热气腐蚀耐受性可延展合金的用途
【专利摘要】本发明涉及热气腐蚀耐受性可延展合金作为自点火发动机的热火花塞热管及其他暴露于高温和腐蚀性气体中的零件的材料的用途，该合金包含36至39重量％的镍、20至23重量％的铬、0至0.12重量％的碳、0至1重量％的锰、1.3至2.2重量％的硅、0至0.5重量％的铝、0.03至0.5重量％的镧、0至0.03重量％的硫、0至0.03重量％的磷、0至0.5重量％的铜，剩余为铁，其中所有成分之和不超过100重量％。
【专利说明】热气腐蚀耐受性可延展合金的用途
【技术领域】
[0001]本发明涉及热气腐蚀耐受性可延展合金在暴露于高温和腐蚀性气体中的零件中的用途。例如，该合金可以用作制造热火花塞热管的材料。热火花塞用于柴油发动机的冷启动,在此暴露于高温和腐蚀性气体中。
【背景技术】
[0002]热火花塞对升温速度和炽热温度(Gliihtemperatur)具有严格要求。带有金属热管的热火花塞通常达到在约1000°C至1050°C的范围内的炽热温度，其中可能存在短时间更高的温度。尽管炽热温度高，但是所使用的材料必须具有良好的耐蠕变性，以此使热管保持形状稳定而不弯曲。热火花塞相对于喷入射流的位置对于燃料的最佳点火而言是重要的。因而，变形的热火花塞在用于内燃机时会导致不均匀的燃烧，随之有害物质排放增加。此外，在燃烧空间中热火花塞暴露于能够侵蚀热管材料的腐蚀性气体中。被腐蚀坏的热管无法防止空气、水和其他物质渗入，导致所包含的电阻元件损坏，并使热火花塞失效。为了耐受高温和腐蚀性气体，将超过50重量％的非常高的镍含量的镍基合金用于热管。
[0003]例如DE102009000751A1公开了一种此类热管。其是由镍基合金通过变形处理(深冲)或者通过挤出金属粉末的混合物或者通过金属粉末喷铸制成的。
[0004]除了在热火花塞中 的用途以外，由热气腐蚀耐受性合金制成的零件还用于其他用途，尤其是在汽车领域作为内燃机的火花塞、废气涡轮增压器、传感器的保护管。在采暖技术中，由此类合金制造点火电极和不同的传感器。
[0005]由于镍的价格高，镍基合金非常昂贵，并在加工时取决于组成具有不利的特性。例如合金NiCr25FeAlY具有突出的耐氧化性或耐腐蚀性，以及高的耐蠕变性，但是仅可以受限制地在变形过程中进行加工。零件，例如热管，可以由此类合金不通过例如深冲制造。必须采用其他成本更高的制造方法。与此不同，合金NiCr23Fe允许良好地变形。然而，由于其耐氧化性和耐蠕变性较差，由此类合金制造的部件不适合于所有与腐蚀性气体和非常高的温度相关的用途。
[0006]EP2115179B1公开了一种具有小于42重量％的降低的镍含量的镍铬硅合金，其具有高的耐氧化性和耐蠕变性。
【发明内容】
[0007]根据本发明建议热气腐蚀耐受性可延展合金作为自点火发动机的热火花塞热管及其他暴露于高温和腐蚀性气体中的零件的材料的用途，该合金包含36至39重量％的镍、
20至23重量％的铬、O至0.12重量％的碳、O至I重量％的锰、1.3至2.2重量％的硅、O至0.5重量％的铝、0.03至0.5重量％的镧、O至0.03重量％的硫、O至0.03重量％的磷、O至0.5重量％的铜，剩余为铁，其中所有成分之和不超过100重量％。此类合金以材料号1.4888(X10NiCrSiLa38-22)出售。
[0008]为了改善材料的长期性能，可以各自将铈、钇、锆、铪、钛中的一种或多种元素以最高0.5重量％的量作为合金成分加入。
[0009]表1
【权利要求】
1.热气腐蚀耐受性可延展合金作为暴露于高温和腐蚀性气体中的零件的材料的用途，该合金包含36至39重量％的镍、20至23重量％的铬、O至0.12重量％的碳、O至1重量％的锰、1.3至2.2重量％的硅、O至0.5重量％的铝、0.03至0.5重量％的镧、O至0.03重量％的硫、O至0.03重量％的磷、O至0.5重量％的铜，剩余为铁，其中所有成分之和不超过100重量％。
2.根据权利要求1的热气腐蚀耐受性可延展合金的用途，其中该合金各自以最高0.5重量％的量含有铈、钇、锆、铪、钛中的一种或多种元素。
3.热气腐蚀耐受性可延展合金作为自点火发动机热火花塞热管材料的用途，该合金包含36至39重量％的镍、20至23重量％的铬、O至0.12重量％的碳、O至1重量％的锰、1.3至2.2重量％的硅、O至0.5重量％的铝、0.03至0.5重量％的镧、O至0.03重量％的硫、O至0.03重量％的磷、O至0.5重量％的铜，剩余为铁，其中所有成分之和不超过100重量％。
4.根据权利要求3的热气腐蚀耐受性可延展合金的用途，其中该合金各自以最高0.5重量％的量含有铈、钇、锆、铪、钛中的一种或多种元素。
5.热气腐蚀耐受性可延展合金作为汽油发动机火花塞材料的用途，该合金包含36至39重量％的镍、20至23重量％的铬、O至0.12重量％的碳、O至I重量％的锰、1.3至2.2重量％的硅、O至0.5重量％的铝、0.03至0.5重量％的镧、O至0.03重量％的硫、O至0.03重量％的磷、O至0.5重量％的铜,剩余为铁,其中所有成分之和不超过100重量％。
6.根据权利要求5的热气腐蚀耐受性可延展合金的用途，其中该合金各自以最高0.5重量％的量含有铈、钇、锆、铪、钛中的一种或多种元素。
7.热气腐蚀耐受性可延展合金作为传感器保护管材料的用途，该合金包含36至39重量％的镍、20至23重量％的铬、O至0.12重量％的碳、O至I重量％的锰、1.3至2.2重量％的硅、O至0.5重量％的铝、0.03至0.5重量％的镧、O至0.03重量％的硫、O至0.03重量％的磷、O至0.5重量％的铜，剩余为铁，其中所有成分之和不超过100重量％。
8.根据权利要求7的热气腐蚀耐受性可延展合金的用途，其中该合金各自以最高0.5重量％的量含有铈、钇、锆、铪、钛中的一种或多种元素。
9.根据权利要求6或7的热气腐蚀耐受性可延展合金的用途，其是用作λ探头的保护管。
10.热气腐蚀耐受性可延展合金作为油燃烧器或煤气燃烧器中的点火电极的材料的用途，该合金包含36至39重量％的镍、20至23重量％的铬、O至0.12重量％的碳、O至1重量％的锰、1.3至2.2重量％的硅、O至0.5重量％的铝、0.03至0.5重量％的镧、O至0.03重量％的硫、O至0.03重量％的磷、O至0.5重量％的铜，剩余为铁，其中所有成分之和不超过100重量％。
11.根据权利要求10的热气腐蚀耐受性可延展合金的用途，其中该合金各自以最高.0.5重量％的量含有铈、钇、锆、铪、钛中的一种或多种元素。
【文档编号】C22C38/34GK103620072SQ201280030315
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2012年5月23日 优先权日:2011年6月21日
【发明者】A·盖斯英格, S·施米廷格, P·萨尔蒂科维 申请人:罗伯特·博世有限公司