DE102016111736B4

DE102016111736B4 - Hülse zur Abdeckung eines Temperatursensors, Temperaturmessvorrichtung mit einer derartigen Hülse, Verfahren zum Verbinden einer derartigen Hülse mit einer Temperaturmessvorrichtung und Verwendung einer Legierung

Info

Publication number: DE102016111736B4
Application number: DE102016111736.6A
Authority: DE
Inventors: Matthias Muziol; Karlheinz Wienand; Mario Bachmann; Stefan Dietmann; Peter Pitzius
Original assignee: Heraeus Nexensos GmbH
Current assignee: Yageo Nexensos GmbH
Priority date: 2016-06-27
Filing date: 2016-06-27
Publication date: 2020-06-18
Anticipated expiration: 2036-06-28
Also published as: EP3475454A1; CN109312428A; WO2018002023A1; KR20190016582A; DE102016111736A1; TW201802466A

Abstract

Hülse (10), insbesondere Schutzkappe, zur Abdeckung eines Sensors, insbesondere zur Abdeckung eines Temperatursensors (70), wobeidie Hülse (10) aus einer Nickel-Chrom-Aluminium-Eisen-Legierung gebildet ist, und die Legierung> 25,0 - 28,0 Gew.-% Chrom (Cr),2,0 - 3,0 Gew.-% Aluminium (Al),1,0 - 11,0 Gew.-% Eisen (Fe),0,01 - 0,2 Gew.-% Silizium (Si),0,005 - 0,5 Gew.-% Mangan (Mn),0,01 - 0,20 Gew.-% Yttrium (Y),0,02 - 0,60 Gew.-% Titan (Ti),0,01 - 0,2 Gew.-% Zirkon (Zr),0,0002 - 0,05 Gew.-% Magnesium (Mg),0,0001 - 0,05 Gew.-% Kalzium (Ca),0,03 - 0,11 Gew.-% Kohlenstoff (C),0,003 - 0,05 Gew.-% Stickstoff (N),0,0005 - 0,008 Gew.-% Bor (B),0,0001 - 0,010 Gew.-% Sauerstoff (O),0,001 - 0,030 Gew.-% Phosphor (P),höchstens 0,010 Gew.-% Schwefel (S),höchstens 0,5 Gew.-% Molybdän (Mo),höchstens 0,5 Gew.-% Wolfram (W) undRest Nickel (Ni) aufweist, wobei zwischen Titan (Ti), Zirkon (Zr),Stickstoff (N) und Kohlenstoff (C) folgende Wechselwirkungen erfüllt sind:(1) 0 > 7,7C - x•a < 1,0(2) mit a = PN, wenn PN > 0(3) bzw. a = 0, wenn PN ≤ 0(4) und x = (1,0Ti + 1,06Zr)/(0,251Ti + 0,132Zr)(5) wobei PN = 0,251Ti + 0,132Zr - 0,857N, wobei Ti, Zr, N, C die Konzentration der betreffenden Elemente in Gew.-% sind und die Hülse (10) tiefgezogen ist..

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hülse, insbesondere eine Schutzkappe, zur Abdeckung eines Sensors, insbesondere zur Abdeckung eines Temperatursensors. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Temperaturmessvorrichtung, insbesondere zur Anwendung in einem Turbo-Verbrennungsmotor, umfassend einen Sensor, insbesondere einen Temperatursensor, insbesondere einen Platin-Sensor. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Verbinden einer Hülse, insbesondere einer erfindungsgemäßen Hülse, mit einer Temperaturmessvorrichtung, insbesondere einer erfindungsgemäßen Temperaturmessvorrichtung. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung einer Legierung zur Herstellung einer Hülse zur Abdeckung eines Sensors.
Es ist bekannt, Hülsen zur Abdeckung von Temperaturfühlern bzw. Temperatursensoren zu verwenden. Bislang sind derartige Hülsen bekannt, die aus mehreren Hülsen zusammengesetzt werden, wobei diese eine unterschiedliche Formgebung haben und zu einer einzigen Hülse verschweißt werden. Außerdem weisen die aus dem Stand der Technik bekannten Hülsen eine geringe Temperaturbeständigkeit auf, da die derzeit bekannten Hülsenmaterialien, welche umformbar, insbesondere tiefziehbar, sind, lediglich Temperaturen bis 950 °C standhalten.
In DE 101 53 217 A1 wird eine Nickel-Chrom-Aluminium-Eisen-Legierung offenbart, die zur Herstellung eines Anschlussdrahts verwendet wird. Die US 4 439 248 A betrifft ebenfalls eine Nickel-Chrom-Aluminium-Eisen-Legierung. In DE 600 04 737 T2 wird eine hitzebeständige Nickelbasislegierung beschrieben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine weiterentwickelte Hülse anzugeben, die Temperaturen von über 950 °C standhält. Außerdem soll die erfindungsgemäße Hülse kostengünstig und einfach herstellbar sein, wobei eine erfindungsgemäße Hülse vorzugsweise aus einem einzigen Bauteil besteht.
Des Weiteren ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine weiterentwickelte Temperaturmessvorrichtung anzugeben, die ebenfalls hinsichtlich der Temperaturbeständigkeit weiterentwickelt ist. Vorzugsweise soll die erfindungsgemäße Temperaturmessvorrichtung eine erfindungsgemäße Hülse umfassen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Verbinden einer Hülse mit einer Temperaturmessvorrichtung anzugeben. Ferner besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, die Verwendung einer Legierung bzw. eine Legierung zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Hülse anzugeben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im Hinblick auf die Hülse durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Im Hinblick auf eine Temperaturmessvorrichtung wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 9 gelöst. Im Hinblick auf ein Verfahren zum Verbinden einer Hülse mit einer Temperaturmessvorrichtung wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 12 gelöst. Im Hinblick auf die Verwendung einer Legierung wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 13 gelöst.
Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, eine Hülse, insbesondere eine Schutzkappe, zur Abdeckung eines Sensors, insbesondere zur Abdeckung eines Temperatursensors anzugeben, wobei die Hülse erfindungsgemäß aus einer Nickel-Chrom-Aluminium-Eisen-Legierung gebildet ist, wobei die Legierung
>25,0 - 28,0 Gew.-% Chrom (Cr),
2,0 - 3,0 Gew.-% Aluminium (Al),
1,0 - 11,0 Gew.-% Eisen (Fe),
0,01 - 0,2 Gew.-% Silizium (Si),
0,005 - 0,5 Gew.-% Mangan (Mn),
0,01 - 0,20 Gew.-% Yttrium (Y),
0,02 - 0,60 Gew.-% Titan (Ti),
0,01 - 0,2 Gew.-% Zirkon (Zr),
0,0002 - 0,05 Gew.-% Magnesium (Mg),
0,0001 - 0,05 Gew.-% Kalzium (Ca),
0,03 - 0,11 Gew.-% Kohlenstoff (C),
0,003 - 0,05 Gew.-% Stickstoff (N),
0,0005 - 0,008 Gew.-% Bor (B),
0,0001 - 0,010 Gew.-% Sauerstoff (O),
0,001 - 0,030 Gew.-% Phosphor (P),
höchstens 0,010 Gew.-% Schwefel (S),
höchstens 0,5 Gew.-% Molybdän (Mo),
höchstens 0,5 Gew.-% Wolfram (W) und
Rest Nickel (Ni)
aufweist.
Zwischen Titan, Zirkon, Stickstoff und Kohlenstoff werden folgende Wechselwirkungen erfüllt:

