual parts or with itself it comes depending on the local carbon supply during the soldering process to form firmly adhering chromium carbide bridges (secondary bonds, diffusion bonds).
  • the carbon reacts with the chromium of superimposed surfaces of components to chromium carbide or iron-chromium carbide and thus connects both components permanently via a carbide bridge.
  • This carbide bridge formation is no longer resolvable even at the usual soldering temperatures of above 1050 degrees, moreover, the alloy of the base material of the component now has a chromium deficit.
  • the critical temperature range of about 400 to 800 ° C, in which the chromium carbides are formed the cobalt of the surface layer already mixed with the base material of the component, but forms a more closed cover layer, which isolates the alloying element chromium from the surface of the component and thus prevents chromium carbide formation.
  • the cobalt of the surface layer has mixed with the base material of the component so far that at least aluminum is available on the surface of the component and the formation of an aluminum oxide topcoat is made possible.
  • This aluminum oxide layer is formed by the alloy constituent aluminum contained in the base material of the component at temperatures above 700 ° C. and in particular has a thickness of less than one micron.
  • This aluminum oxide covering layer serves as a diffusion barrier for substances penetrating from the outside into the component and brings about the corrosion resistance of the component. The actual soldering process takes place after a further rise in temperature at temperatures of over 900 ° C.
  • the surface layer was applied by a physical vapor deposition method, also called PVD (Physical Vapor Deposition) method. This can be seen from the fact that the surface layer is applied particularly thinly and evenly and Accordingly, a precise, tailored to the particular application thickness of the surface layer can be generated.
  • PVD Physical Vapor Deposition
  • the surface layer proposed according to the invention prevents the direct contact of carbon, in particular with the elements chromium and iron of the base material of the component. A possibly unwanted connection between the surfaces of the individual parts is thereby not carried out, so that an exhaust gas treatment unit can be produced in which connections between the individual parts are produced only at the desired and soldered connection points / contact points of the surfaces.
  • the vibration behavior of the components is precisely adjustable.
  • the component is at least one of the group of metal foil and housing.
  • a plurality of (at least partially structured) metal foils and (at least) one housing can be prepared in this way.
  • the metal foil provided here is in particular between 5 ⁇ m and 100 ⁇ m [micrometer] thin. If the component is designed as a housing, thicknesses of 0.3 to 3 mm [millimeters] are provided here.
  • the metal foil or the housing can (fully or cumulatively) also be fully taken to the explanations at the beginning of this description.
  • the thickness of the surface layer is at most 5 ⁇ m [micrometers]. It is particularly preferred that the thickness of the surface layer is at most 1 ⁇ m [micrometers] or even at most 100 nm [nanometers]. is.
  • the layer thicknesses specified here are particularly advantageous because the formation of an oxydic covering layer, which is formed from the alloy composition of the base material of the component, is not or only partially hindered by such a thin surface layer. A thickness greater than 5 microns should be avoided, because then an oxidic cover layer is no longer uniform and a corresponding high-temperature corrosion resistance through the oxidic cover layer (especially an Al 2 0 3 layer) is no longer guaranteed.
  • a sufficient roughness of the surface is provided by the oxidic cover layer, so that a subsequently applied coating (for example a washcoat) has good adhesive properties.
  • a thickness below 100 nm should also not be provided, because then avoidance of carbide bridge formation can not be achieved with certainty.
  • the base material of the component that is to say the component without a surface layer, has no cobalt.
  • the surface layer was not produced by an excretion from the base material and / or is formed by the cobalt-containing base material.
  • an exhaust gas treatment unit for use in an exhaust system, wherein the exhaust system comprises at least one component, and the component consists of a material containing at least iron, chromium and aluminum.
  • the component has at least partially a surface layer with at least cobalt and is connected at junctions with itself or with other components of the exhaust treatment unit. The joints have been created by soldering.
  • the component additionally has a coating applied to the surface layer.
  • the applied at least cobalt-containing surface layer is used here exclusively for the suppression of chromium carbide bridges at the joints.
  • it is not intended to form a catalytically active substance for the exhaust gas purification by oxide formation.
  • this is achieved by providing a coating, which is also applied at least partially to the surface layer, which optionally has a corresponding catalytic activity and / or is provided with corresponding properties (conversion, storage, storage of exhaust gas constituents).
  • the surface layer is not in contact with the exhaust gas itself in use.
  • the coating ensures that at least the cobalt in the surface layer is (essentially) inert to an exhaust gas.
  • the element cobalt (Co) and / or cobalt compounds (eg cobalt oxides) in the surface layer are not catalytically active with respect to an exhaust gas in the use of the exhaust gas treatment unit.
  • the element cobalt is used here (essentially) exclusively for avoiding chromium carbide bridges between contacting adjacent components.
  • the coating also has the function, a possibly catalytic activity of the cobalt or the cobalt Compared to components of the exhaust gas to reduce so far that at most still a negligible support the exhaust gas conversion takes place or this is even completely prevented.
  • the coating may also include such coatings if the coating fulfills the catalytic function of the exhaust gas treatment unit (almost exclusively) and the surface layer is provided (almost exclusively) to avoid chromium carbide bridges.
  • the coating completely covers the surface layer (practically) and is gas-tight in this respect, so that the surface layer in use of the exhaust gas treatment unit is not in contact with an exhaust gas.
  • Gas-tight here means in particular that constituents of the exhaust gas are the coating can not penetrate through to the surface layer, so that a catalytic reaction between the surface layer, in particular with cobalt and cobalt compounds and constituents of the exhaust gas (to a noticeable extent), does not occur.
  • the coating of the exhaust gas treatment unit comprises at least washcoat.
  • Washcoat typically comprises at least one refractory oxide support, such as. B. activated alumina (A1 2 0 3 ) and one or more platinum group metal components, such as. As platinum, palladium, rhodium, ruthenium and / or iridium. Often, other additives are added, such. As promoters and washcoat stabilizers.
