JP2001032051A - 耐拡散接合性に優れたＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板および製造方法 - Google Patents
耐拡散接合性に優れたＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板および製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 自動車排気ガス浄化用の触媒担体などとして
利用され、真空ロウ付け時に意図しない部分が拡散接合
されにくい耐高温酸化性フェライト系ステンレス鋼板と
製造方法の提供。 【解決手段】 Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼の表
層に原子％比で、Ｎ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％＋Ｏ
％＋Ｎ％）≧０．１０のＮを濃化させる。必要に応じ
て、Ｃｒ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）≧０．３０、
Ａｌ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）≧０．３０の条件
を満足するようにＣｒやＡｌを濃縮させる。このステン
レス鋼は、露点（℃）をＤＰ、鋼板温度（℃）をＴとす
るとき、水素と窒素の混合ガス中において、ＤＰ≦−４
５、Ｔ≧５ＤＰ＋１３２５の条件下で焼鈍し製造され
る。また、焼鈍後に、全圧下率８５％以内、圧延回数７
回以下の冷間圧延が可能。
利用され、真空ロウ付け時に意図しない部分が拡散接合
されにくい耐高温酸化性フェライト系ステンレス鋼板と
製造方法の提供。 【解決手段】 Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼の表
層に原子％比で、Ｎ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％＋Ｏ
％＋Ｎ％）≧０．１０のＮを濃化させる。必要に応じ
て、Ｃｒ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）≧０．３０、
Ａｌ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）≧０．３０の条件
を満足するようにＣｒやＡｌを濃縮させる。このステン
レス鋼は、露点（℃）をＤＰ、鋼板温度（℃）をＴとす
るとき、水素と窒素の混合ガス中において、ＤＰ≦−４
５、Ｔ≧５ＤＰ＋１３２５の条件下で焼鈍し製造され
る。また、焼鈍後に、全圧下率８５％以内、圧延回数７
回以下の冷間圧延が可能。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車排気ガス浄
化用の触媒担体などとして利用され、真空ロウ付け時に
意図しない部分が拡散接合されにくい耐高温酸化性フェ
ライト系ステンレス鋼板と製造方法に関する。
化用の触媒担体などとして利用され、真空ロウ付け時に
意図しない部分が拡散接合されにくい耐高温酸化性フェ
ライト系ステンレス鋼板と製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、自動車排気ガス浄化用触媒の担
体としては、セラミックスを蜂の巣状の断面形状の円筒
形に焼き固めたものが用いられている。しかし、近年、
エンジンの高効率化などの要請により、低い排気ガス排
出抵抗、低熱容量（暖まりやすい）、軽量性、耐衝撃性
などの優れた性質を有する金属担体が注目されている。
金属担体は、厚さ数十μｍの平板と波板状のステンレス
箔を重ね合わせ巻き上げたものであり、一般的には円筒
形をしている。ステンレス箔としては、５wt％程度のＡ
ｌを添加したフェライト系ステンレス鋼が主に使用され
ている。
体としては、セラミックスを蜂の巣状の断面形状の円筒
形に焼き固めたものが用いられている。しかし、近年、
エンジンの高効率化などの要請により、低い排気ガス排
出抵抗、低熱容量（暖まりやすい）、軽量性、耐衝撃性
などの優れた性質を有する金属担体が注目されている。
金属担体は、厚さ数十μｍの平板と波板状のステンレス
箔を重ね合わせ巻き上げたものであり、一般的には円筒
形をしている。ステンレス箔としては、５wt％程度のＡ
ｌを添加したフェライト系ステンレス鋼が主に使用され
ている。
【０００３】通常、この金属担体を作製する際には、真
空Ｎｉロウ付けにより波板と平板を接合する。ところ
で、金属担体は、排ガスによりエンジン運転時には９０
０℃近い高温にさらされるが、エンジン停止時には室温
まで冷却される。この際に生じる激しい熱歪みを緩和す
るため、ロウ付けは波板と平板の全ての接点ではなく、
特定の箇所のみで実施され、熱歪みに対して柔構造とす
る必要がある。
空Ｎｉロウ付けにより波板と平板を接合する。ところ
で、金属担体は、排ガスによりエンジン運転時には９０
０℃近い高温にさらされるが、エンジン停止時には室温
まで冷却される。この際に生じる激しい熱歪みを緩和す
るため、ロウ付けは波板と平板の全ての接点ではなく、
特定の箇所のみで実施され、熱歪みに対して柔構造とす
る必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、真空Ｎｉロ
ウ付けは短時間ではあるものの１０００℃以上の温度に
鋼板を加熱するため、ロウ剤を塗布しない箇所でも金属
板同士の拡散接合が起こり、平板と波板が接合してしま
うことが多い。このように、ロウ付けで製作する金属担
体において、拡散接合の回避は耐久性や信頼性を確保す
るために必要不可欠な技術である。
ウ付けは短時間ではあるものの１０００℃以上の温度に
鋼板を加熱するため、ロウ剤を塗布しない箇所でも金属
板同士の拡散接合が起こり、平板と波板が接合してしま
