專利名稱：鐵-鉻-鋁合金的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種可成形的鐵素體鋼合金。
這種合金尤其用于制造電加熱元件和催化劑載體。這些材料可形成一種能夠保護它們不被破壞的不可滲透的鋁的氧化物附著層。通過添加所謂的反應性元素，例如Ca，Ce，La，Y，Zr，Hf，Ti，Nb，可以改善這種保護作用，因為這些元素能夠改善該覆層的附著性和/或減緩其生長，參見Handbuch der Hochtemperatur-Werkstofftechnik(Ralf Bürgel，Vieweg Verlag，Braunschweig 1998)中從第274頁起。
鋁氧化物層保護金屬材料不發(fā)生快速氧化。同時，該層生長速度非常緩慢。在其生長期間，消耗了材料中的鋁含量。如果沒有更多的鋁，則會生長其它氧化物(鉻和鐵的氧化物)。材料中金屬含量的消耗很快，之后，材料失效。失效發(fā)生之前的這段時間稱作使用壽命。因此，增加鋁含量能夠提高使用壽命。
DE-A 19928842介紹了一種合金，該合金含有(以％(質(zhì)量)計)16-22％Cr，6-10％Al，并且還添加了0.02-1.0％Si，最多0.5％Mn，0.02-0.1％Hf，0.02-0.1％Y，0.001-0.01％Mg，最多0.02％Ti，最多0.03％Zr，最多0.02％Se，最多0.1％Sr，最多0.1％-最多0.5％Cu，最多0.1％V，最多0.1％Ta，最多0.1％Nb，最多0.03％C，最多0.01％N，最多0.01％B，余者為鐵以及與制造過程有關的雜質(zhì)。該合金用作尾氣催化劑的載體薄箔、熱導體、以及建造工業(yè)爐和氣體燃燒器時的組件。
EP-B 0387670介紹了一種合金，該合金含有(以％(質(zhì)量)計)20-25％Cr，5-8％Al，并且還添加了0.03-0.08％釔，0.004-0.008％氮，0.020-0.040％碳，以及比例大致相同的Ti(0.035-0.07％)和Zr(0.035-0.07％)，和最多0.01％磷，最多0.01％Mg，最多0.5％錳，最多0.005％硫，余者為鐵以及與制造過程有關的雜質(zhì)，Ti與Zr含量之和(以％(質(zhì)量)計)比C與N含量之和(以％(質(zhì)量)計)高1.75-3.5倍。Ti和Zr可以用鉿和/或鉭或釩加以完全或部分替代。
EP-B 0290719介紹了一種合金，該合金含有(以％(質(zhì)量)計)12-30％Cr，3.5-8％Al，0.008-0.10％碳，最多0.8％硅，0.10-0.1％錳，最多0.035％磷，最多0.020％硫，0.1-1.0％鉬，最多1％鎳，并且還添加了0.010-1.0％鋯，0.003-0.3％鈦，0.003-0.3％氮，0.005-0.05％鈣和鎂，以及0.003-0.80％稀土，0.5％鈮，余者為鐵和通常的伴隨元素。該合金例如用作電加熱爐中加熱元件的電熱絲，以及作為受熱應力的部件材料和用作制造催化劑載體的薄箔。
US-A 4277374介紹了一種合金，該合金含有(以％(質(zhì)量)計)最多26％Cr，1-8％Al，0.02-2％鉿，最多0.3％釔，最多0.1％碳，最多2％硅，余者為鐵，其中鉻的優(yōu)選范圍為12-22％，鋁為3-6％，該合金用作制造催化劑載體的薄箔。
上述文件均基于傳統(tǒng)的制造方法，例如對合金進行傳統(tǒng)鑄造，并且隨后進行熱和冷成型。由于這些方法尤其是因熱軋期間的脆化，其失效比例高，因此，在過去的幾年里已開發(fā)了替代方法，該方法中，采用鋁或鋁合金對含有反應性元素的鉻鋼進行涂覆。然后，將該復合材料軋成最終厚度，并隨后進行均勻化處理，其中，設定適當?shù)耐嘶饏?shù)能夠獲得均勻的材料。
所述方法在例如文件EP-B 0640390，EP-B 0204423和WO99/18251中進行了介紹，這些方法對于在技術(shù)上要求高鋁含量并且材料的使用形式為薄箔或薄帶的場合減少生產(chǎn)中的問題極為合適。
