Залізо-хром-алюмінієвий сплав

1. Залізо-хром-алюмінієвий сплав, стійкий до окислення, що містить, мас. %: від 2,5 до 5,0 Аl, від 10 до 25 Сr і від 0,05 до 0,8 Si, a також від 0,01 до 0,1 Y та/або від 0,01 до 0,1 Hf, та/або від 0,01 до 0,2 Zr, та/або від 0,01 до 0,2 Cer-мішметалу: Се, La, Nd, а решта - Fe та домішки, обумовлені способом виготовлення. 2. Сплав за п. 1, який відрізняється тим, що він містить, мас. %: від 2,5 до 5 Аl, від 13 до 21 Сr, а також від 0,01 до 0,1 Y та від 0,01 до 0,1 Hf. 3. Сплав за п. 1, який відрізняється тим, що він містить, мас. %: від 2,5 до 5 Аl, від 13 до 21 Сr, а також від 0,01 до 0,1 Y, від 0,01 до 0,1 Hf та від 0,01 до 0,2 Zr. 4. Сплав за п. 1, який відрізняється тим, що він містить, мас. %: від 2,5 до 5 Аl, від 13 до 21 Сr, а також від 0,01 до 0,2 Cer-мішметалу: Се, La, Nd. 5. Сплав за п. 1, який відрізняється тим, що він містить, мас. %: від 2,5 до 5 АІ, від 13 до 21 Сr, а також від 0,01 до 0,2 Zr та від 0,01 до 0,2 Сеrмішметалу: Се, La, Nd. 6. Сплав за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняє ться тим, що домішки містять, мас. %: щонайбільше 0,06 С, щонайбільше 0,6 Мn, щонайбільше 0,04 Р, щонайбільше 0,01 S, щонайбільше 0,02 N, щонайбільше 0,1 Ті та щонайбільше 0,5 сумарно Nb, Mo, Cu та/або W, при щонайбільше 0,6 Si. 2 (19) 1 3 очищення вихлопних двотактних двигунів. 81021 газів дизельних 4 або 18. Застосування сплаву за будь-яким з пп. 1-9 як компонента у системі очищення вихлопних газів паливних елементів. Винахід стосується залізо-хромо-алюмінієвого сплаву, який має добру стійкість до окиснення. Хоча каталітичний допалювач вихлопних газів нині є нормою в чотиритактних двигуна х, розробка каталітичних допалювачів вихлопних газів для дизельних та інтактних двигунів ще й досі залишається на початкових стадіях. У чотиритактних двигунах застосовують сплави, які є подібними до описаних у [патенті ЕР-А 0387 670], що включають (у мас %) 20-25% Сr, 5-8% АІ, макс. 0,01% Р, макс 0,01% Mg, макс 0.5% Μn. макс 0.005% S залишкове залізо та неминучі забруднювачі і, якщо потрібно, легуючі елементи, такі як 0.03-0,08% Y, 0,004-0,008% N, 0,02- ,04% С, 0,035-0,07% Ті, 0,035-0.07% Zr. Оскільки виробництво традиційними способами, тобто шляхом згаальноприйнятою розливання сплаву з наступною гарячою та холодною деформацією, є дуже важким, коли вміст алюмінію становить менше 6мас.%, а у випадках більш високого вмісту алюмінію стає нереальним у великих масштабах, було розроблено альтернативні способи виробництва. Наприклад, у [US-PS 5.366.139] описано спосіб, згідно з яким одержують фольгу з залпохромо-алюмінієвих сплавів шляхом вкривання придатної залізо-хромової сталі з обох боків алюмінієм або алюмінієвими сплавами за допомогою прокатувального плакування. Цей комбінований метал обробляють виключно шляхом холодної деформації і піддають дифузійному відпалові для створення рівномірної структури. Ще один спосіб, яким покриття досягають шляхом алюмінування через гаряче лудіння описано у [DE-A 198 34 552]. Остання фольга має такий хімічний склад (усі складові у мас.%) 18-25% Сr, 4-10% АІ, 0,03-0,08% Y, макс. 0,01% Ті, 0,010,05% Zr 0,01-0.05% Hf, 0,5-1,5% Si, залишкове залізо та зумовлені способом забруднювачі фольгу, утворену з цього сплаву до цього застосовували у чотиритактних двигунах внутрішнього згоряння. Метою даного винаходу є одержання сплаву для застосування у діапазоні температур від 250°С до 1000°С, який має достатню стійкість до окиснення і може бути одержаний у великих масштабах. Це завдання розв’язується через забезпечення залізо-хромо-алюмінієвого сплаву, який мас добру стійкість до окиснення і включає (у мас. %) від 2,5 до 5,0% АІ, від 10 до 25% Сr і 0.050.8 % Si, а також добавки з > 0,01-0,1 % Υ та/або > 0,01-0,1 % Hf та/або > 0,01-0.2% Zr та/або > 0.010,2% Cer-мішметалу (Се, La, Nd), а також зумовлені способом домішки. Оптимальний залізо-хромо-алюмінієвий сплав, який має добру стійкість до окиснення, має такий склад (у мас.