うことが多い。このように、ロウ付けで製作する金属担
体において、拡散接合の回避は耐久性や信頼性を確保す
るために必要不可欠な技術である。
【０００５】ところで、特開平８−３２５６７４号公報
にはＡｌ含有ステンレス鋼の表面組成を制御して拡散接
合が起こりやすくする条件が開示されている。しかし、
この条件を満たさない表面組成の全てが真空ロウ付け時
の拡散接合を回避できるとは限らず、拡散接合を防止で
きる表面組成や製造方法は明確にされてはいない。
にはＡｌ含有ステンレス鋼の表面組成を制御して拡散接
合が起こりやすくする条件が開示されている。しかし、
この条件を満たさない表面組成の全てが真空ロウ付け時
の拡散接合を回避できるとは限らず、拡散接合を防止で
きる表面組成や製造方法は明確にされてはいない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
を解決すべくなされたもので、表面組成の制御されたス
テンレス鋼および製造方法に関する。本発明の主旨は、
以下の通りである。
を解決すべくなされたもので、表面組成の制御されたス
テンレス鋼および製造方法に関する。本発明の主旨は、
以下の通りである。
【０００７】（１）原子％比でＮ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％
＋Ａｌ％＋Ｏ％＋Ｎ％）≧０．１０の条件を満たす領域
を表層に有することを特徴とする耐拡散接合性に優れた
Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板。
＋Ａｌ％＋Ｏ％＋Ｎ％）≧０．１０の条件を満たす領域
を表層に有することを特徴とする耐拡散接合性に優れた
Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板。
【０００８】（２）原子％比でＣｒ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ
％＋Ａｌ％）≧０．３０の条件を満たす領域を表層に有
することを特徴とする上記（１）記載の耐拡散接合性に
優れたＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板。
％＋Ａｌ％）≧０．３０の条件を満たす領域を表層に有
することを特徴とする上記（１）記載の耐拡散接合性に
優れたＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板。
【０００９】（３）原子％比でＡｌ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ
％＋Ａｌ％）≧０．３０の条件を満たす領域を表層に有
することを特徴とする上記（１）あるいは（２）記載の
耐拡散接合性に優れたＡｌ含有フェライト系ステンレス
鋼板。
％＋Ａｌ％）≧０．３０の条件を満たす領域を表層に有
することを特徴とする上記（１）あるいは（２）記載の
耐拡散接合性に優れたＡｌ含有フェライト系ステンレス
鋼板。
【００１０】（４）露点（℃）をＤＰ、鋼板温度（℃）
をＴとするとき、水素と窒素の混合ガス中において、Ｄ
Ｐ≦−４５、Ｔ≧５ＤＰ＋１３２５の条件下で焼鈍する
ことを特徴とする耐拡散接合性に優れたＡｌ含有フェラ
イト系ステンレス鋼板の製造方法。
をＴとするとき、水素と窒素の混合ガス中において、Ｄ
Ｐ≦−４５、Ｔ≧５ＤＰ＋１３２５の条件下で焼鈍する
ことを特徴とする耐拡散接合性に優れたＡｌ含有フェラ
イト系ステンレス鋼板の製造方法。
【００１１】（５）上記（４）記載の焼鈍後に、全圧下
率８５％以内、圧延回数７回以下で圧延することを特徴
とする耐拡散接合性に優れたＡｌ含有フェライト系ステ
ンレス鋼板の製造方法。
率８５％以内、圧延回数７回以下で圧延することを特徴
とする耐拡散接合性に優れたＡｌ含有フェライト系ステ
ンレス鋼板の製造方法。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の範囲の限定理由
について述べる。まず、表面組成であるが、真空ロウ付
け時の拡散接合を防止するためには、ステンレス箔の表
層に金属窒化物が存在する必要がある。その際、Ｎの濃
度が少ないと拡散接合を防止する作用が弱いことから、
Ｎは原子％比で、Ｎ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％＋Ｏ
％＋Ｎ％）≧０．１０の条件を満たす範囲に限定した。
について述べる。まず、表面組成であるが、真空ロウ付
け時の拡散接合を防止するためには、ステンレス箔の表
層に金属窒化物が存在する必要がある。その際、Ｎの濃
度が少ないと拡散接合を防止する作用が弱いことから、
Ｎは原子％比で、Ｎ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％＋Ｏ
％＋Ｎ％）≧０．１０の条件を満たす範囲に限定した。
【００１３】ＮがＣｒあるいはＡｌとの化合物として存
在すると、さらに顕著な拡散接合防止作用が現れる。し
かし、その量が少ないと拡散接合防止の作用が弱いた
め、ＣｒはＣｒ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）≧０．
３０、ＡｌはＡｌ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）≧
０．３０の条件を満たす濃度に限定した。
在すると、さらに顕著な拡散接合防止作用が現れる。し
かし、その量が少ないと拡散接合防止の作用が弱いた
め、ＣｒはＣｒ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）≧０．
３０、ＡｌはＡｌ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）≧
０．３０の条件を満たす濃度に限定した。