已發(fā)現(xiàn)當鐵-鉻-鋁合金用于家用電器，例如烤箱、頭發(fā)烘干器等時，還存在另一種減少脆化引起的失效和成本的可能性，所述這些家用電器通常使用溫度低于800℃，并且在嚴格控制成本的條件下制造完成。由于所述材料在這里通常以電熱絲形式使用，因此，不可能采用所述的涂覆方法。由于存在低溫應力，故此處使用低于5％(質(zhì)量)的較低鋁含量的合金，例如，含有約14.5％Cr，約4.5％Al，添加反應性元素，余者為鐵的合金，這類合金包括按照表3中的DIN標準17470制造并描述的含有14％鉻和4％鋁，余者為鐵的合金(Cr Al 144)，以及在1998年11月出版、出版號為N563的“Drhte von kruppVDM für die Elektroindustrie”中第24頁介紹的材料Aluchrom W，該材料含有14-16％鉻、3.5-5.0％鋁、最多0.08％碳、最多0.6％錳、最多0.5％硅、最多0.3％鋯，其它的與制造過程有關的雜質(zhì)，余者為鐵。下面將該合金作為對照合金，并且簡稱為Cr Al 14 4。
由于鋁含量已降至約4-4.5％(質(zhì)量)，因此，鐵-鉻-鋁合金Cr Al14 4可以比上述含鋁量超過5％(質(zhì)量)的合金更易于進行制造。但是，該合金仍具有脆性，這導致在熱成型期間的生產(chǎn)投入更大。
目前的現(xiàn)狀是含有約14-15％(質(zhì)量)鉻的Fe Cr Al合金要求Al的最低含量為約4％(質(zhì)量)，以便建立起一種氧化鋁保護層，例如如Handbuch der Hochtemperatur-Werkstofftechnik(Ralf Bürgel，Vieweg Verlag，Braunschweig 1998)中的第272頁上的圖5.13所示。
GB-A476,115公開了一種合金，該合金尤其可以用作電阻，其含有如下元素6.1-30％Cr，3-12％Al，0.07-0.2％C，≤4％Ti，余者為鐵以及與制造過程有關的雜質(zhì)。這里，Ti含量與C含量有關，其值應不低于C含量的3倍。優(yōu)選范圍是Cr＞8％，Al＞5％，C＞0.085％。
DE-A 196 52 399介紹了一種制備多層金屬復合物薄箔的方法及其用途。該金屬復合物薄箔包括一個由鐵素體鋼帶制成的載體層，該層的兩面均存在一個鋁或鋁合金外層。該載體層由一種合金制成，該合金含有(以％(質(zhì)量)計)16-25％Cr，稀土，Y或Zr的含量為0.01-0.1％，余者為Fe。此外，可以通過合金化添加含量為2-6％Al。優(yōu)選Cr含量高于20％。
最后，EP-A 0 402 640公開了一種作為催化劑載體元件的不銹鋼箔及其制備。該不銹鋼箔由一種合金制成，該合金含有如下組成(以％(質(zhì)量)計)1.0-20％Al，5-30％Cr，最多2％Mn，最多3％Si，最多1％C，余者為鐵以及與制造過程有關的雜質(zhì)。Al的優(yōu)選含量為5.5-20％。此外，可以通過合金化添加最多0.3％的Y，Sc或稀土，其中，還可以存在含量最多2％的至少一種如下元素Ti，Nb，Zr，Hf，V，Ta，Mo，W。這里，＜4％的Al含量要求＞25％的Cr含量。
本發(fā)明的目的是提供一種低成本的鐵鉻鋁合金，該合金具有與CrAl 14 4類似或者更優(yōu)的使用壽命，但是其脆性更低，因而具有改善的成型性，而且，同時，具有與Cr Al 14 4同樣的技術(shù)功能。
該目的由一種使用壽命長的鐵鉻鋁合金達到，該合金含有(以％(質(zhì)量)計)＞2-3.6％Al和＞10-20％Cr，并且還添加了0.1-1％Si，最大0.5％Mn，0.01-0.2％釔和/或0.01-0.2％Hf和/或0.01-0.3％Zr，最多0.01％Mg，最多0.01％Ca，最多0.08％碳，最多0.04％氮，最多0.04％磷，最多0.01％硫，最多0.05％銅以及分別最大量為0.1％的鉬和/或鎢，以及與制造過程有關的雜質(zhì)，余者為鐵。