  • the washcoat in particular provides a particularly large contact area for the exhaust gas. In particular, this washcoat does not become a product until after assembly. ner exhaust treatment unit, so even after the formation of the compounds by a soldering process under vacuum or inert gas, applied to the exhaust gas treatment unit (at least partially).
  • a method for producing an exhaust gas treatment unit having at least one high-temperature-resistant component is proposed here, wherein the component consists of a material which contains at least iron, chromium and aluminum.
  • This method has at least the following steps: providing at least one component,
  • the component or exhaust-gas treatment unit addressed here can preferably be designed as proposed here according to the invention. It is further preferred that the above steps are performed in the order given, it being apparent that between these steps z. B. additional handling processes, forming processes, transport processes can be performed.
  • first step z. B. first composed the components to be joined and / or individual parts of the exhaust gas treatment unit or made available. After it is clear which components / parts are to be locally provided with a cobalt surface layer, this step can be performed.
  • Arranging the at least one component for generating an exhaust gas treatment unit includes providing the component z. B. as Housing for receiving a honeycomb structure or other items such. B. an arranged between the housing and honeycomb additional jacket or the like.
  • the layering and / or winding and / or twisting of the at least one component either with other individual parts, eg. As metal foils, fiber webs, other components or the like, or with itself to form a flow through the exhaust honeycomb body.
  • solder material can be supplied. This is preferably followed by soldering by means of high temperature and vacuum or under protective gas (preferably argon), so that the components / individual parts (only) at the desired connection points are permanently connected by solder joints for use in the exhaust system.
  • protective gas preferably argon
  • a washcoat which is formed in particular in the inner areas, such. B. in the channels of a honeycomb structure on the metal foils (and on the surface layer), so that the exhaust gas treatment unit can be carried out with corresponding, even different coatings.
  • the application of the surface layer takes place by electroplating or by a physical gas phase deposition.
  • the surface layer comprising at least cobalt may be applied to the at least one component by various methods. This includes in particular at least one of the following production methods:
  • PVD physical vapor deposition
  • physical gas separation process since here particularly thin and uniform surface layers can be produced on the component.
  • group of physical vapor deposition processes includes in particular the processes listed below:
  • thermal evaporation also called steaming
  • the washcoat fulfills the function of rendering at least the element cobalt and / or cobalt compounds inert to an exhaust gas in the use of the exhaust gas treatment unit.
  • the washcoat is designed so gas-tight, that in use of the exhaust gas treatment unit, a contact at least between the element cobalt and / or cobalt compounds in the surface layer and constituents of the exhaust gas is prevented.
  • FIGS. show particularly preferred embodiments, to which the invention is not limited. They show schematically:
  • FIG. 1 shows an exhaust system with an exhaust gas treatment unit in cross section
  • Fig. 2 a component.
  • FIG. 1 shows schematically an exhaust system 6 with an exhaust gas treatment unit 2 arranged therein.
  • This exhaust gas treatment unit 2 is formed by a housing 5, in which a component 1 is accommodated.
  • the component 1 is connected to the housing 5 at many connection points 10.
  • a honeycomb body 9 is formed with a plurality of channels through which an exhaust gas can flow.
  • metallic honeycomb bodies have already been described many times, in particular also in the applicant's prior patent publications. These can be used to characterize such metallic honeycomb body.
  • 2 shows a schematic diagram of a component 1, which is designed here as a structured metal foil 4. This is connected to a further individual part 7 (eg a smooth metal foil or a fleece) of an exhaust gas treatment unit 2 at connection points 10 at least partially by solder joints 8.
  • the component 1 partially has a surface layer 3 with a (uniform) thickness 12, so that the formation of chromium carbide bridges in the region of the connection points 10 or the adjacent contact surfaces between the component 1 and the individual part 7 are prevented. Furthermore, the component 1 additionally has a coating 11 partially on the surface layer 3 or directly on the base material of the component 1. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hochtemperaturfeste Komponente zum Einsatz in einer Abgasbehandlungseinheit sowie eine Abgasbehandlungseinheit und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen, wobei die Komponente bzw. die Abgasbehandlungseinheit mit einer Oberflächenschicht versehen wird, durch die die Bildung von Chromkarbidbrücken während des Lötverfahrens zur Herstellung einer Abgasbehandlungseinheit verhindert werden soll.

Description

HOCHTEMPERATURFESTE KOMPONENTE AUS EDELSTAHL MIT EINER KOBALT HALTIGEN BESCHICHTUNG, ABGASBEHANDLUNGSEINHEIT UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER
SOLCHEN ABGASBEHANDLUNGSEINHEIT
5
Die vorliegende Erfindung betrifft eine hochtemperaturfeste Komponente zum Einsatz in einer Abgasbehandlungseinheit sowie eine Abgasbehandlungseinheit und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen. Die Komponente ist insbesondere Bestandteil eines metallischen Wabenkörpers, 10 der mittels Hochtemperatur-Löten unter Vakuum oder unter Schutzgas
(auch Hartlöten oder„brazing" genannt) gefügt ist.
Kraftfahrzeuge und Nutzfahrzeuge sind einer Vielzahl von Abgasvorschriften unterworfen, die durch entsprechend gestaltete Abgasanlagen
15 eingehalten werden. Es sind nun Abgasanlagen bekannt, die zumindest
eine Abgasbehandlungseinheit aufweisen, welche zumindest teilweise mit einem metallischen Wabenkörper gebildet ist. Diese metallischen Wabenkörper werden unter anderem als Trägerkörper für kataly tisch aktive Materialien für Beschichtungen zur Speicherung einer Abgaskomponente
20 und/oder als Partikelabscheider eingesetzt. Die Abgasbehandlungseinheit
wird hierzu regelmäßig zumindest teilweise beschichtet, um an unterschiedlichen Stellen der Abgasanlage eines Kraftfahrzeuges unterschiedliche Bestandteile des Abgases zu beeinflussen bzw. umzusetzen.
