背景技术：
0、现有技术
1、许多不同的钢已知被用于各种不同的应用。
2、但是，对于在高温，特别是400℃至700℃的高温下和在高度氧化条件下，例如潮湿空气中的应用，例如对于用于固体氧化物燃料电池(sofc；英语：solid oxide fuel cell)的金属部件和/或加热锅炉中的应用，仍进一步研究为此合适的钢。
3、文献102006007598a1涉及用于工作温度为600℃至1000℃的高温燃料电池的铁素体钢。
4、发明公开
5、本发明的主题是铁素体钢，其形成莱夫斯相，并且包含基于所述钢的总重量计：
6、-≥16.0重量％至≤19.0重量％的铬，
7、-≥0.3重量％至≤1.5重量％的铌，
8、->0.1重量％至≤0.6重量％的钛，
9、-≥0.1重量％至≤2.0重量％的硅，和
10、->0.2重量％至≤4.0重量％的铝，
11、以及形成其它一个成分或其它多个成分的铁和任选下面段落中进一步提到的元素。
12、此外，所述钢可以任选地包含在实施方案的上下文中解释的其它元素以及在钢生产中不可避免的其它元素和/或由熔融引起的常见杂质。
13、莱夫斯相可特别被理解为金属间相，其包含六方c14或c36结构或立方c15结构。莱夫斯相的存在可以例如在切片中，例如通过x射线分析和/或通过扫描电子显微镜来检测。
14、根据本发明的钢的特征有利地在于，其在≥400℃至≤700℃的温度范围内和在高度氧化条件下，例如在该温度范围内的潮湿空气中具有高抗蠕变性和高抗腐蚀性，特别是高抗氧化性，特别是还有高抗氢性以及具有良好的可焊性，此外成本低廉和例如可用于高温应用，例如在≥400℃至≤700℃的温度范围内，例如燃料电池，例如固体氧化物燃料电池(sofc)的部件中。
15、通过根据本发明的铌和钛含量，可以有利地诱发莱夫斯相的形成，并且通过莱夫斯相，可以形成跨越晶界的网络，由此可以有利地提高机械稳定性和特别是抗蠕变性。此外，通过铌和钛，可以以碳化物的形式结合碳，由此有利地一方面提高可焊性，另一方面可以避免在晶界处不希望地形成碳化铬。通过避免不希望地形成碳化铬，又可以有利地一方面提高抗腐蚀性，特别是抗氧化性，另一方面也可以避免脆化，这又可以对机械稳定性产生有利的影响。
16、通过根据本发明的硅含量，可以有利地促进莱夫斯相的形成并且因此可以提高其体积比例，由此可以有利地进一步增加机械稳定性和特别是抗蠕变性。
17、通过根据本发明的铬和铝含量，可以有利地以成本低廉的方式形成含氧化铬和氧化铝的抗腐蚀/抗氧化保护层，例如以不同氧化物的混合物的形式，由此又有利地提高抗腐蚀性，特别是抗氧化性，并且可以有利地特别还实现高抗氢性。在此，(氧化物)保护层可以有利地，特别是通过铝，用作针对氢的扩散阻挡层，并且既有效地防止可能的氢脆又有效地防止加速腐蚀，该加速腐蚀可能由例如在燃料电池中所谓的双气氛腐蚀的范畴中的钢中的氢引起。在此，铬和铝的材料成本以及生产成本都可以保持为低，例如通过避免额外施加的保护层。此外，通过根据本发明的铝含量，可以避免保护层剥落并且不损害钢的可焊性。根据本发明的铬和铝含量还有利地使保护层能够在钢焊接时溶解，从而可以通过焊接接头来实现高导电性。通过根据本发明的铬含量，还可以避免在高温下在具有较高铬含量的钢中发生的脆化，这又同样可以对机械稳定性产生有利的影响。
18、例如，所述钢可以包含基于所述钢的总重量计>0.2重量％至≤3.0重量％，特别是>0.2重量％至≤2.0重量％，例如>0.2重量％至≤1.5重量％的铝。例如，所述钢可以包含基于所述钢的总重量计>0.2重量％至<4.0重量％，特别是>0.2重量％至<3.0重量％，例如>0.2重量％至<2.0重量％，例如>0.2重量％至<1.5重量％的铝。