(1) 0 > 7,7C - x•a < 1,0
(2) mit a = PN, wenn PN > 0
(3) bzw. a = 0, wenn PN ≤ 0
(4) und x = (1,0Ti + 1,06Zr)/(0,251Ti + 0,132Zr)
(5) wobei PN = 0,251Ti + 0,132Zr - 0,857N,

Die genannten Bestandteile der Legierung können sich in beliebiger Kombination zu 100 % ergänzen. Dies gilt auch für die nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiele.
Eine Hülse, die aus einer Nickel-Chrom-Aluminium-Eisen-Legierung gebildet ist, ist besonders temperaturbeständig. Insbesondere ist eine derartige Legierung dazu ausgelegt, Temperaturen von weit über 950 °C dauerhaft standzuhalten bzw. eine Temperaturbeständigkeit von mindestens 950 °C aufzuweisen.
Eine erfindungsgemäße Hülse, die aus einer Nickel-Chrom-Aluminium-Eisen-Legierung mit den angegebenen Legierungsbestandteilen besteht oder diese aufweist, kann demnach insbesondere in Motorsystemen von Fahrzeugen verwendet werden.
Bei ausreichend hohen Nickelgehalten und/oder Chromgehalten und/oder Aluminiumgehalten, weist die Legierung der erfindungsgemäßen Hülse eine gute Verarbeitbarkeit, d.h. eine gute Umformbarkeit oder Tiefziehbarkeit oder Schweißbarkeit auf. Außerdem weist dieses Material eine gute Korrosionsbeständigkeit auf. Des Weiteren ist das Material durch eine gute Warmfestigkeit und durch eine gute Kriechbeständigkeit gekennzeichnet.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann die Legierung
Die Legierung kann Verunreinigungen, insbesondere verfahrensbedingte Verunreinigungen, aufweisen. Bei den Verunreinigungen kann es sich um die Elemente Kupfer (Cu) und/oder Blei (Pb) und/oder Zink (Zn) und/oder Zinn (Sn) handeln.
Insbesondere sind die Verunreinigungen in Gehalten von höchstens 0,5 Gew.-% Kupfer (Cu), höchstens 0,002 Gew.-% Blei (Pb), höchstens 0,002 Gew.-% Zink (Zn), höchstens 0,002 Gew.-% Zinn (Sn) eingestellt.
7,7C - x•a kann 0,3392 - 0,5088 betragen.
PN kann 0,02672 - 0,04008 betragen.
Besonders bevorzugt gilt, dass 7,7 C - x•a = 0,424. Außerdem ist PN in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung 0,0334.
Es ist möglich, dass die Legierung
25,3 Gew.-% Chrom (Cr),
2,1 - 2,4 Gew.-% Aluminium (Al), insbesondere 2,27 Gew.-% Aluminium (Al),
9,0 - 10,5 Gew.-% Eisen (Fe), insbesondere 9,8 Gew.-% Eisen (Fe),
0,03 - 0,07 Gew.-% Silizium (Si), insbesondere 0,05 Gew.-% Silizium (Si),
0,01 - 0,03 Gew.-% Mangan (Mn), insbesondere 0,02 Gew.-% Mangan (Mn),
0,05 - 0,09 Gew.-% Yttrium (Y), insbesondere 0,07 Gew.-% Yttrium (Y),
0,15 - 0,20 Gew.-% Titan (Ti), insbesondere 0,18 Gew.-% Titan (Ti),
0,04 - 0,08 Gew.-% Zirkon (Zr), insbesondere 0,06 Gew.-% Zirkon (Zr),
0,01 - 0,015 Gew.-% Magnesium (Mg), insbesondere 0,013 Gew.-% Magnesium (Mg),
0,0015 - 0,0025 Gew.-% Kalzium (Ca), insbesondere 0,002 Gew.-% Kalzium (Ca),
0,05 - 0,09 Gew.-% Kohlenstoff (C), insbesondere 0,075 Gew.-% Kohlenstoff (C),
0,02 - 0,025 Gew.-% Stickstoff (N), insbesondere 0,023 Gew.-% Stickstoff (N),
0,0025 - 0,0035 Gew.-% Bor (B), insbesondere 0,003 Gew.-% Bor (B),
0,001 - 0,0015 Gew.-% Sauerstoff (O), insbesondere 0,0013 Gew.-% Sauerstoff (O),
0,0025 - 0,0035 Gew.-% Phosphor (P), insbesondere 0,003 Gew.-% Phosphor (P),
0,0025 - 0,0035 Gew.-% Schwefel (S), insbesondere 0,003 Gew.-% Schwefel (S),
60,0 - 64,0 Gew.-% Nickel (Ni), insbesondere 62,0 Gew.-% Nickel (Ni),
0,008 - 0,012 Gew.-% Kupfer (Cu), insbesondere 0,01 Gew.-% Kupfer (Cu),
0,036 - 0,044 Gew.-% Cobalt (Co), insbesondere 0,04 Gew.-% Cobalt (Co),
weniger als 0,01 Gew.-% Molybdän (Mo),
weniger als 0,01 Gew.-% Wolfram (W),
weniger als 0,01 Gew.-% Hafnium (Hf),
weniger als 0,01 Gew.-% Niob (Nb),
weniger als 0,01 Gew.-% Vanadium (V),
weniger als 0,01 Gew.-% Lanthan (La),
weniger als 0,01 Gew.-% Tantal (Ta) und
weniger als 0,01 Gew.-% Cer (Ce)
aufweist.
Eine derartige Legierung ist besonders gut geeignet für die Herstellung von Tiefziehteilen.
Die Legierung der erfindungsgemäßen Hülse kann zusammenfassend die nachfolgenden angegebenen Elemente aufweisen:

Der Chromgehalt (Cr) liegt bei > 25,0 - 28,0 Gew.-%, insbesondere bei 25,3 Gew.-%.
Der Aluminiumgehalt (Al) liegt bei 2,0 - 3,0 Gew.-%, insbesondere bei 2,1 - 2,4 Gew.-%, insbesondere bei 2,27 Gew.-%.
Der Eisengehalt (Fe) liegt bei 1,0 - 11,0 Gew.-%, insbesondere bei 9,0 - 10,5 Gew.-%, insbesondere bei 9,8 Gew.-%.
Der Nickelgehalt liegt bei 50,0 - 89,0 Gew.-%, insbesondere bei 60,0 - 64,0 Gew.-%, insbesondere bei 62,0 Gew.-%.
Des Weiteren kann die Legierung 0,01 - 0,2 Gew.-%, insbesondere 0,03 - 0,07 Gew.-%, insbesondere 0,05 Gew.-%, Silizium (Si) aufweisen.
Außerdem kann die Legierung 0,005 - 0,5 Gew.-%, insbesondere 0,01 - 0,03 Gew.-%, insbesondere 0,02 Gew.-%, Mangan (Mn) aufweisen.
Des Weiteren kann die Legierung 0,01 - 0,20 Gew.-%, insbesondere 0,05 - 0,09 Gew.-%, insbesondere 0,07 Gew.-%, Yttrium (Y) aufweisen.
Des Weiteren kann die Legierung 0,02 - 0,60 Gew.-%, insbesondere 0,15 - 0,20 Gew.-%, insbesondere 0,18 Gew.-%, Titan (Ti) aufweisen.
Des Weiteren kann die Legierung 0,01 - 0,2 Gew.-%, insbesondere 0,04 - 0,08 Gew.-%, insbesondere 0,06 Gew.-%, Zirkon (Zr) aufweisen.
Des Weiteren kann die Legierung 0,002 - 0,05 Gew.-%, insbesondere 0,01 - 0,015 Gew.-%, insbesondere 0,013 Gew.-%, Magnesium (Mg) aufweisen.
Des Weiteren kann die Legierung 0,0001 - 0,05 Gew.-%, insbesondere 0,0015 - 0,0025 Gew.-%, insbesondere 0,0002 Gew.-%, Kalzium (Ca) aufweisen.
Des Weiteren kann die Legierung 0,03 - 0,11 Gew.-%, insbesondere 0,05 - 0,09 Gew.-%, insbesondere 0,075 Gew.-%, Kohlenstoff (C) aufweisen.
Des Weiteren kann die Legierung 0,003 - 0,05 Gew.-%, insbesondere 0,02 - 0,025 Gew.-%, insbesondere 0,023 Gew.-%, Stickstoff (N) aufweisen.
Des Weiteren kann die Legierung 0,0005 - 0,008 Gew.-%, insbesondere 0,0025 - 0,0035 Gew.-%, insbesondere 0,003 Gew.-%, Bor (B) aufweisen.
Des Weiteren kann die Legierung 0,0001 - 0,010 Gew.-%, insbesondere 0,001 - 0,0015 Gew.-%, insbesondere 0,0013 Gew.-%, Sauerstoff (O) aufweisen.
Des Weiteren kann die Legierung 0,001 - 0,030 Gew.-%, insbesondere 0,0025 - 0,0035 Gew.-%, insbesondere 0,003 Gew.-%, Phosphor (P) aufweisen.
Des Weiteren kann die Legierung höchstens 0,010 Gew.-%, insbesondere 0,0025 - 0,0035 Gew.-%, insbesondere 0,003 Gew.-%, Schwefel (S) aufweisen.
Des Weiteren kann die Legierung höchstens 0,5 Gew.-%, insbesondere weniger als 0,01 Gew.-%, Molybdän (Mo) aufweisen.
Des Weiteren kann die Legierung höchstens 0,5 Gew.-%, insbesondere weniger als 0,01 Gew.-%, Wolfram (W) aufweisen.
Des Weiteren kann die Legierung höchstens 0,5 Gew.-%, insbesondere 0,008 - 0,012 Gew.-%, insbesondere 0,01 Gew.-%, Kupfer (Cu) aufweisen.
Des Weiteren kann die Legierung höchstens 0,002 Gew.-% Blei (Pb) aufweisen.
Des Weiteren kann die Legierung höchstens 0,002 Gew.-% Zink (Zn) aufweisen.
Des Weiteren kann die Legierung höchstens 0,002 Gew.-% Zinn (Sn) aufweisen.
Des Weiteren kann die Legierung 0,036 - 0,044 Gew.-%, insbesondere 0,04 Gew.-%, Kobalt (Co) aufweisen.
Des Weiteren kann die Legierung weniger als 0,01 Gew.-% Hafnium (Hf) aufweisen.
Des Weiteren kann die Legierung weniger als 0,01 Gew.-% Niob (Nb) aufweisen.
Des Weiteren kann die Legierung weniger als 0,01 Gew.-% Vanadium (V) aufweisen.
Des Weiteren kann die Legierung weniger als 0,01 Gew.-% Lanthan (La) aufweisen.
Des Weiteren kann die Legierung weniger als 0,01 Gew.-% Tantal (Ta) aufweisen.
Des Weiteren kann die Legierung weniger als 0,01 Gew.-% Cer (Ce) aufweisen.