25 Innerhalb der metallischen Wabenkörper werden oft durch einen Lötpro- zess unter Vakuum Verbindungen erzeugt, so dass eine Fixierung der einzelnen Komponenten des metallischen Wabenkörpers zueinander und/oder mit sich selbst, die Ausbildung einer Wabenstruktur und/oder die dauerhafte Positionierung der Wabenstruktur in einem Gehäuse er- 0 reicht wird.
Solche metallischen Wabenkörper sind insbesondere mit Komponenten der folgenden Materialien gebildet: Metallfolie
Gefüge: Ferrit
Zusammensetzung: FeCrAl-Legierung mit einem Chromgehalt von mindestens 12 Gew.- und einem Aluminiumgehalt von mindestens 2,5 Gew.-%. Zusätze an Seltenen Erden, Y und/oder Hf zur Steuerung der A1203 Deckschichtbildung sind möglich
Material-Beispiel: Werkstoffe mit der Nummer 1.4767 oder
1.4725 des Deutschen Stahlschlüssels
Materialdicke: 20 um [Mikrometer] bis 150 um
Form: zumindest teilweise strukturiert; glatt
Gehäuse
Gefüge: Austenit
Materialdicke: 0,1 mm [Millimeter] bis 3 mm
Form: zylindrisch; oval; konisch
Lotmaterial:
Form: Lotpulver; Lotband
Zusammensetzung: Nickel-Basis-Lot, wobei als Hauptzusatzstoffe
Chrom, Phosphor und Silicium vorhanden sind. Ganz besonders bevorzugt ist, dass die Anteile der Haupt-Zusatzstoffe in folgender Reihe abnehmen: Chrom, Phosphor, Silicium. Bevorzugt ist, dass der Chromgehalt des Nickel-Basis-Lots oberhalb des Chrom-Anteils des Werkstoffs des Wabenkörpers liegt, beispielsweise im Bereich von 23 bis 25 Gew.- . Die Haupt- Zusatzstoffe Phosphor und Silicium sollten zusammen den Anteil des Chroms nicht übertreffen.
Material-Beispiel: Entsprechende Nickel-Basis-Lote sind beispielsweise unter der Bezeichnung Nicrobraz der Fa. Wall Colmonoy Ltd. erhältlich. Bei der Herstellung der Wabenkörper kann es erforderlich sein, dass derartige Lot- Verbindungen nur an bestimmten Stellen vorgesehen oder explizit gewünscht sind. Durch diese teilweise Lot-Verbindung der einzel- nen Komponenten mit sich selbst bzw. untereinander wird eine Flexibilität der Abgasbehandlungseinheit beibehalten, so dass die Abgasbehandlungseinheit trotz der im Abgassystem herrschenden wechselnden Temperaturen und Drücke eine höhere Dauerfestigkeit beim Einsatz in der Abgasanlage eines Kraftfahrzeuges erreichen kann. Die gewünschten Ver- bindungssteilen können z. B. durch das (gezielte) Einbringen von Lotmaterial an bestimmten Positionen des Wabenkörpers bzw. in dem Bereich zwischen Wabenkörper und Gehäuse erzeugt werden. Es ist in diesem Zusammenhang auch bekannt, eine Passivierungsschicht auf vorbestimmte Bereiche der einzelnen Komponenten einer Abgasbehandlungseinheit aufzubringen, und so unerwünschte Verbindungen der einzelnen Komponenten miteinander an diesen Stellen zu verhindern. Hierzu wurde bereits ein unerwünschter Fluss von Lotmittel und/oder eine unerwünschte Diffusion der Material-Element der Komponenten betrachtet. Auch wenn bereits einige Maßnahmen zur gezielten Ausbildung von Verbindungen und/oder zur Vermeidung von unerwünschten Sekundäran- bindungen bei der Herstellung solcher Wabenkörper vorgeschlagen wurden, die mittels Hochtemperatur-Löten unter Vakuum oder unter Schutzgas gefügt sind, besteht weiter ein Bedürfnis, diesen Prozess für die Se- rienfertigung zu vereinfachen, sicherer zu gestalten, kostengünstiger ablaufen zu lassen und/oder weitere Störeinflüsse für das Lötverfahren zu vermeiden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten technischen Probleme zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere soll eine hochtemperaturfeste Komponente und eine Abgasbehandlungseinheit angegeben werden, die eine besonders exakte und definierte Ausprägung von Lötverbindungen und eine besonders effektive Vermeidung von unerwünschten Sekundärverbindungen während der Herstellung ausbilden. Weiterhin soll ein Verfahren zur Herstellung einer Abgasbehandlungseinheit angegeben werden, mit dem diese besonders exakte und definierte Ausprägung von Lötverbindungen und eine effektive Vermeidung von unerwünschten Sekundärverbindungen pro- zesssicher erreicht werden können.
Diese Aufgaben werden gelöst durch eine hochtemperaturfeste Komponente mit den Merkmalen des Patentanspruches 1, durch eine Abgasbehandlungseinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung ergänzt werden, wobei weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufgezeigt werden. Insbesondere können Merkmale, die auf die hochtemperaturfeste Komponente, auf die Abgasbehandlungseinheit oder auf das Verfahren gerichtet sind, miteinander kombiniert werden oder auf die jeweils anderen Aspekte der Erfindung übertragen werden.
Die erfindungsgemäße hochtemperaturfeste Komponente ist für den Einsatz in einer Abgasbehandlungseinheit geeignet, wobei die Komponente aus einem Werkstoff besteht, der zumindest Eisen, Chrom und Aluminium enthält. Dabei weist die Komponente zumindest teilweise eine Ober- flächenschicht mit zumindest Kobalt auf, wobei die Oberflächenschicht durch ein physikalisches Gasphasenabscheiden aufgetragen ist.