19、在一个实施方案中，所述钢可以包含基于所述钢的总重量计≥0.5重量％至≤4.0重量％，特别是≥0.5重量％至≤3.0重量％，例如≥0.5重量％至≤2.0重量％，例如≥0.5重量％至≤1.5重量％的铝。例如，所述钢在此可以包含基于所述钢的总重量计≥0.5重量％至<4.0重量％，特别是≥0.5重量％至<3.0重量％，例如≥0.5重量％至<2.0重量％，例如≥0.5重量％至<1.5重量％的铝。例如，所述钢在此可以包含基于所述钢的总重量计>0.5重量％至<4.0重量％，特别是>0.5重量％至<3.0重量％，例如>0.5重量％至<2.0重量％，例如>0.5重量％至<1.5重量％的铝。因此，可以有利地以成本低廉的方式实现在≥400℃至≤700℃的温度范围内和在高度氧化条件下，例如在潮湿空气中的高抗腐蚀性，特别是抗氧化性，特别是还有高抗氢性，以及良好的可焊性和还实现具有高导电性的焊接接头的形成。
20、在另一个实施方案中，所述钢可以包含基于所述钢的总重量计≥0.1重量％至≤1.5重量％的硅。特别地，所述钢可以还包含基于所述钢的总重量计≥0.2重量％至≤1.0重量％，例如≥0.3重量％至≤1.0重量％的硅。因此可以有利地以成本低廉的方式促进莱夫斯相的高体积比例并且因此进一步改进抗蠕变性和抗腐蚀性。
21、例如，所述钢可以包含基于所述钢的总重量计>0.1重量％至≤2.0重量％或≤1.5重量％，例如>0.1重量％至<2.0重量％或<1.5重量％的硅。例如，所述钢可以包含基于所述钢的总重量计>0.2重量％至≤1.0重量％，例如>0.2重量％至<1.0重量％的硅。例如，所述钢可以包含基于所述钢的总重量计>0.3重量％至≤1.0重量％，例如>0.3重量％至<1.0重量％的硅。
22、在另一个实施方案中，所述钢可以包含基于所述钢的总重量计≥0.3重量％至≤1.0重量％的铌。因此，可以有利地以成本低廉的方式进一步改进在≥400℃至≤700℃的温度范围内和在高度氧化条件下，例如在潮湿空气中的抗蠕变性和抗腐蚀性，特别是抗氧化性，以及可焊性和还有具有高导电性的焊接接头的形成。
23、例如，所述钢可以包含基于所述钢的总重量计>0.3重量％至≤1.0重量％，例如>0.3重量％至<1.0重量％的铌。
24、在另一个替代性或附加性的实施方案中，所述钢可以包含基于所述钢的总重量计≥0.1重量％至≤1.0重量％的锰。特别地，所述钢可以包含基于所述钢的总重量计≥0.2重量％至≤0.8重量％的锰。因此，可以有利地以成本低廉的方式实现在≥400℃至≤700℃的温度范围内和在高度氧化条件下，例如在潮湿空气中的高抗腐蚀性，特别是抗氧化性。
25、在另一个替代性或附加性的实施方案中，所述钢可以包含基于所述钢的总重量计<0.1重量％的碳。特别地，所述钢可以包含基于所述钢的总重量计<0.05重量％的碳。
26、此外，所述钢可以例如包含基于所述钢的总重量计：
27、-≥0.0重量％至≤1.0重量％的铈和/或
28、-≥0.0重量％至≤5.0重量％的钼和/或
29、-≥0.0重量％至≤3.0重量％的钨和/或
30、-≥0.0重量％至≤1.0重量％的钽和/或
31、-≥0.0重量％至≤2.0重量％的铜和/或
32、-≥0.0重量％至≤2.0重量％的钴和/或
33、-≥0.0重量％至≤1.0重量％的铪和/或
34、-≥0.0重量％至≤1.0重量％的镧和/或
35、-≥0.0重量％至≤1.0重量％的钪和/或
36、-≥0.0重量％至≤1.0重量％的钇。
37、此外，所述钢可包含钢生产中不可避免的其它元素和/或由熔融引起的常见杂质。
38、在另一个替代性或附加性的实施方案中，所述钢包含基于所述钢的总重量计>0.0重量％至≤0.1重量％的铈。通过这样少地添加铈，可以有利地进一步改进在≥400℃至≤700℃的温度范围内和在高度氧化条件下，例如在潮湿空气中的抗腐蚀性，特别是抗氧化性。
39、在另一个替代性或附加性的实施方案中，所述钢还包含基于所述钢的总重量计>0.0重量％至≤5.0重量％的钼。通过这样少地添加钼，可以有利地进一步改进在≥400℃至≤700℃的温度范围内和在高度氧化的条件下，例如在潮湿空气中的抗腐蚀性，特别是抗氧化性。
40、在另一个替代性或附加性的实施方案中，所述钢还包含基于所述钢的总重量计>0.0重量％至≤3.0重量％的钨。通过添加这样的钨含量，可以有利地进一步改进莱夫斯相的形成和以此方式进一步改进机械稳定性，特别是抗蠕变性。