Die Hülse ist dadurch gekennzeichnet, dass diese umgeformt, insbesondere tiefgezogen, ist. Die Hülse ist somit einteilig bzw. monolithisch ausgebildet. Es sind somit keine weiteren Verfahrensschritte notwendig, um einzelne Hülsenteile miteinander zu verbinden. Des Weiteren ist die Ausbildung der Hülse als umgeformtes Bauteil, insbesondere als tiefgezogenes Bauteil, dahingehend vorteilhaft, als dass die Hülse nicht an einer Verbindungsstelle gelöst und/oder zerstört werden kann.
Die Bruchdehnung des Ausgangsmaterials der Hülse kann vor dem Umformen der Hülse, insbesondere vor dem Tiefziehen der Hülse, mindestens 50 %, vorzugsweise mindestens 60 %, betragen.
Mit anderen Worten ist die Bruchdehnung, insbesondere die Bruchdehnung (A₅), des Ausgangsmaterials vor dem Umformen der Hülse, insbesondere vor dem Tiefziehen der Hülse, mindestens 50 %, vorzugsweise mindestens 60 %.
Die Verformbarkeit wird durch einen Zugversuch gemäß DIN EN ISO 6892-1 bei Raumtemperatur bestimmt.
Die Dehnungsgrenze R_p0,2, die Zugfestigkeit R_m und die Dehnung A wird bis zum Bruch bestimmt. Die Dehnung A wird an der gebrochenen Probe aus der Verlängerung der ursprünglichen Messstrecke L₀ bestimmt: $A = (L_{U} - L_{0}) / L_{0} 100 % = Δ L / L_{0} 100 % .$
Dabei gilt: L_U = Messlänge nach dem Bruch. Je nach Messlänge wird die Bruchdehnung mit Indizes versehen. Zum Beispiel ist für A₅ die Messlänge L₀ = 5•d₀ mit d₀ = Anfangsdurchmesser einer Rundprobe.
Die Versuche werden an Rundproben mit einem Durchmesser von 6 mm im Messbereich und einer Messlänge L₀ von 30 mm durchgeführt. Die Probennahme erfolgt quer zur Umformrichtung des Halbzeuges. Die Umformgeschwindigkeit beträgt bei R_p0,2 10 MPA/s und bei R_m 6,7 10^-3 1/s (40 %/min).
Die Hülse kann eine Materialdicke von 0,10 mm - 0,40 mm, insbesondere von 0,15 mm - 0,35 mm, insbesondere von 0,20 mm - 0,30 mm, insbesondere von 0,22 mm - 0,28 mm, aufweisen. Die Hülse weist somit im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Hülsen eine sehr geringe Wandstärke bzw. eine sehr geringe Materialdicke auf. Gleichzeitig ist die Hülse äußerst temperaturbeständig.
Die erfindungsgemäße Hülse weist vorzugsweise eine Länge von 8 mm - 15 mm, insbesondere eine Länge von 9 mm - 13 mm, insbesondere eine Länge von 10 mm - 12 mm, insbesondere eine Länge von 11 mm, auf.
Die Hülse kann mindestens zwei Abschnitte, insbesondere mindestens drei Abschnitte, die unterschiedliche Außendurchmesser aufweisen, aufweisen. Die Hülse ist vorzugsweise an die Geometrie des abzudeckenden Sensors, insbesondere des abzudeckenden Temperatursensors, angepasst.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann ein erster Abschnitt einen Außendurchmesser von 1,5 mm - 2,5 mm, insbesondere von 1,8 mm - 2,2 mm, aufweisen. Ein zweiter Abschnitt kann einen Außendurchmesser von 3,0 mm - 5,0 mm, insbesondere von 3,5 mm - 4,5 mm, aufweisen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt ein dritter Abschnitt ausgebildet, der eine kegelstumpfförmige Kontur aufweist.
Die kegelstumpfförmige Kontur weist derartige Abmaße auf, dass ein gleichmäßiger Übergang vom Außendurchmesser des ersten Abschnitts zum Außendurchmesser des zweiten Abschnitts gebildet wird.
Die Hülse weist vorzugsweise einen Hülsenboden auf. Der Hülsenboden kann auch als Deckel bezeichnet werden. An den Hülsenboden bzw. Hülsendeckel schließt sich der erste Abschnitt mit dem ersten Außendurchmesser an. Vorzugsweise folgt darauf der dritte Abschnitt, der eine kegelstumpfförmige Kontur aufweist.
Der erste Abschnitt und/oder der zweite Abschnitt kann/können eine kegelstumpfförmige Kontur aufweisen.
Der erste Abschnitt kann in etwa die gleiche Länge wie der dritte Abschnitt aufweisen. Der zweite Abschnitt kann hingegen kürzer als der erste Abschnitt und/oder der dritte Abschnitt ausgebildet sein. Insbesondere dient der zweite Abschnitt zur Verbindung mit einem weiteren Bauteil, insbesondere einem Rohr einer Temperaturmessvorrichtung und/oder einer Übergangshülse.
Die erfindungsgemäße Hülse weist eine Temperaturbeständigkeit von mindestens 1.000 °C, insbesondere von mindestens 1.100 °C, auf. Die Temperaturbeständigkeit der erfindungsgemäßen Hülse kann kurzfristig über 1.200 °C betragen.
Es wird eine erfindungsgemäße Hülse zur Verfügung gestellt, die zum einen in vorteilhafterweise einteilig ausgebildet ist. Demnach kann die erfindungsgemäße Hülse nur im geringen Maße zerstört werden und/oder auseinanderbrechen. Des Weiteren weist die erfindungsgemäße Hülse eine hohe Temperaturbeständigkeit sowie eine geringe Oxidationsneigung auf. Insbesondere ist eine geringe Oxidationsneigung auch bei Temperaturen von über 950 °C gegeben. Die erfindungsgemäße Hülse weist des Weiteren eine kostenoptimierte Geometrie auf. Da die Hülse erfindungsgemäß im Rahmen eines Tiefziehverfahrens hergestellt werden kann, wird zur Herstellung der Hülse weniger Material verwendet, so dass insgesamt die Herstellungskosten für eine erfindungsgemäße Hülse reduziert sind.
Die erfindungsgemäße Hülse ist des Weiteren einfach und schnell herstellbar, da keine ergänzenden Fertigungsschritte wie Drehen und/oder Schweißen notwendig werden. Die erfindungsgemäße Hülse muss möglicherweise lediglich nach dem Herstellen von Schmiermitteln befreit werden bzw. die Schmiermittel müssen entfernt werden.
Da die erfindungsgemäße Hülse eine sehr hohe Temperaturbeständigkeit aufweist kann eine Temperaturmessvorrichtung für einen Turbo-Verbrennunsmotor, insbesondere einen Turbo-Ottomotor, konstruiert werden, der auf einem Platin-Sensor an der T3-Position, nämlich der Turboüberwachung, beruht. Der Platin-Sensor wird aufgrund der erfindungsgemäßen Hülse ausreichend vor den im Motorsystem, insbesondere der in der Turboüberwachung, herrschenden Abgasatmosphäre geschützt.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Temperaturmessvorrichtung, insbesondere zur Anwendung in einem Turbo-Verbrennungsmotor. Insbesondere betrifft der Aspekt der Erfindung eine Temperaturmessvorrichtung zur Anwendung in einem Turbo-Ottomotor. Die Temperaturmessvorrichtung umfasst einen Sensor, insbesondere einen Temperatursensor, insbesondere einen Platin-Sensor.
Erfindungsgemäß ist der Sensor zumindest abschnittsweise mit einer erfindungsgemäßen Hülse, insbesondere mit einer erfindungsgemäßen Schutzkappe, abgedeckt.
Als Abdecken ist in diesem Fall nicht zwangsläufig ein Anliegen bzw. Berühren des Sensors mit der Hülse zu verstehen. Vielmehr ist die Hülse bzw. sind die Hülsenbestandteile vom Sensor beabstandet angeordnet. Die Hülse, insbesondere die Schutzkappe, schützt somit den Sensor. Mit anderen Worten schirmt die Hülse, insbesondere die Schutzkappe, den Sensor ab.
Die beschriebene Hülse, insbesondere die beschriebene Schutzkappe, kann mit einer keramischen Masse und/oder einem Zement befüllt sein. Insbesondere ist der Sensor, insbesondere der Temperatursensor, besonders bevorzugt der Platin-Sensor, mit einer keramischen Masse und/oder einem Zement in der Hülse, insbesondere in der Schutzkappe, mechanisch fixiert.
Die erfindungsgemäße Hülse ist vorzugsweise mit einem Verguss gefüllt, in die der Sensor eingebettet ist. Der Verguss ist ein oxidisches Material, insbesondere ein keramisches Material, vorzugsweise hochreines Aluminiumoxid. Der Verguss wird nach Einführen des Sensors in die Hülse gebrannt. Dabei sintert die Vergussmasse und fixiert den Sensor.
Bei dem Sensor, insbesondere dem Temperatursensor kann es sich um einen Platin-Sensor handeln. Des Weiteren ist es denkbar, dass ein NTC-Element, z.B. aus Langasit, als Sensor dient.
Die erfindungsgemäße Hülse ist vorzugsweise mit einem Rohr der Temperaturmessvorrichtung verbunden. Insbesondere ist die Hülse mit einem Rohr der Temperaturmessvorrichtung verschweißt. Besonders bevorzugt ist die Hülse mit einem Rohr der Temperaturmessvorrichtung laserverschweißt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Hülse mittels einer Übergangshülse mit dem Rohr der Temperaturmessvorrichtung verbunden sein. Insbesondere ist die Hülse mittels einer Übergangshülse mit dem Rohr der Temperaturmessvorrichtung verschweißt. Besonders bevorzugt ist die Hülse mittels einer Übergangshülse mit dem Rohr der Temperaturmessvorrichtung laserverschweißt.
Zum Verschweißen bzw. Laserverschweißen der Hülse mit dem Rohr und/oder mit der Übergangshülse kann insbesondere der zweite Abschnitt der Hülse dienen. Mit anderen Worten ist vorzugsweise der Abschnitt der Hülse, die den größten Außendurchmesser aufweist, mit dem Rohr und/oder der Übergangshülse der Temperaturmessvorrichtung verschweißt, insbesondere laserverschweißt.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden einer Hülse, insbesondere einer erfindungsgemäßen Hülse, mit einer Temperaturmessvorrichtung, insbesondere einer erfindungsgemäßen Temperaturmessvorrichtung.
Erfindungsgemäß wird die Hülse mit einem Rohr und/oder einer Übergangshülse der Temperaturmessvorrichtung verschweißt, insbesondere laserverschweißt.
Ein weiterer nebengeordneter Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung einer Legierung zur Herstellung einer Hülse zur Abdeckung eines Temperatursensors, insbesondere zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Hülse.
Die Legierung weist folgende Elemente auf:

>25,0 - 28,0 Gew.-% Chrom (Cr),
2,0 - 3,0 Gew.-% Aluminium (Al),
1,0 - 11,0 Gew.-% Eisen (Fe),
0,01 - 0,2 Gew.-% Silizium (Si),
0,005 - 0,5 Gew.-% Mangan (Mn),
0,01 - 0,20 Gew.-% Yttrium (Y),
0,02 - 0,60 Gew.-% Titan (Ti),
0,01 - 0,2 Gew.-% Zirkon (Zr),
0,0002 - 0,05 Gew.-% Magnesium (Mg),
0,0001 - 0,05 Gew.-% Kalzium (Ca),
0,03 - 0,11 Gew.-% Kohlenstoff (C),
0,003 - 0,05 Gew.-% Stickstoff (N),
0,0005 - 0,008 Gew.-% Bor (B),
0,0001 - 0,010 Gew.-% Sauerstoff (O),
0,001 - 0,030 Gew.-% Phosphor (P),
höchstens 0,010 Gew.-% Schwefel (S),
höchstens 0,5 Gew.-% Molybdän (Mo),
höchstens 0,5 Gew.-% Wolfram (W) und
Rest Nickel (Ni).

Die genannten Bestandteile der Legierung können sich in beliebiger Kombination zu 100 % ergänzen. Dies gilt auch für die nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiele.
Die Legierung kann in einer besonders bevorzugten Ausführungsform folgende Elemente aufweisen:

25,3 Gew.-% Chrom (Cr),
2,1 - 2,4 Gew.-% Aluminium (Al), insbesondere 2,27 Gew.-% Aluminium (Al),
9,0 - 10,5 Gew.-% Eisen (Fe), insbesondere 9,8 Gew.-% Eisen (Fe),
0,03 - 0,07 Gew.-% Silizium (Si), insbesondere 0,05 Gew.-% Silizium (Si),
0,01 - 0,03 Gew.-% Mangan (Mn), insbesondere 0,02 Gew.-% Mangan (Mn),
0,05 - 0,09 Gew.-% Yttrium (Y), insbesondere 0,07 Gew.-% Yttrium (Y),
0,15 - 0,20 Gew.-% Titan (Ti), insbesondere 0,18 Gew.-% Titan (Ti),
0,04 - 0,08 Gew.-% Zirkon (Zr), insbesondere 0,06 Gew.-% Zirkon (Zr),
0,01 - 0,015 Gew.-% Magnesium (Mg), insbesondere 0,013 Gew.-% Magnesium (Mg),
0,0015 - 0,0025 Gew.-% Kalzium (Ca), insbesondere 0,002 Gew.-% Kalzium (Ca),
0,05 - 0,09 Gew.-% Kohlenstoff (C), insbesondere 0,075 Gew.-% Kohlenstoff (C),
0,02 - 0,025 Gew.-% Stickstoff (N), insbesondere 0,023 Gew.-% Stickstoff (N),
0,0025 - 0,0035 Gew.-% Bor (B), insbesondere 0,003 Gew.-% Bor (B),
0,001 - 0,0015 Gew.-% Sauerstoff (O), insbesondere 0,0013 Gew.-% Sauerstoff (O),
0,0025 - 0,0035 Gew.-% Phosphor (P), insbesondere 0,003 Gew.-% Phosphor (P),
0,0025 - 0,0035 Gew.-% Schwefel (S), insbesondere 0,003 Gew.-% Schwefel (S),
60,0 - 64,0 Gew.-% Nickel (Ni), insbesondere 62,0 Gew.-% Nickel (Ni),
0,008 - 0,012 Gew.-% Kupfer (Cu), insbesondere 0,01 Gew.-% Kupfer (Cu),
0,036 - 0,044 Gew.-% Cobalt (Co), insbesondere 0,04 Gew.-% Cobalt (Co),
weniger als 0,01 Gew.-% Molybdän (Mo),
weniger als 0,01 Gew.-% Wolfram (W),
weniger als 0,01 Gew.-% Hafnium (Hf),
weniger als 0,01 Gew.-% Niob (Nb),
weniger als 0,01 Gew.-% Vanadium (V),
weniger als 0,01 Gew.-% Lanthan (La),
weniger als 0,01 Gew.-% Tantal (Ta) und
weniger als 0,01 Gew.-% Cer (Ce).