Bei der hochtemperaturfesten Komponente handelt es sich insbesondere um einen Wabenkörper, wie er eingangs beschrieben ist, bzw. einen Be- standteil dieses Wabenkörpers. Die Eignung der Komponente als Abgasbehandlungseinheit ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass diese den Temperaturwechseln und dynamischen Anforderungen und der korrosiven Umgebung im Abgassystem eines Kraftfahrzeuges dauerhaft standhalten kann. Dabei können Temperaturen bis 1.000 °C und/oder erhebliche Druckimpulse infolge der Verbrennungsvorgänge im Motor auf die Abgasbehandlungseinheit einwirken. Diese Anforderungen gelten natürlich nicht nur für die Komponenten, sondern im gefügten Zustand auch für die Verbindungen miteinander.
Hierbei ist zunächst insbesondere eine für den Lötprozess vorbereitete Komponente vorgeschlagen, auch Halbzeug genannt. Die Komponente kann dann z. B. mit gleichermaßen vorbereiteten Komponenten in einem Lötprozess gefügt und anschließend - entsprechend der gewünschten Funktion der Abgasbehandlungseinheit - zum Beispiel beschichtet werden.
Im Hinblick auf den Werkstoff wird bevorzugt, dass ein Eisenwerkstoff herangezogen wird, der als Haupt-Legierungselemente Chrom und Alu- minium aufweist, wobei der Chrom- Anteil mindestens um den Faktor 3 größer ist als der Aluminium-Anteil. Dabei ist ganz besonders bevorzugt, dass der Chrom-Anteil beispielsweise im Bereich von 12 bis 25 Gew.- liegt, während der Aluminium- Anteil beispielsweise im Bereich von 2,5 bis 6 Gew.- liegt. Zudem können hierfür Materialien eingesetzt werden, wie sie mit Bezug auf die Metallfolie und/oder das Gehäuse eingangs angeführt sind, so dass diese Beschreibung hier vollständig in Bezug genommen wird.
Die Oberflächenschicht umfasst zumindest Kobalt (Co, Ordnungszahl 27) und besteht insbesondere ausschließlich aus Kobalt und/oder aus einem Kobaltoxid (z. B. Co304). Dabei können jeweils in geringem oder üblichem Maße auch Verunreinigungen toleriert sein. Die Oberflächenschicht bedeckt bevorzugt die Bereiche der Kontaktfläche der Komponente mit anderen Komponenten bzw. Bauteilen, in der eine Lötverbindung nicht er- wünscht ist. Es ist aber auch möglich, dass eine Oberfläche (oder mehrere Oberflächen oder sogar alle Oberflächen) der Komponente mit einer entsprechenden Oberflächenschicht ausgeführt ist, so dass die Lötverbindungen nachfolgend darauf platziert werden. Die Oberflächenschicht sollte für sich geschlossen sein, also insbesondere keine signifikanten Poren hin zum Grundwerkstoff der Komponente ausbilden. Insbesondere ist die Kobalt-Oberflächenschicht nicht als Katalysator- Schicht ausgebildet, insbesondere nicht für die Umsetzung von Schadstoffen in einem Abgas.
Als Deckschicht bewirkt die Oberflächenschicht nun, dass die Elemente Chrom und Eisen - als Hauptbestandteile des Grundwerkstoffs der Komponente - zunächst nicht mehr an der Oberfläche liegen. Von Chrom und Eisen ist bekannt, dass beide eine sehr hohe Affinität zu Kohlenstoff be- sitzen und wenn dieser dort unter Lötbedingungen verfügbar ist, unweigerlich eine Chromkarbidbildung (Eisen-Chromkarbidbildung) einsetzt. Kobalt hingegen bildet keine Karbide aus. Kobalt ist mit Chrom und Eisen vollständig mischbar, besitzt aber selbst keine katalytische Funktion. An den Kontaktflächen der Komponente mit anderen Komponenten oder Einzelteilen oder mit sich selbst kommt es in Abhängigkeit vom lokalen Kohlenstoffangebot während des Lötprozesses zur Ausbildung fest haftender Chromkarbidbrücken (Sekundäranbindungen, Diffusionsanbindungen). Unter ungünstigen Umständen entsteht so ein räumlich fein verteiltes Karbidskelett, welches die Komponente fest mit sich selbst, mit anderen Komponenten oder anderen Einzelteilen verschweißt und somit die Flexibilität der Anordnung der Komponente z. B. in einer Abgasbehandlungseinheit, also die Flexibilität der Abgasbehandlungseinheit selbst, beeinflusst. Mit Aufbringung einer das Chrom abtrennenden Oberflächenschicht wird also der Wirkmechanismus der Chromkarbidbildung unterbrochen bzw. gehemmt. Dies wird nachfolgend erläutert.