41、在另一个替代性或附加性的实施方案中，所述钢还包含基于所述钢的总重量计>0.0重量％至≤1.0重量％的钽。通过添加这样的钽含量，可以有利地进一步改进莱夫斯相的形成和以此方式进一步改进机械稳定性，特别是抗蠕变性。
42、在另一个替代性或附加性的实施方案中，所述钢还包含基于所述钢的总重量计>0.0重量％至≤2.0重量％的铜。通过添加这样的铜含量，可以有利地进一步改进在≥400℃至≤700℃的温度范围内和在高度氧化的条件下，例如在潮湿空气中的抗腐蚀性，特别是抗氧化性以及铬蒸发。
43、在另一个替代性或附加性的实施方案中，所述钢还包含基于所述钢的总重量计>0.0重量％至≤2.0重量％的钴。通过添加这样的钴含量，可以有利地进一步改进在≥400℃至≤700℃的温度范围内和在高度氧化条件下，例如在潮湿空气中的抗腐蚀性，特别是抗氧化性以及铬蒸发。
44、在另一个替代性或附加性的实施方案中，所述钢还包含基于所述钢的总重量计>0.0重量％至≤1.0重量％的铪。通过添加这样的铪含量，可以有利地进一步改进莱夫斯相的形成和以此方式进一步改进机械稳定性，特别是抗蠕变性。
45、在另一个替代性或附加性的实施方案中，所述钢还包含基于所述钢的总重量计>0.0重量％至≤1.0重量％的镧。通过添加这样的镧含量，可以有利地进一步改进在≥400℃至≤700℃的温度范围内和在高度氧化条件下，例如在潮湿空气中的抗腐蚀性，特别是抗氧化性。
46、在另一个替代性或附加性的实施方案中，所述钢还包含基于所述钢的总重量计>0.0重量％至≤1.0重量％的钪。通过添加这样的钪含量，可以有利地进一步改进莱夫斯相的形成和以此方式进一步改进机械稳定性，特别是抗蠕变性。
47、在另一个替代性或附加性的实施方案中，所述钢还包含基于所述钢的总重量计>0.0重量％至≤1.0重量％的钇。通过添加这样的钇含量，可以有利地进一步改进在≥400℃至≤700℃的温度范围内和在高度氧化的条件下，例如在潮湿空气中的抗腐蚀性，特别是抗氧化性。
48、例如，所述钢可以包含基于所述钢的总重量计：
49、-≥16.0重量％至≤19.0重量％的铬，
50、-≥0.3重量％至≤1.5重量％，例如≥0.3重量％至≤1.0重量％的铌，
51、->0.1重量％至≤0.6重量％的钛，
52、-≥0.1重量％至≤2.0重量％，例如≥0.1重量％至≤1.5重量％，例如≥0.2重量％或≥0.3重量％至≤1.0重量％的硅和
53、->0.2重量％至≤4.0重量％，例如≥0.5重量％至<2.0重量％，例如≥0.5重量％至≤1.5重量％的铝，
54、特别是还有
55、-<0.10重量％，特别是<0.05重量％的碳，和
56、任选地还有
57、-≥0.1重量％至≤1.0重量％，特别是≥0.2重量％至≤0.8重量％的锰，和/或
58、-≥0.0重量％至≤1.0重量％的铈和/或
59、-≥0.0重量％至≤5.0重量％的钼和/或
60、-≥0.0重量％至≤3.0重量％的钨和/或
61、-≥0.0重量％至≤1.0重量％的钽和/或
62、-≥0.0重量％至≤2.0重量％的铜和/或
63、-≥0.0重量％至≤2.0重量％的钴和/或
64、-≥0.0重量％至≤1.0重量％的铪和/或
65、-≥0.0重量％至≤1.0重量％的镧和/或
66、-≥0.0重量％至≤1.0重量％的钪和/或
67、-≥0.0重量％至≤1.0重量％的钇，
68、其中余量是铁和例如钢生产中不可避免的其它元素和/或由熔融引起的常见杂质，例如磷和/或硫和/或氮和/或镍和/或钒。
69、例如，所述钢可以由基于所述钢的总重量计：
70、-≥16.0重量％至≤19.0重量％的铬，
71、-≥0.3重量％至≤1.5重量％，例如≥0.3重量％至≤1.0重量％的铌，
72、->0.1重量％至≤0.6重量％的钛，
73、-≥0.1重量％至≤2.0重量％，例如≥0.1重量％至≤1.5重量％，例如≥0.2重量％或≥0.3重量％至≤1.0重量％的硅和