Zwischen Titan, Zirkon, Stickstoff und Kohlenstoff werden folgende Wechselwirkungen erfüllt:

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die beigefügten schematischen Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert.
In diesen zeigen:

1 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Hülse (teilweise im Querschnitt);
2 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Temperaturmessvorrichtung; und
3 eine Schnittdarstellung durch den Sensorbereich einer erfindungsgemäßen Temperaturmessvorrichtung.

Im Folgenden werden für gleiche und gleichwirkende Teile gleiche Bezugsziffern verwendet.
In 1 ist eine erfindungsgemäße Hülse 10 dargestellt. Im von der Längsachse L aus gesehenen linken Bereich der Darstellung ist die Außenseite 11 dargestellt. Im von der Längsachse L aus gesehenen rechten Bereich der Darstellung ist die Hülse 10 im Schnitt dargestellt. Hierbei ist die Materialdicke d_M zu erkennen.
Bei der erfindungsgemäßen Hülse 10 handelt es sich um ein umgeformtes, insbesondere tiefgezogenes, Bauteil. Die Hülse 10 ist somit einteilig bzw. monolithisch ausgebildet. Die dargestellte Materialdicke d_M beträgt vorzugsweise 0,22 mm - 0,28 mm. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Materialdicke d_M über die gesamte Hülse hinweg gleichmäßig ausgebildet.
Die erfindungsgemäße Hülse 10 ist aus einer Legierung gebildet, die
24,3 - 26,3 Gew.-% Chrom (Cr), insbesondere 25,3 Gew.-% Chrom (Cr),
2,1 - 2,4 Gew.-% Aluminium (Al), insbesondere 2,27 Gew.-% Aluminium (Al),
9,0 - 10,5 Gew.-% Eisen (Fe), insbesondere 9,8 Gew.-% Eisen (Fe),
0,03 - 0,07 Gew.-% Silizium (Si), insbesondere 0,05 Gew.-% Silizium (Si),
0,01 - 0,03 Gew.-% Mangan (Mn), insbesondere 0,02 Gew.-% Mangan (Mn),
0,05 - 0,09 Gew.-% Yttrium (Y), insbesondere 0,07 Gew.-% Yttrium (Y),
0,15 - 0,20 Gew.-% Titan (Ti), insbesondere 0,18 Gew.-% Titan (Ti),
0,04 - 0,08 Gew.-% Zirkon (Zr), insbesondere 0,06 Gew.-% Zirkon (Zr),
0,01 - 0,015 Gew.-% Magnesium (Mg), insbesondere 0,013 Gew.-% Magnesium (Mg),
0,0015 - 0,0025 Gew.-% Kalzium (Ca), insbesondere 0,002 Gew.-% Kalzium (Ca),
0,05 - 0,09 Gew.-% Kohlenstoff (C), insbesondere 0,075 Gew.-% Kohlenstoff (C),
0,02 - 0,025 Gew.-% Stickstoff (N), insbesondere 0,023 Gew.-% Stickstoff (N),
0,0025 - 0,0035 Gew.-% Bor (B), insbesondere 0,003 Gew.-% Bor (B),
0,001 - 0,0015 Gew.-% Sauerstoff (O), insbesondere 0,0013 Gew.-% Sauerstoff (O),
0,0025 - 0,0035 Gew.-% Phosphor (P), insbesondere 0,003 Gew.-% Phosphor (P),
0,0025 - 0,0035 Gew.-% Schwefel (S), insbesondere 0,003 Gew.-% Schwefel (S),
60,0 - 64,0 Gew.-% Nickel (Ni), insbesondere 62,0 Gew.-% Nickel (Ni),
0,008 - 0,012 Gew.-% Kupfer (Cu), insbesondere 0,01 Gew.-% Kupfer (Cu),
0,036 - 0,044 Gew.-% Cobalt (Co), insbesondere 0,04 Gew.-% Cobalt (Co),
weniger als 0,01 Gew.-% Molybdän (Mo),
weniger als 0,01 Gew.-% Wolfram (W),
weniger als 0,01 Gew.-% Hafnium (Hf),
weniger als 0,01 Gew.-% Niob (Nb),
weniger als 0,01 Gew.-% Vanadium (V),
weniger als 0,01 Gew.-% Lanthan (La),

weniger als 0,01 Gew.-% Tantal (Ta) und
weniger als 0,01 Gew.-% Cer (Ce)

