Nach dem bekannten Stand der Technik werden Eisen-Chrom-Aluminium- Legierungen für die Herstellung von Folien verwendet, welche zu Formkörpern verarbeitet werden, die dann beispielsweise als Trägerkörper für Kraftfahrzeugabgaskatalysatoren oder als Heizelemente für Kochplatten Verwendung finden.

Durch die US-A 4, 414, 023 ist ein Stahl mit (in Masse-%) 8, 0 bis 25, 0 % Cr, 3, 0 bis 8, 0 % Al, 0, 002 bis 0, 06 % Seltenerdmetallen, max. 4, 0 % Si, 0, 06 bis 1, 0 % Mn, 0, 035 bis 0, 07 % Ti, 0, 035 bis 0, 07 % Zr einschlie lich unvermeidbarer Verunreinigungen bekannt geworden.

Der EP-A 0 387 670 ist eine Legierung mit (in Masse-%) 20 bis 25 % Cr, 5 bis <BR> <BR> <BR> <BR> 8 % Al, max. 0, 01 P, max. 0, 01 % Mg, max. 0, 5 % Mn, max. 0, 005 % S, Rest Fe einschlie lich unvermeidbarer Verunreinigungen, max. 0, 03 % Y, 0, 004 % N, 0, 02 bis 0, 04 % C, 0, 035 bis 0, 07 % Ti und 0, 035 bis 0, 07 % Zr zu entnehmen.

Beide Druckschriften gehen von traditionellen Herstellungsverfahren, nämlich dem konventionellen Gie en der Legierung und dem anschlie enden Warm- und Kaltverformen aus. Da diese Verfahren mit hohen Ausfällen verbunden sind, wurden in den letzten Jahren Alternativen entwickelt, bei welchen ein Chrom-Stahl, der reaktive Elemente enthält, mit Aluminium oder auch Aluminium-Legierungen beschichtet wird. Derartige Verbundwerkstoffe werden dann an Enddicke gewalzt und anschlie end diffusionsgeglüht, wobei bei Einstellung geeigneter Glühparameter ein homogener Werkstoff entsteht.

Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise durch die US-A 5, 366, 139 bekannt geworden, welche eine Metallfolie für Abgaskatalysatoren und ihre Herstellung beinhaltet. Ein ferritischer Edelstahl wird durch Walzplattieren beidseitig mit Aluminium beschichtet, ohne Wärmebehandlung an Enddicke gewalzt und anschlie end einer Wärmebehandlung unterzogen, mit dem Ziel, ein gleichförmiges Material hoher Oxidationsbeständigkeit zu erzeugen.

Ein ähnliches Verfahren stellt die US-A 4, 046, 304 vor. Noch kostengünstiger ist es, das Walzplattieren durch Feueraluminieren zu ersetzen, was den zusätzlichen Vorteil bietet, dass die Beschichtung aus einer Aluminium-Silizium- Legierung bestehen kann, wobei das Silizium oft Vorteile für die Diffusionsglühung bietet und den spezifischen elektrischen Widerstand des Materials erhöht, was für bestimmte Anwendungen, beispielsweise den Vorkatalysator, wünschenswert ist.

Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in der internationalen Patentanmeldung WO 99/18251 beschrieben worden. Hier wird ein Eisen- Chrom-Trägerband durch Feueraluminierung mit einer Al-Si-Legierung erzeugt, wobei der Gesamtaluminiumgehalt der beschichteten Metallfolie an der Oberfläche bei mindestens 7 % liegt und zum Innern hin nicht unter 3 % abfällt.

Bieten beide Verfahren Kostenvorteile gegenüber dem konventionellen Herstellungsweg, so hat es sich jedoch gezeigt, dass die Endprodukte bei der Diffusionsglühung bis zu 1 % in Länge und/oder Breite schrumpfen, was sich bei der Herstellung sowohl eines Heizleiterelementes als auch eines Katalysatorträgers negativ auswirkt.

Bei beiden Anwendungen wird die Folie zu einem Element verarbeitet und die Enden werden befestigt, wie es zum Beispiel in der DE-A 195 30 850 beschrieben ist. Bei dem anschlie enden Diffusionsglühen würde ein übermä iges Schrumpfen zu Fehlern an den Befestigungspunkten führen.