74、->0.2重量％至≤4.0重量％，例如≥0.5重量％至<2.0重量％，例如≥0.5重量％至≤1.5重量％的铝，
75、特别是还有
76、-<0.10重量％，特别是<0.05重量％的碳，和
77、任选地还有
78、-≥0.1重量％至≤1.0重量％，特别是≥0.2重量％至≤0.8重量％的锰，和/或
79、-≥0.0重量％至≤1.0重量％的铈和/或
80、-≥0.0重量％至≤5.0重量％的钼和/或
81、-≥0.0重量％至≤3.0重量％的钨和/或
82、-≥0.0重量％至≤1.0重量％的钽和/或
83、-≥0.0重量％至≤2.0重量％的铜和/或
84、-≥0.0重量％至≤2.0重量％的钴和/或
85、-≥0.0重量％至≤1.0重量％的铪和/或
86、-≥0.0重量％至≤1.0重量％的镧和/或
87、-≥0.0重量％至≤1.0重量％的钪和/或
88、-≥0.0重量％至≤1.0重量％的钇，以及
89、余量的铁和例如钢生产中不可避免的其它元素和/或由熔融引起的常见杂质，例如磷和/或硫和/或氮和/或镍和/或钒形成。
90、在另一个替代性或附加性的实施方案中，使所述钢在≥800℃至≤1000℃的温度下在含氧气氛中，例如在空气中热处理例如≥1h至≤5h。因此，可以有利地进一步改进抗腐蚀性。在这样的热处理中，可以形成氧化铝层或包含氧化铝的层，例如最多几微米。
91、在钢的情况下，例如铁和例如在钢生产中不可避免的其它元素和/或由熔融引起的常见杂质，例如磷和/或硫和/或氮和/或镍和/或钒可以构成余量，特别是剩余的重量百分比例。
92、所述钢例如可以被设计或用于高温应用，特别是在≥400℃至≤700℃的温度范围内，例如用于燃料电池，例如固体氧化物燃料电池(sofc)，和/或这样的燃料电池系统和/或炉，例如工业炉和/或感应炉，和/或炉的零件和/或加热器和/或鼓风机和/或排气系统和/或热交换器和/或轴承，例如滚动轴承和/或发电设备中的应用。
93、例如，所述钢可以用作管道和/或气体管线和/或电线和/或腔室，例如容器，例如气体腔室和/或锅炉，例如加热锅炉，和/或外壳和/或间隔件(英语：spacer)和/或金属丝和/或金属丝网和/或带材和/或膜。
94、关于根据本发明的钢的其它技术特征和优点，特此明确地参考与根据本发明的方法、根据本发明的用途和根据本发明的装置相关的解释以及参考实施例。
95、本发明的另一个目的是生产钢，特别是根据本发明的钢的方法，其中使铁和
96、-≥16.0重量％至≤19.0重量％的铬，
97、-≥0.3重量％至≤1.5重量％，例如≥0.3重量％至≤1.0重量％的铌，
98、->0.1重量％至≤0.6重量％的钛，
99、-≥0.1重量％至≤2.0重量％，例如≥0.1重量％至≤1.5重量％，例如≥0.2重量％或≥0.3重量％至≤1.0重量％的硅，和
100、->0.2重量％至≤4.0重量％，例如≥0.5重量％至<2.0重量％，例如≥0.5重量％至≤1.5重量％的铝，
101、特别是还有
102、-<0.1重量％，特别是<0.05重量％的碳，和
103、任选地还有
104、-≥0.1重量％至≤1.0重量％，特别是≥0.2重量％至≤0.8重量％的锰，和/或
105、-≥0.0重量％至≤1.0重量％的铈和/或
106、-≥0.0重量％至≤5.0重量％的钼和/或
107、-≥0.0重量％至≤3.0重量％的钨和/或
108、-≥0.0重量％至≤1.0重量％的钽和/或
109、-≥0.0重量％至≤2.0重量％的铜和/或
110、-≥0.0重量％至≤2.0重量％的钴和/或
111、-≥0.0重量％至≤1.0重量％的铪和/或
112、-≥0.0重量％至≤1.0重量％的镧和/或
113、-≥0.0重量％至≤1.0重量％的钪和/或
114、-≥0.0重量％至≤1.0重量％的钇
115、熔融。
116、在一个实施方案中，使形成的钢然后在≥800℃至≤1000℃的温度下在含氧气氛，例如空气中热处理例如≥1h至≤5h。