【００１４】以上のような組成をもった窒化層は、ステ
ンレス鋼の最表面に形成されている必要はなく、Ｃｒや
Ａｌ酸化物からなる酸化物層と金属母材の中間に形成さ
れていても、その機能上全く問題はない。
ンレス鋼の最表面に形成されている必要はなく、Ｃｒや
Ａｌ酸化物からなる酸化物層と金属母材の中間に形成さ
れていても、その機能上全く問題はない。
【００１５】次に、製造方法の限定理由について述べ
る。金属窒化物は、水素と窒素の混合ガス中での焼鈍に
おいて生成し、露点ＤＰ（℃）が低く、鋼板温度Ｔ
（℃）が高温の場合ほど生成しやすい。特に、露点が高
い時には、雰囲気中の水蒸気が多いため、どのような温
度で焼鈍しても窒化に優先して酸化が起こる。そこで、
ＤＰ（℃）≦−４５とした。また、露点が−４５℃以下
の場合でも、鋼板温度を露点との関係で定まる臨界値以
上に高めないと、拡散接合を防止できるような窒化反応
は生じない。詳細は実施例の中で述べるが、耐拡散接合
性を高めるには、Ｔ（℃）≧５ＤＰ＋１３２５の条件下
で焼鈍を実施する必要がある。
る。金属窒化物は、水素と窒素の混合ガス中での焼鈍に
おいて生成し、露点ＤＰ（℃）が低く、鋼板温度Ｔ
（℃）が高温の場合ほど生成しやすい。特に、露点が高
い時には、雰囲気中の水蒸気が多いため、どのような温
度で焼鈍しても窒化に優先して酸化が起こる。そこで、
ＤＰ（℃）≦−４５とした。また、露点が−４５℃以下
の場合でも、鋼板温度を露点との関係で定まる臨界値以
上に高めないと、拡散接合を防止できるような窒化反応
は生じない。詳細は実施例の中で述べるが、耐拡散接合
性を高めるには、Ｔ（℃）≧５ＤＰ＋１３２５の条件下
で焼鈍を実施する必要がある。
【００１６】焼鈍で生じた窒化層は、冷間圧延での圧下
率が少なく、しかも圧延パス数が少ない際には表層に残
存し、拡散接合の防止に有効に作用する。しかし、圧下
率が高いと圧延で窒化層が薄く伸ばされたり分断された
りし、効果が弱まるため圧下率８５％以内に限定した。
また、圧延に伴い箔表面はロールとの摩耗により、僅か
ではあるが削れるため圧延回数は７回以下に限定した。
率が少なく、しかも圧延パス数が少ない際には表層に残
存し、拡散接合の防止に有効に作用する。しかし、圧下
率が高いと圧延で窒化層が薄く伸ばされたり分断された
りし、効果が弱まるため圧下率８５％以内に限定した。
また、圧延に伴い箔表面はロールとの摩耗により、僅か
ではあるが削れるため圧延回数は７回以下に限定した。
【００１７】なお、本発明のステンレス鋼は、Ａｌを含
有したフェライト系ステンレス鋼である必要がある。Ａ
ｌの最適な添加量は必要な耐高温酸化性により定まる。
Ａｌの必要添加量は、要求されている耐酸化性や製品寿
命により変わるため一概に定められないが、自動車エン
ジン排気系パイプの高温部で使用される場合には、重量
％で１％以上７％以下の範囲が好ましく、４％以上６％
以下が最適である。過度のＡｌ添加はステンレス鋼の製
造性・加工性を害し、添加量が少ないと所定の耐酸化性
が得られない。また、表層のＡｌ％は素地のＡｌ量が少
なくても、反応処理時間などを長く調整することで本発
明の範囲のものを得ることは可能である。
有したフェライト系ステンレス鋼である必要がある。Ａ
ｌの最適な添加量は必要な耐高温酸化性により定まる。
Ａｌの必要添加量は、要求されている耐酸化性や製品寿
命により変わるため一概に定められないが、自動車エン
ジン排気系パイプの高温部で使用される場合には、重量
％で１％以上７％以下の範囲が好ましく、４％以上６％
以下が最適である。過度のＡｌ添加はステンレス鋼の製
造性・加工性を害し、添加量が少ないと所定の耐酸化性
が得られない。また、表層のＡｌ％は素地のＡｌ量が少
なくても、反応処理時間などを長く調整することで本発
明の範囲のものを得ることは可能である。
【００１８】
【実施例】以下、実施例に基づいて、本発明を詳細に説
明する。 （実施例１）表１に示したステンレス鋼を真空溶解し、
熱間圧延、大気焼鈍・酸洗、冷間圧延、大気焼鈍・酸洗
を行い冷延板を作製し、さらに箔圧延、光輝焼鈍、箔圧
延を行い、厚さ２０μｍのステンレス箔を作製した。箔
から幅１５mm長さ２００mmの短冊状の板を切り出し、端
部を重ね７×１０−２N/mm2 の荷重を加え、Ａｒ置換後
に１０-4torrの真空雰囲気で５min 間の熱処理を施し
た。熱処理は１０００〜１２５０℃の間を１０℃間隔で
行い、重ね面に拡散接合が生じない限界の温度（耐拡散
接合性を有する上限温度）を求め、この温度が高いほど
耐拡散接合性が良好であると判断した。
明する。 （実施例１）表１に示したステンレス鋼を真空溶解し、
熱間圧延、大気焼鈍・酸洗、冷間圧延、大気焼鈍・酸洗
を行い冷延板を作製し、さらに箔圧延、光輝焼鈍、箔圧
延を行い、厚さ２０μｍのステンレス箔を作製した。箔
から幅１５mm長さ２００mmの短冊状の板を切り出し、端
部を重ね７×１０−２N/mm2 の荷重を加え、Ａｒ置換後
に１０-4torrの真空雰囲気で５min 間の熱処理を施し
た。熱処理は１０００〜１２５０℃の間を１０℃間隔で
行い、重ね面に拡散接合が生じない限界の温度（耐拡散
接合性を有する上限温度）を求め、この温度が高いほど
耐拡散接合性が良好であると判断した。
【００１９】表２は、ステンレス箔の表面組成をＡＥＳ
（オージェ電子分光法）により計測した結果と、耐拡散
接合性の評価結果を併せて示したものである。この表に
おいて、Ｎ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％＋Ｏ％＋Ｎ
％）、Ｃｒ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）、Ａｌ％／
（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）の値は、表層付近での最大
値を示してある。これらの表面組成は、ステンレス鋼の