Dieser Effekt kann nun dadurch umgangen werden, dass das Band im Gegensatz zu dem in der US-A 5, 366, 139 beschriebenen Weg, wie in WO 99/18251 dargestellt, während des Kaltwalzens an Enddicke zwischengeglüht wird, wodurch der Diffusionsprozess teilweise oder komplett vorweggenommen wird und Spannungen im Verbund abgebaut werden.

Nachteilig sind dabei die hohen Kosten dieser eigentlich unerwünschten Wärmebehandlung und das Risiko der Entstehung einer Oxidschicht an den Oberflächen, welche für das Endprodukt zwar erwünscht ist, das Kaltzwalzen jedoch behindert und die Walzen verschmutzt.

Durch die EP-B 0 640 390 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Foliensubstratmaterials bekannt geworden, das folgende Schritte umfa t : Es wird eine Schicht eines ersten Materials, welches aus einer chromhaltigen Eisenlegierung und Aluminium und Aluminiumlegierungen besteht, zwischen zwei Schichten eines zweiten Materials eingebunden. Letzteres wird aus dem Bereich der chromhaltigen Eisenlegierungen und Aluminium und Aluminiumlegierungen ausgewählt, unterscheidet sich aber von dem ersten Material. Die drei Lagen werden über eine Reduzierung der Dicke des Verbundes metallurgisch miteinander verbunden. Bei der gewünschten Enddicke wird das Material in situ bei einer Temperatur zwischen 900°C und 1200°C innerhalb einer ausreichenden Zeitspanne geglüht, um eine Diffusion der verschiedenen Bestandteile der beschriebenen Schichten zu ermöglichen und eine gleichförmige Mischkristall-Legierung als Foliensubstrat zur Verfügung zu stellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit dem sich bewährte Legierungen, wie sie beispielsweise in der internationalen Patentanmeldung WO 99/18251 beschrieben sind, kostengünstig herstellen lassen, ohne da ein Schrumpfen in Länge und/oder Breite während der Diffusionsglühung der Anwendung für empfindliche Bauteile im Weg steht. Darüber hinaus ist der Entwicklung Rechnung zu tragen, dass die Anforderungen an den Umweltschutz steigen und damit eine Weiterentwicklung dieser Legierungen für derartige Bauteile erfordern. Diese besteht unter anderem darin, dass die Foliendicke abnimmt und die Oxidationsbeständigkeit nur durch die Erhöhung des Aluminiumgehaltes auf mehr als (in Masse-%) 6 % sichergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Verwendung einer formstabilen Eisen- Chrom-Aluminium-Folie, beinhaltend ein Trägerband der Zusammensetzung (in Masse-%) 16 bis 25 % Cr, 2 bis 6 % Al, 0, 1 bis 3% Si, max. 0, 5% Mn, 0, 01 bis 0, 3 % Zr und/oder 0, 01 bis 0, 1 Masse-% Seltenerdmetallen und/oder Yttrium, Hafnium, Titan, max. 0, 01 % Mg, max. 0, 1 % Ca, Rest Eisen und den üblichen verfahrensbedingten Verunreinigungen, des weiteren beinhaltend eine einseitige oder beidseitige Beschichtung aus Aluminium oder dessen Legierungen, wobei die Gesamtbeschichtung (in Masse-%) zur Erzielung eines Schrumpfs in Länge und/oder Breite < 0, 5% bei einer sich an einen Walzvorgang oder späteren Fertigungsschritt anschlie enden Homogenisierungsglühbehandlung im Bereich von 0, 5 bis 5 % der Trägerbandmasse liegt, als Trägerwerkstoff für Katalysatoren, insbesondere Abgaskatalysatoren.

Diese Aufgabe wird auch gelöst durch die Verwendung einer formstabilen Eisen-Chrom-Aluminium-Folie, beinhaltend ein Trägerband der Zusammensetzung (in Masse-%) 16-25 % Cr, 2-6 % Al, 0, 1 bis 3 % Si, max. 0, 5 % Mn, 0, 01 bis 0, 3 % Zr und/oder 0, 01-0, 1 % Seltenerdmetallen und/oder Yttrium, Hafnium, Titan, max. 0, 01 % Mg, max. 0, 1 % Ca, Rest Eisen und den üblichen verfahrensbedingten Verunreinigungen, des weiteren beinhaltend eine einseitige oder beidseitige Beschichtung aus Aluminium oder dessen Legierungen, wobei die Gesamtbeschichtung (in Masse-%) zur Erzielung eines Schrumpfs in Länge und/oder Breite < 0, 5% bei einer sich an einen Walzvorgang oder einen späteren Fertigungsschritt anschlie enden Homogenisierungsglühbehandlung im Bereich von 0, 5 bis 5 % der Trägerbandmasse liegt, als Widerstandswerkstoff oder Heizleiter.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungsgegenstände sind den zugehörigen Unteransprüchen zu entnehmen.