aufweist.
Dieses Material ist besonders tiefziehfähig. Das Material eignet sich also besonders gut zur Herstellung der Hülse 10. Des Weiteren ist die Nickel-Chrom-Aluminium-Eisen-Legierung besonders temperaturbeständig.
Die Hülse 10 weist drei Abschnitte, nämlich den ersten Abschnitt 20, den zweiten Abschnitt 30 und den dritten Abschnitt 40 auf. Der dritte Abschnitt 40 ist zwischen dem ersten Abschnitt 20 und dem zweiten Abschnitt 30 ausgebildet.
Der erste Abschnitt 20 weist einen Außendurchmesser D1 auf. Der zweite Abschnitt 30 der Hülse 10 weist einen Außendurchmesser D2 auf. Der dritte Abschnitt 40 ist hingegen kegelstumpfförmig ausgebildet, so dass ein variierender Außendurchmesser ausgebildet ist. Der dritte Abschnitt 40 ist zwischen dem ersten Abschnitt 20 und dem zweiten Abschnitt 30 ausgebildet, so dass der Bereich mit einem geringeren Außendurchmesser an den ersten Abschnitt 20 anschließend ausgebildet ist. Der Bereich mit dem größten Außendurchmesser des dritten Abschnittes 40 ist an den zweiten Abschnitt 30 angrenzend ausgebildet.
Der Außendurchmesser D1 kann 1,5 mm - 2,5 mm, insbesondere 1,8 mm - 2,2 mm, betragen. Der Außendurchmesser D2 des zweiten Abschnittes 30 weist 3,0 mm - 5,0 mm, insbesondere 3,5 mm - 4,5 mm, auf. Der Außendurchmesser D1 des ersten Abschnittes 20 ist geringer als der Außendurchmesser D2 des zweiten Abschnittes 30.
Am unteren Ende des ersten Abschnittes 20 ist der Hülsenboden 15 ausgebildet. Der Hülsenboden weist im vorliegenden Fall eine runde Bodenfläche auf.
In 1 ist außerdem zu erkennen, dass zwischen dem ersten Abschnitt 20 und dem dritten Abschnitt 40 ein Übergangsbereich 50 ausgebildet ist. Auch zwischen dem dritten Abschnitt 40 und dem zweiten Abschnitt 30 ist ein derartiger Übergangsbereich 50' ausgebildet. Die Übergangsbereiche 50 und 50' dienen dazu, dass auf der Außenseite 11 der Hülse 10 keine scharfen Kanten ausgebildet sind. Es kommt somit zu keinen Beschädigungen von weiteren Bauteilen im eingebauten Zustand der Hülse 10.
Die Hülse 10 ist um die Längsachse L rotationssymmetrisch ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass eine derartige Hülse 10 einfach herzustellen ist. Insbesondere ist es möglich, die Hülse 10 im Rahmen eines Tiefziehverfahrens herzustellen. Die Hülse 10 weist eine Temperaturbeständigkeit von mindestens 1.100 °C auf.
Die Hülse 10 dient somit insbesondere als Hülse einer Temperaturmessvorrichtung 80, wie diese in 2 dargestellt ist.
Die Hülse 10 wird mittels einer Übergangshülse 60 am Rohr 85 der Temperaturmessvorrichtung 80 befestigt. Im vollkommen aufgeschobenen Zustand der Hülse 10 auf das Rohr 85 schützt die Hülse 10, insbesondere der erste Abschnitt 20 der Hülse 10, den Temperatursensor 70. Dieser Temperatursensor 70 ist im vorliegenden Fall als Platin-Sensor ausgebildet. Derartige Sensoren können Temperaturen im Bereich von -40 °C bis 1.100 °C messen.
Die Hülse 10 ist vorzugsweise mit der Übergangshülse 60 verschweißt, insbesondere laserverschweißt. Hierzu wird am Übergangsbereich 50' eine Schweißnaht ausgebildet. Der zweite Abschnitt 30 ist größtenteils in der Übergangshülse 60 innenliegend angeordnet. Die Übergangshülse 60 kann in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung einen Kragenabschnitt aufweisen. Vorzugsweise ist ein derartiger Kragenabschnitt zur Hülse 10 weisend ausgebildet. Zur Dämpfung von Schwingungen und weiteren mechanischen Belastungen ist der Temperatursensor 70 mittels Federn 90 mit den Drähten 95 verbunden.
In 3 ist ein Querschnitt durch ein vorderes Ende der Temperaturmessvorrichtung 80 dargestellt. Das vordere Ende der Temperaturmessvorrichtung 80 ist der Sensorbereich der Temperaturmessvorrichtung 80. Es ist zu erkennen, dass die Hülse 10 teilweise innerhalb der Übergangshülse 60 angeordnet ist. Insbesondere der zweite Abschnitt 30 ist größtenteils innerhalb der Übergangshülse 60 angeordnet. Im Übergangsbereich 50' kann die in die Übergangshülse 60 eingeführte Hülse 10 mit der Übergangshülse 60 verschweißt, insbesondere laserverschweißt, werden.
Im Querschnitt ist zu erkennen, dass der Temperatursensor 70 insbesondere innerhalb des ersten Abschnitts 20 der Hülse 10 angeordnet ist. Es wird klar, dass eine Abdeckung des Temperatursensors 70 nicht ein Inkontaktkommen der Hülse 10 mit dem Temperatursensor 70 beschreibt. Vielmehr ist sowohl der Hülsenboden 15 als auch die Wandung des ersten Abschnittes 20 vom Temperatursensor 70 beabstandet angeordnet.
Bezugszeichenliste

10: Hülse
11: Außenseite
15: Hülsenboden
20: Erster Abschnit
30: Zweiter Abschnitt
40: Dritter Abschnitt
50, 50': Übergangsbereich
60: Übergangshülse
70: Temperatursensor
80: Temperaturmessvorrichtung
85: Rohr
90: Feder
95: Draht
d_M: Materialdicke
D1: Außendurchmesser erster Abschnitt
D2: Außendurchmesser zweiter Abschnitt
L: Längsachse