組成、箔圧延工程の中間で行う光輝焼鈍の条件、光輝焼
鈍後の箔圧延条件を変えて作製した。表２において、番
号Ａ１，Ａ２，Ａ４，Ａ５およびＡ２８〜Ａ３０が比較
例で、これら以外が本発明の例である。なお、この表２
において、実施例と本発明の請求範囲との関係が明確に
なるように、Ｎ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％＋Ｏ％＋
Ｎ％）≧０．１０、Ｃｒ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ
％）≧０．３０、Ａｌ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）
≧０．３０のものについては、下線を引いて区別してあ
る。
（オージェ電子分光法）により計測した結果と、耐拡散
接合性の評価結果を併せて示したものである。この表に
おいて、Ｎ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％＋Ｏ％＋Ｎ
％）、Ｃｒ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）、Ａｌ％／
（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）の値は、表層付近での最大
値を示してある。これらの表面組成は、ステンレス鋼の
組成、箔圧延工程の中間で行う光輝焼鈍の条件、光輝焼
鈍後の箔圧延条件を変えて作製した。表２において、番
号Ａ１，Ａ２，Ａ４，Ａ５およびＡ２８〜Ａ３０が比較
例で、これら以外が本発明の例である。なお、この表２
において、実施例と本発明の請求範囲との関係が明確に
なるように、Ｎ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％＋Ｏ％＋
Ｎ％）≧０．１０、Ｃｒ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ
％）≧０．３０、Ａｌ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）
≧０．３０のものについては、下線を引いて区別してあ
る。
【００２０】まず、図１にＡＥＳによる表面分析結果の
一例を示す。これは、ＡＥＳで分析したＮ％／（Ｆｅ％
＋Ｃｒ％＋Ａｌ％＋Ｏ％＋Ｎ％）の値の深さ方向の変化
を示したものである。表２の番号Ａ２，Ａ４，Ａ７，Ａ
９，Ａ２７について図示してある。このデータは、Ａｒ
イオン・スパッタリングにより試験片を外表面から順次
スパッタしながら表面を分析したものであり、スパッタ
リング速度は酸化皮膜厚さが既知のＳｉＯ2 ／Ｓｉ板か
ら求めたものである。この図において、Ｎ％／（Ｆｅ％
＋Ｃｒ％＋Ａｌ％＋Ｏ％＋Ｎ％）の値は、最表層から１
００〜５００Å程度の深さのところで最大値を取ること
が分かる。表２に示した表層でのＮ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ
％＋Ａｌ％＋Ｏ％＋Ｎ％）の最大値、Ｃｒ％／（Ｆｅ％
＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）の最大値、Ａｌ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ
％＋Ａｌ％）の最大値は、このようにして求めたもので
ある。
一例を示す。これは、ＡＥＳで分析したＮ％／（Ｆｅ％
＋Ｃｒ％＋Ａｌ％＋Ｏ％＋Ｎ％）の値の深さ方向の変化
を示したものである。表２の番号Ａ２，Ａ４，Ａ７，Ａ
９，Ａ２７について図示してある。このデータは、Ａｒ
イオン・スパッタリングにより試験片を外表面から順次
スパッタしながら表面を分析したものであり、スパッタ
リング速度は酸化皮膜厚さが既知のＳｉＯ2 ／Ｓｉ板か
ら求めたものである。この図において、Ｎ％／（Ｆｅ％
＋Ｃｒ％＋Ａｌ％＋Ｏ％＋Ｎ％）の値は、最表層から１
００〜５００Å程度の深さのところで最大値を取ること
が分かる。表２に示した表層でのＮ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ
％＋Ａｌ％＋Ｏ％＋Ｎ％）の最大値、Ｃｒ％／（Ｆｅ％
＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）の最大値、Ａｌ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ
％＋Ａｌ％）の最大値は、このようにして求めたもので
ある。
【００２１】図２は、表２の番号Ａ１〜Ａ３０につい
て、耐拡散接合性を有する上限温度をＮ％／（Ｆｅ％＋
Ｃｒ％＋Ａｌ％＋Ｏ％＋Ｎ％）との関係で整理したもの
である。この際、データはＣｒ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋
Ａｌ％）、Ａｌ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）の最大
値ごとに整理した。まず、ＣｒやＡｌの濃化度に関わら
ず、全体的な傾向として、Ｎ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａ
ｌ％＋Ｏ％＋Ｎ％）の最大値が大きくなると耐拡散接合
性を有する上限温度が高くなることが分かる。特に、耐
拡散接合性を有する上限温度を著しく高めるには、Ｎ％
／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％＋Ｏ％＋Ｎ％）≧０．１０
とする必要があることが分かる。
て、耐拡散接合性を有する上限温度をＮ％／（Ｆｅ％＋
Ｃｒ％＋Ａｌ％＋Ｏ％＋Ｎ％）との関係で整理したもの
である。この際、データはＣｒ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋
Ａｌ％）、Ａｌ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）の最大
値ごとに整理した。まず、ＣｒやＡｌの濃化度に関わら
ず、全体的な傾向として、Ｎ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａ
ｌ％＋Ｏ％＋Ｎ％）の最大値が大きくなると耐拡散接合
性を有する上限温度が高くなることが分かる。特に、耐
拡散接合性を有する上限温度を著しく高めるには、Ｎ％
／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％＋Ｏ％＋Ｎ％）≧０．１０
とする必要があることが分かる。
【００２２】さらに、この際、ＣｒとＡｌの濃化度が共
に０．３０以下で、本発明の請求範囲よりも低いもの
（記号：●）に比べ、Ｃｒの最大濃化度０．３０以上の
もの（記号：○）や、Ａｌの最大濃化度が０．３０以上
のもの（記号：▼）では、同じ０．１０以上のＮ濃化度
であっても耐拡散接合性を有する上限温度がより高いこ
とが分かる。さらに、ＣｒとＡｌの最大濃化度が共に
０．３０以上のもの（記号：◇）では、さらに、耐拡散
接合性を有する上限温度がより高いことが分かる。
に０．３０以下で、本発明の請求範囲よりも低いもの
（記号：●）に比べ、Ｃｒの最大濃化度０．３０以上の
もの（記号：○）や、Ａｌの最大濃化度が０．３０以上
のもの（記号：▼）では、同じ０．１０以上のＮ濃化度
であっても耐拡散接合性を有する上限温度がより高いこ
とが分かる。さらに、ＣｒとＡｌの最大濃化度が共に
０．３０以上のもの（記号：◇）では、さらに、耐拡散
接合性を有する上限温度がより高いことが分かる。
【００２３】ところで、これらのＣｒまたはＡｌ、ある
いはＣｒとＡｌが共に濃化した場合であっても、番号Ａ
４，Ａ５やＡ２８〜Ａ３０のように、Ｎ％／（Ｆｅ％＋
Ｃｒ％＋Ａｌ％＋Ｏ％＋Ｎ％）が０．１０未満になる
と、耐拡散接合性を有する上限温度は１０００℃とな
り、拡散接合が起こりやすいことが分かる。
いはＣｒとＡｌが共に濃化した場合であっても、番号Ａ
４，Ａ５やＡ２８〜Ａ３０のように、Ｎ％／（Ｆｅ％＋
Ｃｒ％＋Ａｌ％＋Ｏ％＋Ｎ％）が０．１０未満になる
と、耐拡散接合性を有する上限温度は１０００℃とな
り、拡散接合が起こりやすいことが分かる。
【００２４】以上より、耐拡散接合性に優れたステンレ
ス鋼板を得るには、原子％比でＮ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％
＋Ａｌ％＋Ｏ％＋Ｎ％）≧０．１０の条件を満たす領域
を表層に有することが必要不可欠であり、これに加えＣ
ｒあるいはＡｌの片方あるいは両方も濃縮していること
が望ましいことが分かる。
ス鋼板を得るには、原子％比でＮ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％
＋Ａｌ％＋Ｏ％＋Ｎ％）≧０．１０の条件を満たす領域
を表層に有することが必要不可欠であり、これに加えＣ
ｒあるいはＡｌの片方あるいは両方も濃縮していること
が望ましいことが分かる。
【００２５】図３は、表２からＣｒ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ
％＋Ａｌ％）の最大値と耐拡散接合性を有する上限温度
との関係を整理したものである。記号●は、Ｎ濃化度が
０．１０未満で本発明の範囲以下のものである。この場
合には、表層でのＣｒ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）
の最大値が０．３０以上になっても耐拡散接合性が向上
することはない。
％＋Ａｌ％）の最大値と耐拡散接合性を有する上限温度
との関係を整理したものである。記号●は、Ｎ濃化度が
０．１０未満で本発明の範囲以下のものである。この場
合には、表層でのＣｒ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）
の最大値が０．３０以上になっても耐拡散接合性が向上
することはない。
【００２６】しかし、記号○や▼のように、Ｎ濃化度が
０．１０以上で本発明の範囲に入っている場合には、Ｃ
ｒ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）が０．３０以上にな
ると、耐拡散接合性が著しく向上することが分かる。
０．１０以上で本発明の範囲に入っている場合には、Ｃ
ｒ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）が０．３０以上にな
ると、耐拡散接合性が著しく向上することが分かる。
【００２７】図４は、表２からＡｌ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ
％＋Ａｌ％）の最大値と耐拡散接合性を有する上限温度
との関係を整理したものである。記号●は、Ｎ濃化度が
０．１０未満で本発明の範囲以下のものである。この場
合には、表層でのＡｌ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）
の最大値が０．３０以上になっても耐拡散接合性が向上
することはない。
％＋Ａｌ％）の最大値と耐拡散接合性を有する上限温度
との関係を整理したものである。記号●は、Ｎ濃化度が
０．１０未満で本発明の範囲以下のものである。この場
合には、表層でのＡｌ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）
の最大値が０．３０以上になっても耐拡散接合性が向上
することはない。
【００２８】しかし、記号○や▼のように、Ｎ濃化度が
０．１０以上で本発明の範囲に入っている場合には、Ａ
ｌ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）が０．３０以上にな