在從屬權(quán)利要求中公開了根據(jù)本發(fā)明的合金的有利實施方案。
優(yōu)選地，可以將Al含量設定為2.5-3.55％，Cr含量設定為13-17％。
通過減少鋁含量能夠最有效地降低脆性。但是，其缺點是比電阻也下降，使用壽命變短。
鉻、硅、碳和氮也可以使脆性增加，因此，應將這些元素保持在盡可能低的水平。
當表面特性(surface performance)、加熱元件的性能(performance)，加熱元件的總電阻和加熱元件的使用壽命保持不變時，不管材料作任何改變，起通電生熱作用的熱導體都能夠獲得同樣的功能。
如果減小比電阻時保持表面特性(surface performance)、性能(performance)和電阻不變，則電熱絲的直徑必須減小，而且電熱絲長度必須增大，兩者減小或增大的百分數(shù)相同，以便滿足上述要求。于是，體積減小了同樣的百分數(shù)。這意味著比電阻減小時材料得到了節(jié)省。這一點在H.Pfeifer，H.Thomas的“ZunderfesteLegierungen”Springer Verlag，Berlin 1963)的第387頁上進行了介紹。
下面的計算對該事實進行說明。
計算出采用B代替A時引起的電熱絲直徑、長度和重量的變化，其中，表面特性(surface performance)、性能(performance)和電阻保持不變。
下面的公式滿足上述條件直徑DB/DA=ρB/ρA3]]>長度LB/LA=ρA/ρB3]]>重量MB/MA=ρB/ρA3·γB/γA]]>當根據(jù)本發(fā)明的合金用作例如加熱元件的電熱絲時，其中，該電熱絲直徑為DB，其值根據(jù)下式發(fā)生變化DB/DA=ρB/ρA3]]>而且，該導線的長度為LB，其值根據(jù)下式發(fā)生變化LB/LA=ρA/ρB3]]>合金B(yǎng)的材料量較少，其減少值由下式確定MB/MA=ρB/ρA3·γB/γA]]>該材料量是比電阻為ρB的電熱絲所要求，如果ρB小于ρA且大約γA≌γB，則該導線與由合金A制成并且比電阻為ρA，直徑為DA和長度為LA的導線具有同樣的功能。
例材料AρA＝1.25Ωmm2/m材料BρB＝1.05Ωmm2/m
DB/DA＝0.94即直徑減小6％(質(zhì)量)LB/LA＝1.06即長度增加6％(質(zhì)量)MB/MA＝0.94即重量減小6％(質(zhì)量)其中，在該示例性理論中，假設密度γA≌γB。在具體情況中，該假設必須加以證實。
但是，該想法迄今尚未實現(xiàn)，因為直徑的減小導致使用壽命的下降。
下面，估計由導線直徑減小引起的使用壽命的下降。
根據(jù)I.Gurrappa，S.Weinbruch，D.Naumenko，W.J.Quadakkers的文章(參見Materials and Corrosions 51(2000)，第224-235頁)，電熱絲的使用壽命t可以采用下式計算t=[4.4×10-3×(C0-CK)×γ·fk]1/n]]>其中，f＝D/2，D為導線直徑。
γ＝合金密度C0＝在開始氧化或者使用加熱螺旋之前合金中的鋁濃度。
CK＝破裂氧化開始，即除氧化鋁之外的其它氧化物開始形成時的臨界鋁濃度。這意味著熱導體的有效工作結(jié)束，并且導致熱導體的快速熔化，因此可認為使用壽命結(jié)束。
K＝氧化常數(shù)n＝氧化速率指數(shù)，其值約0.5。
氧化常數(shù)K是氧化層質(zhì)量的測量工具。對于一個保護作用很好的氧化層而言，其K值比質(zhì)量較差的氧化層小。K值越小，使用壽命越長。
如果根據(jù)上述理論，一種合金的電熱絲直徑減小至原值的0.94倍，由于氧化常數(shù)K，密度γ，Co和CK保持相同，則使用壽命按下式降低
t2t1=[D2D1]1/n=