Zu verlötende Komponenten wie Metallfolien und Gehäuse können über Reste an kohlenstoffhaltigen Flüssigkeiten wie z. B Walzöl oder Wellöl und Fixierung verfügen. Durch Kapillareffekte ziehen sich diese Flüssig- keiten in die Zwickelbereiche zwischen z. B. Well- und Glattlage zurück und benetzen so beide Folienpaare (Komponenten). Nach dem Einschleusen in die Vakuumlötanlage beginnt die Evakuierung, verbunden mit einem kontinuierlichen Temperaturanstieg. Eine Verbrennung der Flüssigkeiten ist nach Erreichen des Flammpunktes durch fehlenden Sauerstoff nicht mehr möglich, so dass etwa ab 400 °C aufwärts ein Crackprozess einsetzt, der die Bildung von reinem, hochreaktivem Kohlenstoff zur Folge hat. Dieser Crackprozess findet auch bei Erzeugen der Lötverbindungen unter Schutzgas statt, da auch hier der Sauerstoff verdrängt wird und kohlenstoffhaltige Fertigungshilfsmittel gecrackt werden. Der Kohlenstoff setzt sich mit dem Chrom aufeinanderliegender Oberflächen von Komponenten zu Chromkarbid bzw. Eisen-Chromkarbid um und verbindet somit beide Komponenten dauerhaft über eine Karbidbrücke. Diese Karbidbrückenbildung ist selbst bei den üblichen Löttemperaturen von oberhalb 1050 Grad nicht mehr auflösbar, zudem besitzt die Legierung des Grundwerkstoffes der Komponente jetzt ein Chromdefizit. In dem kritischen Temperaturbereich von ca. 400 bis 800 °C, in dem die Chromkarbide gebildet werden, vermischt sich das Kobalt der Oberflächenschicht bereits mit dem Grundwerkstoff der Komponente, bildet aber eine weiter geschlossene Deckschicht, die den Legierungsbestandteil Chrom von der Oberfläche der Komponente isoliert und somit eine Chromkarbidbildung verhindert. Nach Überschreiten dieses Temperaturbereichs hat sich in besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung das Kobalt der Oberflächenschicht mit dem Grundwerkstoff der Komponente soweit ver- mischt, dass an der Oberfläche der Komponente zumindest Aluminium zur Verfügung steht und die Ausbildung einer Aluminiumoxiddeckschicht ermöglicht wird. Diese Aluminiumoxidschicht wird durch den im Grundwerkstoff der Komponente enthaltenen Legierungsbestandteil Aluminium bei Temperaturen über 700 °C gebildet und weist insbeson- dere eine Dicke von unter einem Mikrometer auf. Diese Aluminiumoxiddeckschicht dient als Diffusionsbarriere für von außen in die Komponente eindringende Stoffe und bewirkt die Korrosionsfestigkeit der Komponente. Der eigentliche Lötprozess erfolgt nach einem weiteren Temperaturanstieg bei Temperaturen von über 900 °C.
Die Oberflächenschicht wurde mittels eines Verfahren des physikalisches Gasphasenabscheidens, auch PVD-Verfahren (Physical Vapor Deposition) genannt, aufgebracht. Dies lässt sich daran erkennen, dass die Oberflächenschicht besonders dünn und gleichmäßig aufgetragen ist und dem- entsprechend eine präzise, auf den jeweiligen Einsatzfall abgestimmte Dicke der Oberflächenschicht erzeugt werden kann.
Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Oberflächenschicht wird der direkte Kontakt von Kohlenstoff insbesondere mit den Elementen Chrom und Eisen des Grundwerkstoffes der Komponente verhindert. Eine ggf. unerwünschte Verbindung zwischen den Oberflächen der Einzelteile erfolgt dadurch nicht, so dass eine Abgasbehandlungseinheit erzeugt werden kann, bei der Verbindungen zwischen den Einzelteilen nur an den gewünschten und mit Lot versehenen Verbindungsstellen/Berührungspunkten der Oberflächen miteinander erzeugt werden. Somit ist es z. B. möglich, dass unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten der einzelnen Komponenten bzw. Einzelteile einer Abgasbehandlungseinheit nicht zum Versagen der Verbindungen zwischen diesen Komponenten bzw. Bauteilen infolge lokal wirksamer unterschiedlicher Längenänderungen führen. Diese können durch gegeneinander teilweise frei bewegliche Komponenten ausgeglichen werden. Weiterhin ist so das Schwingungsverhalten der Bauteile exakt einstellbar. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Komponente zumindest eine aus der Gruppe Metallfolie und Gehäuse. Gerade für die Herstellung metallischer Wabenkörper können mehrere (zumindest teilweise strukturierte) Metallfolien und (wenigstens) ein Gehäuse so vorbereitet sein. Die hier vorgesehene Metallfolie ist insbesondere zwischen 5 um und 100 um [Mikrometer] dünn. Wird die Komponente als Gehäuse ausgeführt, sind hier Dicken von 0,3 bis 3 mm [Millimeter] vorgesehen. Zur Ausprägung der Metallfolie oder des Gehäuses kann (alternativ oder kumulativ) auch auf die Erläuterungen am Anfang dieser Beschreibung voll Bezug genommen werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Komponente beträgt die Dicke der Oberflächenschicht höchstens 5 um [Mikrometer]. Ganz besonders bevorzugt ist, dass die Dicke der Oberflächenschicht höchstens 1 um [Mikrometer] oder sogar höchstens 100 nm [Nanometer] beträgt. Die hier angegebenen Schichtdicken sind insbesondere vorteilhaft, weil durch eine so dünne Oberflächenschicht die sich aus der Legierungszusammensetzung des Grundwerkstoffes der Komponente bildende oxydische Deckschicht in ihrer Ausbildung nicht oder nur bedingt behin- dert wird. Eine Dicke größer als 5 um sollte vermieden werden, weil dann eine oxydische Deckschicht nicht mehr gleichmäßig ausgebildet wird und eine entsprechende Hochtemperatur-Korrosionsfestigkeit durch die oxydische Deckschicht (insbesondere eine Al203-Schicht) nicht mehr gewährleistet ist. Weiterhin wird durch die oxydische Deckschicht eine ausrei- chende Rauheit der Oberfläche bereitgestellt, so dass eine nachträglich aufgebrachte Beschichtung (bspw. ein Washcoat) gute Hafteigenschaften aufweist. Eine Dicke unterhalb von 100 nm sollte ebenfalls nicht vorgesehen werden, weil dann eine Vermeidung von Karbidbrückenbildung nicht sicher erreicht werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterführung weist der Grundwerkstoff der Komponente, also die Komponente ohne Oberflächenschicht, kein Kobalt auf. Das bedeutet insbesondere, dass die Oberflächenschicht nicht durch eine Ausscheidung aus dem Grundwerkstoff erzeugt wurde und/oder durch den Kobalt enthaltenen Grundwerkstoff gebildet wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird auch eine Abgasbehandlungseinheit für den Einsatz in einer Abgasanlage vorgeschlagen, wobei die Abgasanlage zumindest eine Komponente aufweist, und die Komponente aus einem Werkstoff besteht, der zumindest Eisen, Chrom und Aluminium enthält. Die Komponente weist zumindest teilweise eine Oberflächenschicht mit zumindest Kobalt auf und ist an Verbindungsstellen mit sich selbst oder mit anderen Einzelteilen der Abgasbehandlungseinheit verbunden. Die Verbindungsstellen sind hierbei durch Löten er- zeugt worden. Die Komponente weist zusätzlich eine auf die Oberflächenschicht aufgebrachte Beschichtung auf.