ると、耐拡散接合性を有する上限温度が著しく高くなる
ことが分かる。
０．１０以上で本発明の範囲に入っている場合には、Ａ
ｌ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）が０．３０以上にな
ると、耐拡散接合性を有する上限温度が著しく高くなる
ことが分かる。
【００２９】以上より、耐拡散接合性に優れたステンレ
ス鋼板を得るには、原子％比でＮ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％
＋Ａｌ％＋Ｏ％＋Ｎ％）≧０．１０の条件を満たす領域
を表層に有することに加え、Ｃｒ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％
＋Ａｌ％）≧０．３０あるいはＡｌ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ
％＋Ａｌ％）≧０．３０の条件を満たす領域を表層に有
することが必要であることが分かる。
ス鋼板を得るには、原子％比でＮ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％
＋Ａｌ％＋Ｏ％＋Ｎ％）≧０．１０の条件を満たす領域
を表層に有することに加え、Ｃｒ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％
＋Ａｌ％）≧０．３０あるいはＡｌ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ
％＋Ａｌ％）≧０．３０の条件を満たす領域を表層に有
することが必要であることが分かる。
【００３０】図５は、表２からＣｒとＡｌが共に濃化し
た際の濃化度と耐拡散接合性を有する上限温度との関係
を整理したものである。記号●は、Ｎ濃化度が０．１０
未満、Ｃｒ濃化度が０．３０未満で共に本発明の範囲以
下の場合である。この時には、表層のＡｌ％／（Ｆｅ％
＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）の最大値が０．３０以上になっても
耐拡散接合性が向上することはない。同様に、Ｃｒ濃化
度が本発明の範囲でＮ濃化度のみが本発明の範囲ではな
い場合（記号：◆）も、Ａｌ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａ
ｌ％）が大きくなっても耐拡散接合性が向上することは
ない。
た際の濃化度と耐拡散接合性を有する上限温度との関係
を整理したものである。記号●は、Ｎ濃化度が０．１０
未満、Ｃｒ濃化度が０．３０未満で共に本発明の範囲以
下の場合である。この時には、表層のＡｌ％／（Ｆｅ％
＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）の最大値が０．３０以上になっても
耐拡散接合性が向上することはない。同様に、Ｃｒ濃化
度が本発明の範囲でＮ濃化度のみが本発明の範囲ではな
い場合（記号：◆）も、Ａｌ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａ
ｌ％）が大きくなっても耐拡散接合性が向上することは
ない。
【００３１】これらに対して、記号▼と△で示したＮお
よびＣｒの濃化度が本発明の範囲に入っている場合に
は、Ａｌ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）が０．３０以
上になると、耐拡散接合性を有する上限温度が著しく高
温になる。特に、Ｎ濃化度のみが本発明の請求範囲に入
っている場合（記号：○）に比べ、これらのＣｒとＡｌ
が共に濃化した場合は、特に耐拡散接合性が良好である
ことが分かる。
よびＣｒの濃化度が本発明の範囲に入っている場合に
は、Ａｌ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）が０．３０以
上になると、耐拡散接合性を有する上限温度が著しく高
温になる。特に、Ｎ濃化度のみが本発明の請求範囲に入
っている場合（記号：○）に比べ、これらのＣｒとＡｌ
が共に濃化した場合は、特に耐拡散接合性が良好である
ことが分かる。
【００３２】以上より、特に耐拡散接合性に優れたステ
ンレス鋼板を得るには、原子％比でＮ％／（Ｆｅ％＋Ｃ
ｒ％＋Ａｌ％＋Ｏ％＋Ｎ％）≧０．１０の条件を満たす
領域を表層に有することに加え、Ｃｒ％／（Ｆｅ％＋Ｃ
ｒ％＋Ａｌ％）≧０．３０とＡｌ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％
＋Ａｌ％）≧０．３０の条件を満たす領域を共に表層に
有する必要があることが分かる。
ンレス鋼板を得るには、原子％比でＮ％／（Ｆｅ％＋Ｃ
ｒ％＋Ａｌ％＋Ｏ％＋Ｎ％）≧０．１０の条件を満たす
領域を表層に有することに加え、Ｃｒ％／（Ｆｅ％＋Ｃ
ｒ％＋Ａｌ％）≧０．３０とＡｌ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％
＋Ａｌ％）≧０．３０の条件を満たす領域を共に表層に
有する必要があることが分かる。
【００３３】（実施例２）表１に示したステンレス鋼を
真空溶解し、熱間圧延、大気焼鈍・酸洗、冷間圧延、大
気焼鈍・酸洗を行い冷延板を作製し、さらに箔圧延、光
輝焼鈍、箔圧延を行い、厚さ２０μｍのステンレス箔を
作製し、実施例１と同様の方法で耐拡散接合性を評価し
た。
真空溶解し、熱間圧延、大気焼鈍・酸洗、冷間圧延、大
気焼鈍・酸洗を行い冷延板を作製し、さらに箔圧延、光
輝焼鈍、箔圧延を行い、厚さ２０μｍのステンレス箔を
作製し、実施例１と同様の方法で耐拡散接合性を評価し
た。
【００３４】表３、表４に、この時の焼鈍条件と耐拡散
接合性の評価結果（拡散接合の程度）を示した。図６に
は、これらの表に示した結果を露点ＤＰと鋼板温度Ｔと
の関係で整理したものを示した。