2=0,88]]>其中，t1＝具有較大電熱絲直徑D1時的使用壽命t2＝具有較小電熱絲直徑D2時的使用壽命。
這意味著為了補償直徑較小的不足，具有同樣功能的合金的使用壽命必須增加12％。甚至更高的使用壽命要求提供了使用壽命更長，即功能性改善的附加優(yōu)點。
令人驚奇地，已發(fā)現(xiàn)含有(以％(質(zhì)量)計)＞2-3.6％Al和＞10至20％Cr，并且還添加了0.1-1％Si，最大0.5％Mn，0.01-0.2％釔和/或0.01-0.2％Hf和/或0.01-0.3％Zr，最多0.01％Mg，最多0.01％Ca，最多0.08％碳，余者為鐵以及與通常制造過程有關的雜質(zhì)的合金具有比迄今所使用的合金高得多的使用壽命，所述迄今使用的合金含有約14.5％Cr，約4.5％Al，并且添加了最多0.3％鋯、最多0.08碳、最多0.6％錳、最多0.5％硅，余者為鐵以及與制造過程有關的其它雜質(zhì)。
本發(fā)明的主題除用作例如家用電器的加熱元件的熱導體，或者用作電爐建造中的材料之外，還可以作為薄箔，例如催化劑的載體箔使用。
在下面的實施例中將詳細解釋本發(fā)明的優(yōu)點。
實施例表1中列出了不同的鐵鉻鋁合金，其中，該表同時包括大規(guī)模生產(chǎn)的合金以及在實驗室條件下生產(chǎn)的合金。
對于電熱絲形式的加熱元件(熱導體)，可以采用加速使用壽命試驗，例如在下述條件下，對材料進行相互比較試驗中采用直徑為0.40mm的電熱絲，由該電熱絲制造出12匝、螺旋直徑4mm、螺旋長度50mm的電熱絲螺旋管。將該導線螺旋管夾持在2個電流源之間并且通過施加電壓加熱至1200℃。在分別加熱2分鐘之后，電流源停止供電15秒鐘。在使用壽命的末期，導線因剩余橫截面熔化而失效。將導線不中斷加熱的總時間長度指定為使用壽命，并且在下面稱作燃燒時間。
大規(guī)模生產(chǎn)的合金T1以及在實驗室條件下生產(chǎn)的合金T2和T3均代表現(xiàn)有技術(shù)水平的Cr Al 14 4，其含有(以％(質(zhì)量)計)約14.5％鉻、4.5％鋁、約0.3％錳、約0.2％硅以及0.17-0.18％的反應性元素-鋯。在實驗室條件下生產(chǎn)的合金T3的使用壽命為49小時，在實驗室條件下生產(chǎn)的合金T2的使用壽命為63小時，而大規(guī)模生產(chǎn)的合金T1的使用壽命為77小時。合金H1至H6是鋁含量高于5％(質(zhì)量)，并且添加不同量的硅、錳、鋯、鈦、鉿和釔，以及其它添加元素例如鈣、鎂、碳和氮的合金。正如所預期的那樣，由于鋁含量較高，上述合金均具有明顯比合金T1-T3高的使用壽命。合金H1至H6的使用壽命的差異原因尤其在于它們的鋁、硅、鋯、鈦、鉿和釔的含量不同。
對于實驗室條件下生產(chǎn)的合金K1，與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的實驗室條件下生產(chǎn)的合金T2相比，其鋁含量已由4.5％降低至3.55％。結(jié)果，正如所預料的那樣，其使用壽命由63小時降至34小時。
而對于根據(jù)本發(fā)明的合金L2，L3，M1，M2和M4并且標記為“E”的合金，情況并非如此。與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的實驗室條件下生產(chǎn)的合金T3和T2相比，雖然上述合金含有2.5-3.6％(質(zhì)量)的明顯較低的鋁含量，但是，它們的使用壽命卻增加為1.5-2倍。這些合金的共同特征在于它們除含有鋯之外，還含有釔和/或鉿。其中，含有(以％(質(zhì)量)計)2.55％鋁和0.05％鋯以及0.04％鉿和0.02％釔的合金L2的使用壽命達109小時。含有(以％(質(zhì)量)計)3.55％鋁和0.053％鋯以及0.042％鉿和0.02％釔的合金L3的使用壽命達90小時。含有2.78％鋁和0.05％鋯以及0.03％鉿和0.02％釔的合金M1的使用壽命達92小時。含有2.71％鋁和0.05％鋯以及0.03％鉿和0.04％釔的合金M2的使用壽命達126小時。含有2.8％鋁和0.03％鋯以及0.03％鉿和0.03％釔的合金M4的使用壽命達85小時。