%): 2,5 - 5 Аl і від 13 до 21 Сr, а також альтернативні додатки: - > 0,01-0,1 Υ і > 0,01-0,1 Hf; - > від 0,01 до 0,1 Υ і > 0,01-0,1 Hf і > 0,01 - 0,2 Ζr, - > 0,01-0,2 Cer-мішметалу (Се, La, Nd); - > 0,01-0,2 Zr і > 0,01-0,2 Cer-мішметалу (Се, La, Nd) а також зумовлені способом домішки. Несподівано було виявлено, що у дизельних двигуна х та двотактних двигуна х вміст алюмінію понад 5% не потрібен. Від 2,5 до 5,0мас.% є цілком достатніми для забезпечення належної стійкості до окиснення у діапазоні температур від 250°С до 1000°С, яка є необхідною в даному разі, як показано у представлених нижче прикладах. Необхідним у цій ситуації є додавання реакційноздатних елементів для забезпечення стійкості до окиснення. Особливо себе виправдали 0,01 - 0,1% Υ та/або 0,01 - 0,1% Hf, причому, за наявності обох елементів, сума цих двох елементів не повинна перевищувати 0,15мас.%, оскільки на цьому рівні позитивний вплив стійкості до окиснення перетворюється на негативний. Однак, також завдяки додаванню інших афінних до кисню реакційноздатних елементів, таких як, наприклад, Zr, Cer-мішметал та La, досягають позитивного впливу щодо стійкості сплаву до окиснення. Один спосіб виготовлення напівоброблених виробів із цього сплаву характеризується тим, що для напівобробленого виробу після розплавлення сплаву шля хом лиття у виливниці або безперервного лиття, а також гарячої та холодної деформації, може вимагатися один (або кілька) проміжних процесів відпалу. Оптимальні варіанти втілення способу описано у залежних пунктах формули винаходу. Виготовлення фольги з таких композицій у 50mм або навіть 20mм завтовшки здійснюють традиційним шляхом. Плоскі плити можуть виготовлятися навіть шляхом особливо економічного безперервного лиття, який, за наявності високого вмісту алюмінію, як правило, є пов'язаним з великими втратами. Оптимальними варіантами застосування цього сплаву є: - деталі у ви хлопних системах дизельних двигунів у судна х, дизельних І/ двигунах та двотактних двигунах моторних транспортних засобів (автомобілів, вантажівок) або мотоциклів; - підкладки з фольги у металевих каталітичних допалювачах вихлопних газів дизельних двигунів та двотактних двигунів; - - деталі запальних свічок дизельних двигунів; - плетені металеві полотна та мати для систем очищення вихлопних газів, які застосовують, 5 81021 наприклад, у мотоциклах, моторних косарках, газонокосарках та мотопилках; - - деталі для систем очищення вихлопних газів для паливних елементів; розпилювальні дроти для покриття поверхонь компонентів, які застосовують у вихлопних системах дизельних та двотактних систем; - теплопровідники або резистивні матеріали для попереднього електричного нагрівання систем очищення вихлопних газів у дизельних та двотактних системах. Предмет винаходу детальніше описано на представлених нижче прикладах. (Aluchrom ISE, Hf3 та Hf4 є сплавами для порівняння, a Aluchrom Hfl та Hf2 є предметом даного винаходу). 6 Наприклад, сплави згідно з даним винаходом, Aluchrom Hfl та Aluchrom Hf2, незважаючи на їх порівняно низький вміст А1 приблизно 3мас.%, виявляють надзвичайно добру стійкість до окиснення, подібну до стійкості еталонних сплавів Aluchrom ISE та Aluchrom Hf4. Для порівняння, Aluchrom Hfi, незважаючи на його високий вміст Аl 5,36мас.%,, має низьку цінність, яка може бути зумовлена вмістом Υ, який є надто низьким. Таким чином, у цьому разі додавання Υ або Сеrмішметалу в результаті забезпечує помітно поліпшену стійкість до окиснення, (пор. Aluchrom ISE та Aluchrom Hf4). Ще одним важливим аспектом побудови металевих підкладок каталітичних допалювачів вихлопних газів для дизельних двигунів та двотактних двигунів є стійкість розмірів фольги Хімічний склад протягом терміну служби фольги. Відповідною характерною особливістю в цьому відношенні є лінійна деформація, яка, по можливості, не повинна перевищува ти 4 %. Елемент/ Aluchrom Aluchrom Aluchrom Aluchrom Aluchrom Стійкість розмірів Hf3 Мас. % ISE Hfl Hf2 Hf4 Сr 20,45 17,25 18,20 21,05 20,15 Ni 0,19 0,14 0,16 0,17 0,16 Μn 0,25 0,23 0,15 0,11 0,21 Si 0,43 0,54 0,29 0,30 0,22 Ті 0,01