Durch die Begrenzung des Aluminiumgehaltes des Trägerbandes auf max. 6 % wird die Herstellung auf konventionellem Wege nicht beeinträchtigt. So kann ein 0, 5 bis 2, 5 mm dickes Band aus (in Masse-%) 16 bis 25 % Cr, 2 bis 6 % Al, 0, 1 bis 3% Si, max. 0, 5 Mn, 0, 01 bis 0, 3 % Zirkon oder 0, 01-0, 1 Masse- % Seltenerdmetallen und/oder Yttrium, Hafnium, Titan, max. 0, 01 Mg, max.

0, 1 % Ca, Rest im wesentlichen Eisen einschlie lich verfahrensbedingter Beimengungen, entweder durch Blockguss kostengünstiger, aber noch günstiger durch Strangguss, sowie anschlie endes Warm-und Kaltwalzen hergestellt werden.

Anfänglich befürchtete Fertigungsausfälle treten nicht auf. Ein weiterer Vorteil, der sich durch diesen Aluminiumgehalt des Grundmateriales bietet, ist der, dass auch dünnere Beschichtungen zur Sicherstellung der Oxidationsbeständigkeit ausreichen. Dies ist beispielsweise für den Prozess des Feueraluminierens oder Plattierens wesentlich, bei welchem die Schichtdicke verfahrensbedingt begrenzt ist, wenn zusätzlich noch eine gleichmä ige Schichtdicke gefordert wird. Enthält das Grundmaterial jedoch schon Aluminium, können auch durch Feueraluminieren ohne weiteres Aluminiumgehalte von über 7 % am Endprodukt eingestellt werden. Das Trägerband muss zur Erzielung eines Gesamtmassegehaltes von beispielsweise 6 % jetzt nur noch mit 3 % Aluminium beschichtet werden, da der Chrom- Stahl bereits 3 % Aluminium mitbringt. Nach dem Beschichten wird der Verbund an Enddicke bis zu 20, um kaltgewalzt und zu einem Katalysatorträger, einem Widerstand oder einem Heizleiter verarbeitet. Die Homogenisierungsglühung erfolgt dann entweder an der Folie oder am Endprodukt. Das aluminiumhaltige Trägermaterial und die damit verbundene Schichtdicke auf den Oberflächen bewirkt überraschenderweise, dass der Verbund während der Diffusionsglühung um weniger als 0, 5 % schrumpft und damit ausreichend formstabil ist.

Die Vorteile der Erfindung werden in den folgenden Beispielen näher erläutert : Beispiel 1 Blockguss feueraluminiert Der Trägerwerkstoff hat die Zusammensetzung (Angaben in Masse%) : Cr Al Si Ni Mn Y Hf SE *) Zr Ti Mg Ca Fe 18, 4 2, 0 0, 2 0, 13 0, 25 0, 04 0, 04 <0, 01 <0, 01 <0, 01 0, 004 <0, 001 Rest *) Seltene Erden Der Trägerwerkstoff wurde als Block abgegossen, warm zu Brammen und anschlie end zu 3, 5 mm dickem Warmband verarbeitet. Durch Kaltwalzen wurde er anschlie end bis auf eine Dicke von 0, 6 mm weiterverformt, weichgeglüht und sodann durch Feueraluminieren mit einer Auflage von 0, 03 mm beschichtet. Das beschichtete Band wurde ohne weitere Wärmebehandlung zu einer 50, um dünnen Folie gewalzt. Nach einer Homogenisierungsglühbehandlung bei 1100°C für 15 Minuten an Luft schrumpfte die Folie um etwa 0, 2%, was die Verwendung als Katalysatorträger und Heizleiter nicht beeinträchtigt.

Das Oxidationsverhalten wurde nach einer Auslagerung bei 1100 °C untersucht. Nach 400 Stunden veränderte sich die Masse der Probe um 4, 3%, was auf eine hohe Oxidationsbeständigkeit hinweist.