117、关于根据本发明的方法的其它技术特征和优点，特此明确地参考与根据本发明的钢、根据本发明的用途和根据本发明的装置相关的解释以及参考实施例。
118、此外，本发明涉及根据本发明的和/或根据本发明生产的钢的用途，特别是作为管道和/或作为气体管线和/或作为电线和/或作为腔室，特别是作为容器，特别是作为气体腔室和/或作为锅炉，例如作为加热锅炉，和/或作为外壳和/或作为间隔件(英语：spacer)和/或作为金属丝和/或作为金属丝网和/或作为带材和/或作为膜，和/或用于高温应用，特别是在≥400℃至≤700℃的温度范围内，例如用于燃料电池，例如燃料电池，例如固体氧化物燃料电池(sofc)，和/或燃料电池系统，例如固体氧化物燃料电池系统，和/或炉，例如工业炉和/或感应炉，和/或炉的零件和/或加热器和/或鼓风机和/或排气系统和/或热交换器和/或轴承，特别是滚动轴承和/或发电设备中。
119、关于根据本发明的用途的其它技术特征和优点，特此明确地参考与根据本发明的钢、根据本发明的方法和根据本发明的装置相关的解释以及参考实施例。
120、此外，本发明涉及装置，其包括至少一个由根据本发明的和/或根据本发明生产的钢形成的部件，特别是金属部件。
121、在一个实施方案中，所述至少一个部件被焊接。由于根据本发明的钢的材料性质，焊接接头可以有利地具有高机械稳定性和特别是还有导电性。
122、所述至少一个部件可以是例如管道和/或气体管线和/或电线和/或腔室，例如容器，例如气体腔室和/或锅炉，例如加热锅炉，和/或外壳和/或间隔件(英语：spacer)和/或金属丝和/或金属丝网和/或带材和/或膜，其例如属于燃料电池，例如固体燃料电池(sofc)，和/或燃料电池系统，例如固体燃料电池系统，和/或炉，例如工业炉和/或感应炉，和/或炉的零件和/或加热器和/或鼓风机和/或排气系统和/或热交换器和/或轴承，例如滚动轴承，和/或发电设备。
123、所述装置可以是例如燃料电池，例如固体燃料电池(sofc)，和/或燃料电池系统，例如固体燃料电池系统，和/或炉，例如工业炉和/或感应炉，和/或炉的零件和/或加热器和/或鼓风机和/或排气系统和/或热交换器和/或轴承，例如滚动轴承，和/或发电设备。
124、根据本发明的和/或根据本发明生产的钢可以例如通过化学分析和/或微结构分析，例如在切片中，例如通过x射线分析和/或通过扫描电子显微镜来检测。
125、关于根据本发明的装置的其它技术特征和优点，明确地参考与根据本发明的钢、根据本发明的方法和根据本发明的用途相关的解释以及参考实施例。
126、实施例
127、通过带有thermocalc程序的计算机模拟，研究具有下列成分的钢组合物：
128、-≥16.0重量％至≤19.0重量％的铬，
129、-≥0.3重量％至≤1.5重量％的铌，
130、->0.1重量％至≤0.6重量％的钛，
131、-≥0.1重量％至≤2.0重量％的硅和
132、->0.2重量％至≤4.0重量％的铝
133、特别是还有<0.10重量％的碳和
134、任选地
135、-≥0.1重量％至≤1.0重量％的锰和/或
136、-≥0.0重量％至≤1.0重量％的铈和/或
137、-≥0.0重量％至≤5.0重量％的钼和/或
138、-≥0.0重量％至≤3.0重量％的钨和/或
139、-≥0.0重量％至≤1.0重量％的钽和/或
140、-≥0.0重量％至≤2.0重量％的铜和/或
141、-≥0.0重量％至≤2.0重量％的钴和/或
142、-≥0.0重量％至≤1.0重量％的铪和/或
143、-≥0.0重量％至≤1.0重量％的镧和/或
144、-≥0.0重量％至≤1.0重量％的钪和/或
145、-≥0.0重量％至≤1.0重量％的钇，以及
146、余量的铁和钢生产中不可避免的其它元素和/或由熔融引起的常见杂质。
147、所述计算机模拟表明，没有形成不希望的相/沉淀物，由此既可以形成足够量的莱夫斯相又可以形成氧化铝，其中特别地也可以使在<700℃的温度范围内倾向于脆化的不希望的西格玛相的形成最少化。
技术实现思路