Claims

Hülse (10), insbesondere Schutzkappe, zur Abdeckung eines Sensors, insbesondere zur Abdeckung eines Temperatursensors (70), wobei die Hülse (10) aus einer Nickel-Chrom-Aluminium-Eisen-Legierung gebildet ist, und die Legierung > 25,0 - 28,0 Gew.-% Chrom (Cr), 2,0 - 3,0 Gew.-% Aluminium (Al), 1,0 - 11,0 Gew.-% Eisen (Fe), 0,01 - 0,2 Gew.-% Silizium (Si), 0,005 - 0,5 Gew.-% Mangan (Mn), 0,01 - 0,20 Gew.-% Yttrium (Y), 0,02 - 0,60 Gew.-% Titan (Ti), 0,01 - 0,2 Gew.-% Zirkon (Zr), 0,0002 - 0,05 Gew.-% Magnesium (Mg), 0,0001 - 0,05 Gew.-% Kalzium (Ca), 0,03 - 0,11 Gew.-% Kohlenstoff (C), 0,003 - 0,05 Gew.-% Stickstoff (N), 0,0005 - 0,008 Gew.-% Bor (B), 0,0001 - 0,010 Gew.-% Sauerstoff (O), 0,001 - 0,030 Gew.-% Phosphor (P), höchstens 0,010 Gew.-% Schwefel (S), höchstens 0,5 Gew.-% Molybdän (Mo), höchstens 0,5 Gew.-% Wolfram (W) und Rest Nickel (Ni) aufweist, wobei zwischen Titan (Ti), Zirkon (Zr), Stickstoff (N) und Kohlenstoff (C) folgende Wechselwirkungen erfüllt sind: (1) 0 > 7,7C - x•a < 1,0 (2) mit a = PN, wenn PN > 0 (3) bzw. a = 0, wenn PN ≤ 0 (4) und x = (1,0Ti + 1,06Zr)/(0,251Ti + 0,132Zr) (5) wobei PN = 0,251Ti + 0,132Zr - 0,857N, wobei Ti, Zr, N, C die Konzentration der betreffenden Elemente in Gew.-% sind und die Hülse (10) tiefgezogen ist..
Hülse (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung Verunreinigungen, insbesondere verfahrensbedingte Verunreinigungen, aufweist, wobei die Verunreinigungen insbesondere in Gehalten von höchstens 0,5 Gew.-% Kupfer (Cu), höchstens 0,002 Gew.-% Blei (Pb), höchstens 0,002 Gew.-% Zink (Zn), höchstens 0,002 Gew.-% Zinn (Sn) eingestellt sind.
Hülse (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung 25,3 Gew.-% Chrom (Cr), 2,1 - 2,4 Gew.-% Aluminium (Al), insbesondere 2,27 Gew.-% Aluminium (Al), 9,0 - 10,5 Gew.-% Eisen (Fe), insbesondere 9,8 Gew.-% Eisen (Fe), 0,03 - 0,07 Gew.-% Silizium (Si), insbesondere 0,05 Gew.-% Silizium (Si), 0,01 - 0,03 Gew.-% Mangan (Mn), insbesondere 0,02 Gew.-% Mangan (Mn), 0,05 - 0,09 Gew.-% Yttrium (Y), insbesondere 0,07 Gew.-% Yttrium (Y), 0,15 - 0,20 Gew.-% Titan (Ti), insbesondere 0,18 Gew.-% Titan (Ti), 0,04 - 0,08 Gew.-% Zirkon (Zr), insbesondere 0,06 Gew.-% Zirkon (Zr), 0,01 - 0,015 Gew.-% Magnesium (Mg), insbesondere 0,013 Gew.-% Magnesium (Mg), 0,0015 - 0,0025 Gew.-% Kalzium (Ca), insbesondere 0,002 Gew.-% Kalzium (Ca), 0,05 - 0,09 Gew.-% Kohlenstoff (C), insbesondere 0,075 Gew.-% Kohlenstoff (C), 0,02 - 0,025 Gew.-% Stickstoff (N), insbesondere 0,023 Gew.-% Stickstoff (N), 0,0025 - 0,0035 Gew.-% Bor (B), insbesondere 0,003 Gew.-% Bor (B), 0,001 - 0,0015 Gew.-% Sauerstoff (O), insbesondere 0,0013 Gew.-% Sauerstoff (O), 0,0025 - 0,0035 Gew.-% Phosphor (P), insbesondere 0,003 Gew.-% Phosphor (P), 0,0025 - 0,0035 Gew.-% Schwefel (S), insbesondere 0,003 Gew.-% Schwefel (S), 60,0 - 64,0 Gew.-% Nickel (Ni), insbesondere 62,0 Gew.-% Nickel (Ni), 0,008 - 0,012 Gew.-% Kupfer (Cu), insbesondere 0,01 Gew.-% Kupfer (Cu), 0,036 - 0,044 Gew.-% Cobalt (Co), insbesondere 0,04 Gew.-% Cobalt (Co), weniger als 0,01 Gew.-% Molybdän (Mo), weniger als 0,01 Gew.-% Wolfram (W), weniger als 0,01 Gew.-% Hafnium (Hf), weniger als 0,01 Gew.-% Niob (Nb), weniger als 0,01 Gew.-% Vanadium (V), weniger als 0,01 Gew.-% Lanthan (La), weniger als 0,01 Gew.-% Tantal (Ta) und weniger als 0,01 Gew.-% Cer (Ce) aufweist.
Hülse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bruchdehnung des Ausgangsmaterials vor dem Tiefziehen der Hülse (10) mindestens 50 %, vorzugsweise mindestens 60 %, ist.
Hülse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Materialdicke (d_M) von 0,10 mm - 0,40 mm, insbesondere von 0,15 mm - 0,35 mm, insbesondere von 0,20 mm - 0,30 mm, insbesondere von 0,22 mm - 0,28 mm.
Hülse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens zwei Abschnitte, insbesondere mindestens drei Abschnitte (20, 30, 40), die unterschiedliche Außendurchmesser (D1, D2) aufweisen.
Hülse (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Abschnitt (20) einen Außendurchmesser (D1) von 1,5 mm - 2,5 mm, insbesondere von 1,8 mm - 2,2 mm, aufweist und ein zweiter Abschnitt (30) einen Außendurchmesser (D2) von 3,0 mm - 5,0 mm, insbesondere von 3,5 mm - 4,5 mm, aufweist, wobei vorzugsweise zwischen dem ersten Abschnitt (20) und dem zweiten Abschnitt (30) ein dritter Abschnitt (40) ausgebildet ist, der eine kegelstumpfförmige Kontur aufweist.
Hülse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Temperaturbeständigkeit von mindestens 1.000 °C, vorzugsweise mindestens 1.100 °C.
Temperaturmessvorrichtung (80), insbesondere zur Anwendung in einem Turbo-Verbrennungsmotor, umfassend einen Sensor, insbesondere einen Temperatursensor (70), insbesondere einen Platin-Sensor, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor zumindest abschnittsweise mit einer Hülse (10), insbesondere einer Schutzkappe, nach einem der Ansprüche 1 bis 8 abgedeckt ist.
Temperaturmessvorrichtung (80) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (10) mit einem Rohr (85) der Temperaturmessvorrichtung (80) verbunden ist, insbesondere verschweißt ist, vorzugsweise laserverschweißt ist.
Temperaturmessvorrichtung (80) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (10) mittels einer Überganghülse (60) mit dem Rohr (85) der Temperaturmessvorrichtung (80) verbunden, insbesondere verschweißt, vorzugsweise laserverschweißt, ist.
Verfahren zum Verbinden einer Hülse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einer Temperaturmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (10) mit einem Rohr (85) und/oder einer Übergangshülse (60) der Temperaturmessvorrichtung (80) verschweißt, insbesondere laserverschweißt, wird.
Verwendung einer Legierung, die > 25,0 - 28,0 Gew.-% Chrom (Cr), 2,0 - 3,0 Gew.-% Aluminium (Al), 1,0 - 11,0 Gew.-% Eisen (Fe), 0,01 - 0,2 Gew.-% Silizium (Si), 0,005 - 0,5 Gew.-% Mangan (Mn), 0,01 - 0,20 Gew.-% Yttrium (Y), 0,02 - 0,60 Gew.-% Titan (Ti), 0,01 - 0,2 Gew.-% Zirkon (Zr), 0,0002 - 0,05 Gew.-% Magnesium (Mg), 0,0001 - 0,05 Gew.-% Kalzium (Ca), 0,03 - 0,11 Gew.-% Kohlenstoff (C), 0,003 - 0,05 Gew.-% Stickstoff (N), 0,0005 - 0,008 Gew.-% Bor (B), 0,0001 - 0,010 Gew.-% Sauerstoff (O), 0,001 - 0,030 Gew.-% Phosphor (P), höchstens 0,010 Gew.-% Schwefel (S), höchstens 0,5 Gew.-% Molybdän (Mo), höchstens 0,5 Gew.-% Wolfram (W) und Rest Nickel (Ni) aufweist, wobei zwischen Titan (Ti), Zirkon (Zr), Stickstoff (N) und Kohlenstoff (C) folgende Wechselwirkungen erfüllt sind: (1) 0 > 7,7C - x•a < 1,0 (2) mit a = PN, wenn PN > 0 (3) bzw. a = 0, wenn PN ≤ 0 (4) und x = (1,0Ti + 1,06Zr)/(0,251Ti + 0,132Zr) (5) wobei PN = 0,251Ti + 0,132Zr - 0,857N, wobei Ti, Zr, N, C die Konzentration der betreffenden Elemente in Gew.-% sind zur Herstellung einer Hülse (10) zur Abdeckung eines Sensors, insbesondere zur Abdeckung eines Temperatursensors (70).