Beispiel 2 Blockguss walzplattiert Der Trägerwerkstoff hat die Zusammensetzung (Angaben in Masse%) : Cr Al Si Ni Mn Y Hf SE*) Zr Ti Mg Ca Fe 18, 2 3, 3 0, 29 0, 16 0, 15 0, 05 0, 05 <0, 01 | <0, 01 <0, 01 0, 009 0, 001 Rest *) Seltene Erden Der Trägerwerkstoff wurde als Block abgegossen, warm zu Brammen und anschlie end zu 3, 5 mm dickem Warmband verarbeitet. Durch Kaltwalzen wurde er anschlie end bis auf eine Dicke von 1, 0 mm weiterverformt, weichgeglüht und sodann durch Walzplattieren mit einer Auflage von 0, 06 mm beidseitig beschichtet. Das beschichtete Band wurde ohne weitere Wärmebehandlung zu einer 50, um dünnen Folie gewalzt. Nach einer Homogenisierungsglühbehandlung bei 1100°C für 15 Minuten an Luft schrumpfte die Folie um etwa 0, 4 %, was die Verwendung als Katalysatorträger und Heizleiter nicht beeinträchtigt.

Das Oxidationsverhalten wurde nach einer Auslagerung bei 1100°C untersucht. Nach 400 Stunden veränderte sich die Masse der Probe um 3, 8 %, was auf eine hohe Oxidationsbeständigkeit hinweist.

Beispiel 3 Strangguss feueraluminiert Der Trägerwerkstoff hat die Zusammensetzung (Angaben in Masse-%) : Cr Al Si Ni Mn Y Hf SE*) Zr Ti Mg Ca Fe 17,3 2,8 0,53 0,13 0,29 0,03 0,05 <0,01 <0,01 <0,01 0,004 <0,001 Rest *) Seltene Erden Der Trägerwerkstoff wurde im Strangguss abgegossen und anschlie end zu 3, 0 mm dickem Warmband verarbeitet. Durch Kaltwalzen wurde er anschlie end bis auf eine Dicke von 0, 60 mm weiterverformt, weichgeglüht und sodann durch Feueraluminieren mit einer Auflage 0, 04 mm beschichtet.

Das beschichtete Band wurde ohne weitere Wärmebehandlung zu einer 50, um dünnen Folie gewalzt. Nach einer Homogenisierungsglühbehandlung bei 1100°C für 15 Minuten im Vakuum schrumpfte die Folie um etwa 0, 3 %, was die Verwendung als Katalysatorträger und Heizleiter nicht beeinträchtigt.

Das Oxidationsverhalten wurde nach einer Auslagerung bei 1100°C untersucht. Nach 400 Stunden veränderte sich die Masse der Probe um 3, 6 %, was auf hohe Oxidationsbeständigkeit hinweist.

Beispiel 4 Strangguss walzplattiert Der Trägerwerkstoff hat die Zusammensetzung (Angaben in Masse%) : Cr Al Si Ni Mn Y Hf SE*) Zr Ti Mg Ca Fe 17, 3 2, 8 0, 53 0, 13 0, 29 0, 03 0, 05 <0, 01 <0, 01 <0, 01 0, 004 <0, 001 Rest *) Seltene Erden Der Trägerwerkstoff wurde im Strangguss abgegossen und anschlie end zu 3, 0 mm dickem Warmband verarbeitet. Durch Kaltwalzen wurde er anschlie end bis zu einer Dicke von 1, 4 mm weiterverformt, weichgeglüht und sodann durch Walzplattieren einer Gesamtauflage von 0, 05 mm beidseitig beschichtet.

Das beschichtete Band wurde ohne weitere Wärmebehandlung zu einer 50, um dünnen Folie gewalzt. Nach einer Homogenisierungsglühbehandlung bei 1100°C für 15 Minuten im Vakuum schrumpfte die Folie um etwa 0, 3 %, was die Verwendung als Katalysatorträger und Heizleiter nicht beeinträchtigt.

Das Oxidationsverhalten wurde nach einer Auslagerung bei 1100°C untersucht. Nach 400 Stunden veränderte sich die Masse der Probe um 3, 9 %, was auf hohe Oxidationsbeständigkeit hinweist.