接合性の評価結果（拡散接合の程度）を示した。図６に
は、これらの表に示した結果を露点ＤＰと鋼板温度Ｔと
の関係で整理したものを示した。
【００３５】鋼種Ａ，Ｂ，Ｃ共に、露点が低く鋼板温度
が高いものほど耐拡散接合性の評価は良好であり、露点
が−４５℃以下で、しかも露点ＤＰ（℃）と鋼板温度Ｔ
（℃）の間にＴ≧５ＤＰ＋１３２５の関係が成り立つ際
に耐拡散接合性に優れることが分かる。
が高いものほど耐拡散接合性の評価は良好であり、露点
が−４５℃以下で、しかも露点ＤＰ（℃）と鋼板温度Ｔ
（℃）の間にＴ≧５ＤＰ＋１３２５の関係が成り立つ際
に耐拡散接合性に優れることが分かる。
【００３６】光輝焼鈍後の最終圧延の圧下率と圧延回数
について調査した結果を表５に示した。図７および図８
に、この表５の耐拡散接合性に及ぼす最終圧延の圧下率
と圧延回数の影響を図示した。圧下率が少なく、圧延回
数が少ないほど耐拡散接合性の評価結果は良好であり、
圧下率８５％以下、圧延回数を７回以下に規制すること
で耐拡散接合性に優れたものを得られることが分かる。
について調査した結果を表５に示した。図７および図８
に、この表５の耐拡散接合性に及ぼす最終圧延の圧下率
と圧延回数の影響を図示した。圧下率が少なく、圧延回
数が少ないほど耐拡散接合性の評価結果は良好であり、
圧下率８５％以下、圧延回数を７回以下に規制すること
で耐拡散接合性に優れたものを得られることが分かる。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【表２】
【００３９】
【表３】
【００４０】
【表４】
【００４１】
【表５】
【００４２】
【発明の効果】本発明によれば、自動車排気ガス浄化用
の触媒担体などとして利用され、真空ロウ付け時に意図
しない部分が拡散接合されにくい耐高温酸化性フェライ
ト系ステンレス鋼板を提供することが可能となる。
の触媒担体などとして利用され、真空ロウ付け時に意図
しない部分が拡散接合されにくい耐高温酸化性フェライ
ト系ステンレス鋼板を提供することが可能となる。
【図１】ＡＥＳ分析によるＮ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａ
ｌ％＋Ｏ％＋Ｎ％）の深さ方向での変化の一例を示す
図。
ｌ％＋Ｏ％＋Ｎ％）の深さ方向での変化の一例を示す
図。
【図２】耐拡散接合性と表層付近でのＮ％／（Ｆｅ％＋
Ｃｒ％＋Ａｌ％＋Ｏ％＋Ｎ％）の最大値との関係を示す
図。
Ｃｒ％＋Ａｌ％＋Ｏ％＋Ｎ％）の最大値との関係を示す
図。
【図３】耐拡散接合性と表層付近でのＣｒ％／（Ｆｅ％
＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）の最大値との関係を示す図。
＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）の最大値との関係を示す図。
【図４】耐拡散接合性と表層付近でのＡｌ％／（Ｆｅ％
＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）の最大値との関係を示す図。
＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）の最大値との関係を示す図。
【図５】耐拡散接合性と表層付近でのＣｒ％／（Ｆｅ％
＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）とＡｌ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ
％）の最大値との関係を示す図。
＋Ｃｒ％＋Ａｌ％）とＡｌ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋Ａｌ
％）の最大値との関係を示す図。
【図６】光輝焼鈍条件と耐拡散接合性との関係を示す
図。
図。
【図７】光輝焼鈍後の圧下率と耐拡散接合性の関係を示
す図。
す図。
【図８】光輝焼鈍後の圧延回数と耐拡散接合性の関係を
示す図。
示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 芳弘 山口県光市大字島田3434番地 新日本製鐵 株式会社光製鐵所内 (72)発明者 長崎 修司 山口県光市大字島田3434番地 新日本製鐵 株式会社光製鐵所内 (72)発明者 清藤 英之 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本 製鐵株式会社内 (72)発明者 加古 卓三 愛知県東海市東海町５−３ 新日本製鐵株 式会社名古屋製鐵所内 Ｆターム(参考） 4K032 AA01 AA04 AA13 AA16 AA21 AA27 AA29 AA31 BA01 CG02 CH05 CH06 4K037 EA01 EA12 EA15 EA18 EA23 EA25 EA27 EB13 FG03 FH05 FJ02 FJ06 FJ07 GA07
Claims (5)
- 【請求項１】 原子％比で、Ｎ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％＋
Ａｌ％＋Ｏ％＋Ｎ％）≧０．１０の条件を満たす領域を
表層に有することを特徴とする耐拡散接合性に優れたＡ
ｌ含有フェライト系ステンレス鋼板。 - 【請求項２】 原子％比で、Ｃｒ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％
＋Ａｌ％）≧０．３０の条件を満たす領域を表層に有す
ることを特徴とする請求項１記載の耐拡散接合性に優れ
たＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板。 - 【請求項３】 原子％比で、Ａｌ％／（Ｆｅ％＋Ｃｒ％
＋Ａｌ％）≧０．３０の条件を満たす領域を表層に有す
ることを特徴とする請求項１あるいは２記載の耐拡散接