Im Hinblick auf die Umgebungsbedingungen in einer Abgasanlage wird auf die obigen Erläuterungen verwiesen, ebenso wie auf die dort angege- benen Anforderungen an die Abgasbehandlungseinheit. Bei den hier angeführten Komponenten handelt es sich insbesondere um die bereits weiter oben beschriebenen Komponenten mit einer erfindungsgemäßen Oberflächenschicht. Grundsätzlich ist hier aber unerheblich, mit welchem Verfahren die zumindest teilweise Oberflächenschicht an der Komponente ausgebildet wurde.
Die aufgebrachte zumindest Kobalt aufweisende Oberflächenschicht dient hier insbesondere ausschließlich der Unterdrückung von Chromkarbidbrücken an den Verbindungsstellen. Sie ist insbesondere nicht dazu vorgesehen, durch Oxidbildung eine katalytisch aktive Substanz für die Abgasreinigung auszubilden. Dies wird bei der hier beschriebenen Abgasbehandlungseinheit vielmehr dadurch erreicht, dass eine zumindest teilweise auch auf die Oberflächenschicht aufgebrachte Beschichtung vorgesehen ist, die ggf. eine entsprechende katalytische Aktivität hat und/oder mit entsprechenden Eigenschaften (Umwandlung, Einlagerung, Speicherung von Abgasbestandteilen) ausgestattet ist. Somit ist insbesondere gewünscht, dass die Oberflächenschicht nicht mit dem Abgas selbst im Einsatz in Kontakt ist. Ein solcher Kontakt kann gerade durch die 2- Lagen-Schicht vermieden werden, wenn die Oberflächenschicht (nur) zwischen dem Grundwerkstoff der Komponente und der Beschichtung und/oder zwischen den Grundwerkstoffen benachbarter Komponenten und/oder dem Grundwerkstoff und dem Lot positioniert ist. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung stellt die Beschichtung sicher, dass zumindest das Kobalt in der Oberflächenschicht (im Wesentlichen) inert gegenüber einem Abgas ist. Das heißt mit anderen Worten beispielsweise, dass das Element Kobalt (Co) und/oder Kobaltverbindungen (z. B. Kobaltoxide) in der Oberflächenschicht nicht katalytisch wirksam sind gegenüber einem Abgas im Einsatz der Abgasbehandlungseinheit. Das Element Kobalt dient hier (im Wesentlichen) ausschließlich der Vermeidung von Chromkarbidbrücken zwischen miteinander kontaktierenden benachbarten Komponenten. So hat die Beschichtung (auch) die Funktion, eine ggf. katalytische Aktivität des Kobalts bzw. der Kobaltver- bindungen gegenüber Bestandteilen des Abgases soweit zu reduzieren, dass höchstens noch eine zu vernachlässigende Unterstützung der Abgaskonvertierung erfolgt oder diese sogar vollständig unterbunden ist. Insbesondere kann bei bestimmten Beschichtungen nicht sichergestellt werden (z. B. aufgrund von Diffusionsvorgängen), dass die Beschichtung die Oberflächenschicht gegenüber einem Abgas im Einsatz der Abgasbehandlungseinheit vollständig abdeckt, so dass überhaupt keine katalyti- sche Aktivität des Kobalts bzw. der Kobaltverbindungen auftritt. Die vor- liegende Erfindung kann aber auch solche Beschichtungen umfassen, wenn die Beschichtung die katalytische Funktion der Abgasbehandlungseinheit (nahezu ausschließlich) erfüllt und die Oberflächenschicht entsprechend (nahezu ausschließlich) zur Vermeidung von Chromkarbidbrücken vorgesehen ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Beschichtung die Oberflächenschicht (praktisch) vollständig überdeckt und insoweit gasdicht ausgeführt ist, so dass die Oberflächenschicht im Einsatz der Abgasbehandlungseinheit nicht mit einem Abgas in Kontakt ist.„Gasdicht" bedeutet hier insbesondere, dass Bestandteile des Abgases die Beschichtung nicht bis hin zur Oberflächenschicht hindurch durchdringen können, so dass eine katalytische Reaktion zwischen der Oberflächenschicht, insbesondere mit Kobalt und Kobalt-Verbindungen und Bestandteilen des Abgases (in spürbarem Umfang), nicht auftritt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Beschichtung der Abgasbehandlungseinheit zumindest Washcoat. Washcoat umfasst typischerweise wenigstens einen feuerfesten Oxidträger, wie z. B. aktiviertes Aluminiumoxid (A1203) und ein oder mehrere Platingruppen- metallkomponenten, wie z. B. Platin, Palladium, Rhodium, Ruthenium und/oder Iridium. Oft werden noch weitere Additive zugegeben, wie z. B. Promotoren und Washcoat-Stabilisatoren. Der Washcoat stellt insbesondere eine besonders große Kontaktfläche für das Abgas zur Verfügung. Dieser Washcoat wird insbesondere erst nach dem Zusammenbau zu ei- ner Abgasbehandlungseinheit, also auch nach Ausbildung der Verbindungen durch ein Lötverfahren unter Vakuum oder Schutzgas, auf die Abgasbehandlungseinheit (wenigstens teilweise) aufgebracht. Einem weiteren Aspekt der Erfindung folgend wird hier nun ein Verfahren zur Herstellung einer Abgasbehandlungseinheit mit zumindest einer hochtemperaturfesten Komponente vorgeschlagen, wobei die Komponente aus einem Werkstoff besteht, der zumindest Eisen, Chrom und Aluminium enthält. Dieses Verfahren weist zumindest folgende Schritte auf: - Bereitstellen zumindest einer Komponente,
Zumindest teilweises Auftragen einer Oberflächenschicht, die zumindest Kobalt aufweist,
Erzeugung von Lötverbindungen an Verbindungsstellen der Komponente durch Aufbringen von Lotmaterial und Löten unter Vakuum oder unter Schutzgas,
Auftragen eines Washcoats zumindest auf der Komponente.