這些實施例表明盡管鋁含量低，但是，在鐵鉻鋁合金中極少量添加鋯、鉿和釔，能夠獲得非常長的使用壽命，其值與鋁含量高于2.5％的鐵鉻鋁合金的使用壽命相當。
總之，可以說，根據(jù)本發(fā)明的合金必須含有0.01-0.2％釔和/或0.01-0.2％Hf和/或0.01-0.3％Zr的添加元素。
合金L1表明盡管添加了鋯、鉿和釔，但是，由于其鋁含量為1.55％，其使用壽命僅為9.3小時。合金M3中鋁含量僅為2.24％，盡管也添加了鋯、鉿和釔，但使用壽命也只有72小時，該值與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)水平的合金的使用壽命相當。因此，根據(jù)本發(fā)明的合金的鋁含量應高于2％。
通過對含鋯、鉿和釔，但還含有14.85％鉻和2.78％鋁的合金M1同含有16.86％鉻和2.55％鋁的合金L2進行比較，表明鉻含量為14-17％時，對使用壽命無決定性影響。但是，含有一定量的鉻是必需的，因為鉻能夠促進非常穩(wěn)定并且具有保護性的α-Al2O3層的形成。根據(jù)H.M.Herbelin，M Mantel，Colloque C7的文章(參見Suppleément au Journal de Physique III，Vol.5，November 1995，第C7-365至374頁)，當鉻含量為13％時，情況仍如此。但是，鉻含量為6％時上述作用不足。
根據(jù)J.Klwer的文章(參見Materials and Corrosion 51(2000)，第373-385頁)，添加約0.3％(質(zhì)量)或更多的硅能夠通過改善覆蓋層的附著性來提高使用壽命。因此，要求硅含量至少0.1％。
表1中列出了在室溫，50℃，100℃和150℃下的缺口試樣的沖擊功，其中，試樣采用DMV規(guī)范(參見W.Domke的文章，Werkstoffkundeund Werkstoffprüfung，Verlag W.Gerardet，Essen 1981，自336頁起)。當在低溫出現(xiàn)脆性斷裂時，鐵素體鋼的缺口試樣沖擊功低(低位置)；而在較高溫度，其具有延性、易于成型的特性，因此，缺口試樣沖擊功高(高位置)，并且具有在幾度范圍內(nèi)缺口試樣沖擊功由低位置增至高位置的急劇變化。其中，在此范圍內(nèi)缺口試樣沖擊功可能非常分散。由高位置向低位置轉(zhuǎn)移的溫度稱作缺口轉(zhuǎn)變溫度。一種材料比如越脆，其晶粒尺寸越大，或者對于鐵鉻鋁合金，其越脆，其合金元素例如鋁、鉻、硅、氮、碳、磷和硫的含量越高。由于在實驗室條件下制備而成，表1中所有缺口沖擊試樣均具有約200-400μm的非常大的晶粒尺寸，這是非常不利的。因此，所有試樣在室溫下均處于低位置，其中，如合金M1，M2，M3，M4和L1所示，鋁含量最低、鉻含量最低和碳含量最低的試樣的缺口試樣沖擊功最高。合金M4的缺口試樣沖擊功比合金M2稍差，原因是二者雖具有類似的鋁和鉻含量，但是M4的碳含量較高。合金L2的缺口試樣沖擊功比合金M2稍低，原因是L2中的鉻含量較高。氮、磷和硫的作用與碳相似，因此優(yōu)選保持它們具有低含量。已發(fā)現(xiàn)為了保持鋁的脆化作用盡可能小，鋁含量不許超過3.6％。
對于在50℃和100℃下測得的缺口試樣沖擊功，存在同樣情況，只是低鋁含量對缺口試樣沖擊功的改善作用更明顯，并且，可以更清楚地看出與M1和M2比較由于M4的碳含量較高，其缺口試樣沖擊功較低。在這里還可以看出合金M1與合金M2的不同之處在于其硅含量較高，結(jié)果其具有稍低的缺口試樣沖擊功。在150℃，所有的缺口試樣沖擊功均處于韌性的高位置區(qū)，其中，鋁含量為2.2-2.8％的合金M2，M3和M4表現(xiàn)出最高的缺口試樣沖擊功。