合性に優れたＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板。 - 【請求項４】 露点（℃）をＤＰ、鋼板温度（℃）をＴ
とするとき、水素と窒素の混合ガス中において、ＤＰ≦
−４５、Ｔ≧５ＤＰ＋１３２５の条件下で焼鈍すること
を特徴とする耐拡散接合性に優れたＡｌ含有フェライト
系ステンレス鋼板の製造方法。 - 【請求項５】 請求項４記載の焼鈍後に、全圧下率８５
％以内、圧延回数７回以下で圧延することを特徴とする
耐拡散接合性に優れたＡｌ含有フェライト系ステンレス
鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11208281A JP2001032051A (ja) | 1999-07-22 | 1999-07-22 | 耐拡散接合性に優れたＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板および製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11208281A JP2001032051A (ja) | 1999-07-22 | 1999-07-22 | 耐拡散接合性に優れたＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板および製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001032051A true JP2001032051A (ja) | 2001-02-06 |
Family
ID=16553653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11208281A Pending JP2001032051A (ja) | 1999-07-22 | 1999-07-22 | 耐拡散接合性に優れたＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板および製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001032051A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8421155B2 (en) | 2011-02-02 | 2013-04-16 | Fujitsu Semiconductor Limited | Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device |
| WO2016017123A1 (ja) * | 2014-07-31 | 2016-02-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | フェライト系ステンレス鋼およびその製造方法 |
| US10458013B2 (en) | 2014-12-24 | 2019-10-29 | Jfe Steel Corporation | Ferritic stainless steel and process for producing same |
| WO2022131203A1 (ja) | 2020-12-15 | 2022-06-23 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 排ガス浄化装置の触媒担体用ステンレス箔 |
-
1999
- 1999-07-22 JP JP11208281A patent/JP2001032051A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8421155B2 (en) | 2011-02-02 | 2013-04-16 | Fujitsu Semiconductor Limited | Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device |
| WO2016017123A1 (ja) * | 2014-07-31 | 2016-02-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | フェライト系ステンレス鋼およびその製造方法 |
| JP6044743B2 (ja) * | 2014-07-31 | 2016-12-14 | Ｊｆｅスチール株式会社 | フェライト系ステンレス鋼およびその製造方法 |
| US10450625B2 (en) | 2014-07-31 | 2019-10-22 | Jfe Steel Corporation | Ferritic stainless steel and method for producing same |
| US10458013B2 (en) | 2014-12-24 | 2019-10-29 | Jfe Steel Corporation | Ferritic stainless steel and process for producing same |
| WO2022131203A1 (ja) | 2020-12-15 | 2022-06-23 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 排ガス浄化装置の触媒担体用ステンレス箔 |
| KR20230118961A (ko) | 2020-12-15 | 2023-08-14 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 배기가스 정화 장치의 촉매 담체용 스테인리스박 |
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