Die hier angesprochene Komponente bzw. Abgasbehandlungseinheit kann dabei bevorzugt so ausgebildet sein, wie diese hier erfindungsgemäß vor- geschlagen ist. Weiter ist bevorzugt, dass die obigen Schritte in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden, wobei offensichtlich ist, dass zwischen diesen Schritten z. B. zusätzliche Handhabungsprozesse, Umformungsprozesse, Transportprozesse durchgeführt werden können. Im ersten Schritt werden z. B. zunächst die zu fügenden Komponenten und/oder Einzelteile der Abgasbehandlungseinheit zusammengestellt bzw. zur Verfügung gestellt. Nachdem klar ist, welche Komponenten/Einzelteile mit einer Kobalt-Oberflächenschicht lokal zu versehen sind, kann dieser Schritt durchgeführt werden.
Dann können die Komponenten/Einzelteile so zueinander angeordnet bzw. umgeformt werden, dass diese die Füge-Position einnehmen. Das Anordnen der zumindest einen Komponente zur Erzeugung einer Abgasbehandlungseinheit beinhaltet die Bereitstellung der Komponente z. B. als Gehäuse zur Aufnahme einer Wabenstruktur oder weiterer Einzelteile, wie z. B. eines zwischen Gehäuse und Wabenstruktur angeordneten zusätzlichen Mantels oder dergleichen. Es kann zudem die Schichtung und/oder Wicklung und/oder Verwindung der zumindest einen Komponente ent- weder mit anderen Einzelteilen, z. B. Metallfolien, Faservliesen, weiteren Komponenten oder ähnlichem, oder mit sich selbst zur Bildung eines vom Abgas durchströmbaren Wabenkörpers umfassen.
Zuvor, während und/oder nach diesem Schritt kann dann beispielsweise das Lotmaterial zugeführt werden. Dann folgt bevorzugt das Verlöten mittels Hochtemperatur und Vakuum oder unter Schutzgas (bevorzugt Argon), so dass die Komponenten/Einzelteile (nur) an den gewünschten Verbindungsstellen durch Lötverbindungen für den Einsatz im Abgassystem dauerhaft verbunden sind.
Nach Fertigstellung des Lötprozesses erfolgt zusätzlich zumindest teilweise das Auftragen eines Washcoats, der insbesondere in den innen liegenden Bereichen ausgebildet wird, wie z. B. in den Kanälen einer Wabenstruktur auf den Metallfolien (und auf der Oberflächenschicht), so dass die Abgasbehandlungseinheit mit entsprechenden, auch unterschiedlichen Beschichtungen ausgeführt werden kann.
Weiterhin ist bevorzugt, dass das Auftragen der Oberflächenschicht durch galvanisches Beschichten oder durch ein physikalisches Gaspha- senabscheiden erfolgt.
Die Oberflächenschicht, die zumindest Kobalt aufweist, kann durch verschiedene Verfahren auf die zumindest eine Komponente aufgetragen werden. Dies umfasst insbesondere zumindest eines der folgenden Ferti- gungsverfahren:
Plattieren,
CVD- Verfahren (chemisches Gasphasenabscheiden)
elektrolytische bzw. galvanische Beschichtungsverfahren,
Eintauchen in ein flüssiges Beschichtungsmaterial Pulverbeschichten.
Besonders vorteilhaft ist ein PVD-Verfahren bzw. physikalisches Gasabscheideverfahren, da hier besonders dünne und gleichmäßige Oberflä- chenschichten auf der Komponente erzeugt werden können. Zur Gruppe der Verfahren der physikalischen Gasphasenabscheidung zählen insbesondere die unten aufgeführten Prozesse:
1) Verdampfungsverfahren, wie insbesondere
thermisches Verdampfen (auch Bedampfen genannt)
- Elektronenstrahlverdampfen
Laserstrahlverdampfen
Lichtbogenverdampfen
2) Sputtern, wie insbesondere
ionenstrahlgestützte Deposition
3) Ionenplattieren.
Insbesondere erfüllt der Washcoat die Funktion, zumindest das Element Kobalt und/oder Kobalt- Verbindungen gegenüber einem Abgas im Einsatz der Abgasbehandlungseinheit zu inertisieren. Das bedeutet insbesondere, dass katalytischen Reaktionen zwischen dem Element Kobalt und/oder Kobalt- Verbindungen und Bestandteilen des Abgases durch die Beschich- tung mit dem Washcoat (im Wesentlichen) verhindert werden. Insbesondere ist daher der Washcoat insoweit gasdicht ausgeführt, dass im Einsatz der Abgasbehandlungseinheit ein Kontakt zumindest zwischen dem Element Kobalt und/oder Kobalt- Verbindungen in der Oberflächenschicht und Bestandteilen des Abgases verhindert wird.