總之，可以說通過將鋁含量降至低于3.6％，能夠顯著地減小鐵鉻鋁合金的脆性特性。這一點又得到了低含量的硅、碳、氮、磷和硫的進一步支持。因此，將碳含量限制為最高0.08％，氮含量最高0.04％，磷含量最高0.04％，硫含量最高0.01％(質(zhì)量)。磷和硫另外對使用壽命還有負作用，因此，從這方面看，這些元素具有低含量有利。
由于具有脆化作用，鉻含量也應該盡可能低。鑒于需滿足涉及使用壽命方面的要求，硅和鉻含量不能降至接近零，而是必須含有至少0.1％硅和10％鉻。但是，為了獲得盡可能低的脆性，不應該添加高于20％鉻和1％硅。
如果采用根據(jù)本發(fā)明的合金，例如合金M2或M4，代替合金Cr Al14 4，例如表1中的合金T1，T2和T3，則比電阻由1.21Ωmm2/m(合金A)降至1.04Ωmm2/m(合金B(yǎng))。根據(jù)上述描述，如果加熱螺旋管的表面特性(surface performance)、性能(performance)和電阻保持不變，則能夠確保同樣的功能。
其中，結(jié)果如下直徑關系式DB/DA=ρB/ρA3=0.95]]>長度關系式LB/LA=ρA/ρB3=1,05]]>重量關系式MB/MA=ρB/ρA3·γB/γA=0.95]]>大約γA≌γB合金A的密度γA＝7.12g/cm2，合金B(yǎng)的密度γB＝7.30g/cm2。考慮到密度的變化，重量關系式的結(jié)果稍高，即MB/MA=ρB/ρA3·γB/γA=0.97]]>這意味著γA≌γB這種大約估計在這種情況下是容許的。
根據(jù)I.Gurrappa，S.Weinbruch，D.Naumenko，W.J.Quadakkers的文章(參見Materials and Corrosions 51(2000)，第224-235頁)，由于根據(jù)本發(fā)明的合金B(yǎng)的電熱絲直徑的減小，其使用壽命可以采用下式計算t2t1=[D2D1]1/n=
2=0.90]]>這意味著為了補償直徑較小的不足，根據(jù)本發(fā)明的合金的使用壽命必須至少增加10％。但是，由于根據(jù)本發(fā)明的合金的使用壽命均增加了至少50％，因此，使用根據(jù)本發(fā)明的合金的附加優(yōu)點是能夠提供更長的使用壽命。
將錳含量限制為0.5％(質(zhì)量)，原因是該元素降低氧化穩(wěn)定性。這一點對銅同樣有效。
表1 鐵鉻鋁合金的實施例(使用壽命對應燃燒時間)
1)經(jīng)過900℃/30分鐘/OK2)經(jīng)過950℃/15分鐘/PIRT室溫
權(quán)利要求
1.一種使用壽命長的鐵鉻鋁合金，其含有(以％(質(zhì)量)計)＞2至3.6％Al和＞10至20％Cr，并且還添加了0.1-1％Si，最多0.5％Mn，0.01-0.2％釔和/或0.01-0.2％Hf和/或0.01-0.3％Zr，最多0.01％Mg，最多0.01％Ca，最多0.08％碳，最多0.04％氮，最多0.04％磷，最多0.01％硫，最多0.05％銅以及分別為最大量0.1％的鉬和/或鎢，以及與制造過程有關的雜質(zhì)，余者為鐵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的鐵鉻鋁合金，其含有(以％(質(zhì)量)計)2.5-3.55％Al，13-17％Cr，并且還添加了0.1-0.5％Si，最多0.5％Mn，0.01-0.1％釔和/或0.01-0.1％Hf和/或0.01-0.2％Zr，最多0.01％Mg，最多0.01％Ca，最多0.08％碳，最多0.04％氮，最多0.04％磷，最多0.01％硫，最多0.05％銅以及分別為最大量0.1％的鉬和/或鎢，以及與制造過程有關的雜質(zhì)，余者為鐵