Die Beschreibungen zu den erfindungsgemäßen Aspekten (Komponente, Abgasbehandlungseinheit, Verfahren) können zur gegenseitigen Präzisie- rung bzw. Erläuterung herangezogen werden.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren besonders bevorzugte Ausführungsvarianten zeigen, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Es zeigen schematisch:
Fig. 1: eine Abgasanlage mit einer Abgasbehandlungseinheit im Quer- schnitt; und
Fig. 2: eine Komponente.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Abgasanlage 6 mit einer darin angeordneten Abgasbehandlungseinheit 2. Diese Abgasbehandlungseinheit 2 wird durch ein Gehäuse 5 gebildet, in dem eine Komponente 1 aufgenommen ist. Die Komponente 1 ist an vielen Verbindungsstellen 10 mit dem Gehäuse 5 verbunden. Durch die Anordnung der Komponente 1 in dem Gehäuse 5 wird ein Wabenkörper 9 mit einer Vielzahl von für ein Abgas durchströmbaren Kanälen gebildet. Solche metallischen Wabenkörper sind bereits vielfach beschrieben worden, insbesondere auch in vorherigen Patentveröffentlichungen der Anmelderin. Diese können zur Charakterisierung solcher metallischen Wabenkörper herangezogen werden. Fig. 2 zeigt Schema tisch eine Komponente 1, die hier als strukturierte Metallfolie 4 ausgebildet ist. Diese ist mit einem weiteren Einzelteil 7 (z. B. einer glatten Metallfolie oder einem Vlies) einer Abgasbehandlungseinheit 2 an Verbindungsstellen 10 zumindest teilweise durch Lötverbindungen 8 miteinander verbunden. Die Komponente 1 weist teilweise eine Oberflä- chenschicht 3 mit einer (gleichmäßigen) Dicke 12 auf, so dass die Bildung von Chromkarbidbrücken im Bereich der Verbindungsstellen 10 bzw. den benachbarten Kontaktflächen zwischen der Komponente 1 und dem Einzelteil 7 verhindert werden. Weiterhin weist die Komponente 1 auf der Oberflächenschicht 3 bzw. direkt auf dem Grundwerkstoff der Kompo- nente 1 zusätzlich teilweise eine Beschichtung 11 auf. Bezugszeichenliste
1 Komponente
2 Abgasbehandlungseinheit
3 Oberflächenschicht
4 Metallfolie
5 Gehäuse
6 Abgasanlage
7 Einzelteil
8 Lötverbindung
9 Wabenkörper
10 Verbindungsstelle
11 Beschichtung
12 Dicke

Claims

Patentansprüche
Hochtemperaturfeste Komponente (1) für den Einsatz in einer Abgasbehandlungseinheit
(2), wobei die Komponente (1) aus einem Werkstoff besteht, der zumindest Eisen (Fe), Chrom (Cr) und Aluminium (AI) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (1) zumindest teilweise eine Oberflächenschicht (3) mit zumindest Kobalt (Co) aufweist, und die Oberflächenschicht
(3) durch ein physikalisches Gasphasenabscheiden aufgetragen ist.
Komponente (1) gemäß Patentanspruch 1, wobei die Komponente
(I) zumindest eine aus der Gruppe Metallfolie
(4) und Gehäuse (5) ist.
Komponente (1) gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Dicke (12) der Oberflächenschicht (3) höchstens 5 um beträgt.
Abgasbehandlungseinheit (2) für den Einsatz in einer Abgasanlage (6), wobei die Abgasbehandlungseinheit zumindest eine Komponente (1) aufweist und die Komponente (1) aus einem Werkstoff besteht, der zumindest Eisen (Fe), Chrom (Cr) und Aluminium (AI) enthält; wobei die Komponente (1) zumindest teilweise eine Oberflächenschicht (3) mit zumindest Kobalt (Co) aufweist und die Komponente (1) durch Verbindungsstellen (10) mit sich selbst oder mit anderen Einzelteilen (7) der Abgasbehandlungseinheit (2) verbunden ist; wobei weiter die Verbindungsstellen (10) durch Löten erzeugt wurden und weiter zumindest die Komponente (1) zusätzlich eine auf die Oberflächenschicht (3) aufgebrachte Beschichtung
(II) aufweist.
5. Abgasbehandlungseinheit (2) gemäß Patentanspruch 4, wobei die Beschichtung (11) zumindest den Kobalt (Co) in der Oberflächenschicht (3) gegenüber einem Abgas inertisiert.
Abgasbehandlungseinheit (2) gemäß einem der Patentansprüche 4 oder 5, wobei die Beschichtung (11) die Oberflächenschicht (3) vollständig bedeckt und insoweit gasdicht ist, so dass die Oberflächenschicht (3) im Einsatz der Abgasbehandlungseinheit (2) nicht mit einem Abgas in Kontakt ist.
Abgasbehandlungseinheit (2) gemäß einem der Patentansprüche 4 bis 6, wobei die Beschichtung (11) zumindest Washcoat umfasst.
Verfahren zur Herstellung einer Abgasbehandlungseinheit (2) mit zumindest einer korrosionsbeständigen und hochtemperaturfesten Komponente (1), wobei die Komponente (1) aus einem Werkstoff besteht, der zumindest Eisen (Fe), Chrom (Cr) und Aluminium (AI) enthält, aufweisend zumindest folgende Schritte:
Bereitstellen zumindest einer Komponente (1),
Zumindest teilweises Auftragen einer Oberflächenschicht (3), die zumindest Kobalt (Co) aufweist,
Erzeugung von Lötverbindungen (8) an Verbindungsstellen (10) an der Komponente (1) durch Löten unter Vakuum oder Schutzgas,
Auftragen eines Washcoats zumindest auf der Komponente (1).
Verfahren gemäß Patentanspruch 8, wobei das Auftragen der Oberflächenschicht (3) durch galvanisches Beschichten oder durch ein physikalisches Gasphasenabscheiden erfolgt.
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