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的鐵鉻鋁合金，其含有(以％(質(zhì)量)計)2.5-3.0％Al，14-17％Cr，并且還添加了0.1-0.5％Si，最多0.5％Mn，0.01-0.08％釔和/或0.01-0.08％Hf和/或0.01-0.08％Zr，最多0.01％Mg，最多0.01％Ca，最多0.08％碳，最多0.04％氮，最多0.04％磷，最多0.01％硫，最多0.05％銅以及分別為最大量0.1％的鉬和/或鎢，以及與制造過程有關的雜質(zhì)，余者為鐵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中之一項的鐵鉻鋁合金，其中，可以采用含量為(以％(質(zhì)量)計)0.01-0.1％的選自于鈧和/或鈦和/或釩和/或鈮和/或鉭和/或稀土，例如特別是鑭和/或鈰的一種或多種元素，完全或者部分地替代選自于釔、鉿或鋯中的一種或多種元素。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中之一項的鐵鉻鋁合金，其特征在于將碳含量限制為0.02％，氮含量限制為0.01％，磷含量限制為0.01％，硫含量限制為0.005％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中之一項的鐵鉻鋁合金，其中，如果合金用作電熱絲，并且，如果表面特性、性能和電阻保持不變，以及，如果采用材料B代替材料A，則給定與直徑、長度和重量的變化有關的下述條件直徑DB/DA=ρB/ρA3]]>長度LB/LA=ρA/ρB3]]>重量MB/MA=ρB/ρA3·γB/γA]]>其中D是對各電熱絲直徑ρ是對各電熱絲比電阻L是對各電熱絲長度M是對各電熱絲重量γ是對各電熱絲密度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中之一項的鐵鉻鋁合金在加熱元件中作為熱導體的應用。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中之一項的鐵鉻鋁合金在家用電器中尤其是作為加熱元件形式的合金的應用。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-6中之一項的鐵鉻鋁合金尤其是作為加熱元件形式的合金或者作為電爐建造用材料的應用。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-5中之一項的鐵鉻鋁合金尤其是以薄箔形式的合金作為催化劑載體薄箔的應用。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-6中之一項的鐵鉻鋁合金尤其是以線材或帶材形式的合金作為制動和啟動阻抗的應用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使用壽命長的鐵鉻鋁合金，其含有(以％(質(zhì)量)計)＞2－3.6％Al和＞10－20％Cr，并且還添加了0.1－1％Si，最多0.5％Mn，0.01－0.2％釔和/或0.01－0.2％Hf和/或0.01－0.3％Zr，最多0.01％Mg，最多0.01％Ca，最多0.08％碳，最多0.04％氮，最多0.04％磷，最多0.01％硫，最多0.05％銅以及最大量分別為0.1％的鉬和/或鎢，以及與通常制造過程有關的雜質(zhì)，余者為鐵。
文檔編號C22C38/06GK1537177SQ02808847
公開日2004年10月13日 申請日期2002年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月26日
發(fā)明者H·哈滕多夫, J·韋貝爾希普, H－J·巴爾克, M·?？斯? H 哈滕多夫, 投, 斯 , 炊 Ｆ 申請人:蒂森克魯普德國聯(lián)合金屬制造有限公司