JP3335647B2 - 耐久性に優れたＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金およびそれを用いた触媒担体 - Google Patents
耐久性に優れたＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金およびそれを用いた触媒担体Info
- Publication number
- JP3335647B2 JP3335647B2 JP12436291A JP12436291A JP3335647B2 JP 3335647 B2 JP3335647 B2 JP 3335647B2 JP 12436291 A JP12436291 A JP 12436291A JP 12436291 A JP12436291 A JP 12436291A JP 3335647 B2 JP3335647 B2 JP 3335647B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- alloy
- less
- durability
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 229910002060 Fe-Cr-Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 13
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims description 8
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 20
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 11
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 claims description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims 1
- 241000264877 Hippospongia communis Species 0.000 description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 14
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 12
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 10
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 7
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000967 As alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排ガスコンバーターな
どの触媒担体用金属材料を代表とする耐酸化合金鋼に係
り、特に１０００℃以上の高温での耐久性に優れた材料
に係る。
どの触媒担体用金属材料を代表とする耐酸化合金鋼に係
り、特に１０００℃以上の高温での耐久性に優れた材料
に係る。
【０００２】
【従来の技術】排ガス浄化触媒コンバーターは、燃料と
空気を混合し燃焼させた時に生成するＮＯX 、ＣＯなど
の有害ガスを無害化するために使用される。この触媒反
応は発熱反応であるためコンバーターの温度は上昇す
る。また最近では、触媒反応の効率向上のためコンバー
ターを燃焼環境に近い位置に設置し高温の排ガス中で触
媒反応を起こさせる例が多く見られ、熱衝撃、排気ガス
圧力の点からコンバーター材料にとって非常に厳しい温
度環境となっている。従って、このような条件下で使用
される触媒コンバーター用材料としてはセラミックスが
熱衝撃に弱いことから使用に耐えないため、耐酸化性に
優れるＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金などの金属材料が主流とな
る。
空気を混合し燃焼させた時に生成するＮＯX 、ＣＯなど
の有害ガスを無害化するために使用される。この触媒反
応は発熱反応であるためコンバーターの温度は上昇す
る。また最近では、触媒反応の効率向上のためコンバー
ターを燃焼環境に近い位置に設置し高温の排ガス中で触
媒反応を起こさせる例が多く見られ、熱衝撃、排気ガス
圧力の点からコンバーター材料にとって非常に厳しい温
度環境となっている。従って、このような条件下で使用
される触媒コンバーター用材料としてはセラミックスが
熱衝撃に弱いことから使用に耐えないため、耐酸化性に
優れるＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金などの金属材料が主流とな
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＦｅ−
Ｃｒ−Ａｌ合金では最高温度で１０００℃を超える高温
下では合金箔として使用されるコンバーター用の材料と
しては耐久性が不十分であり、ハニカム箔が高温で脆化
し破損するなど、使用に耐えないのが実情である。した
がって、本発明は上述した従来技術の欠点を解消した耐
久性に優れたＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金およびそれを用いた
触媒担体を提供することを目的とする。
Ｃｒ−Ａｌ合金では最高温度で１０００℃を超える高温
下では合金箔として使用されるコンバーター用の材料と
しては耐久性が不十分であり、ハニカム箔が高温で脆化
し破損するなど、使用に耐えないのが実情である。した
がって、本発明は上述した従来技術の欠点を解消した耐
久性に優れたＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金およびそれを用いた
触媒担体を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記に述べた
従来触媒コンバーター用材料としての問題点を改善し
た、耐久性に優れた触媒コンバーター用Ｆｅ−Ｃｒ−Ａ
ｌ合金である。本発明の要旨とするところは次の通りで
ある。すなわち、本発明は、 Ｃ ：０．０５重量％以下 Ｓｉ：０．２重量％以下 Ｍｎ：１．０重量％以下 Ｐ ：０．０４０重量％以下 Ｃｒ：１８〜２８重量％ Ｎｉ：０．３重量％以下 Ｃｕ：０．３重量％以下 Ａｌ：１〜１０重量％ Ｎ ：０．０２重量％以下 を含有し、かつＳｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｎｉ、Ｃｕが下記の
（Ｉ）式を満足し、残部がＦｅおよび不可避的不純物か
らなる、耐久性に優れたＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金を提供す
るものである。 ９．５Ｓｉ＋２Ｍｎ＋１０Ｐ＋３．６（Ｎｉ＋Ｃｕ）−２．５≦０ …(I)
従来触媒コンバーター用材料としての問題点を改善し
た、耐久性に優れた触媒コンバーター用Ｆｅ−Ｃｒ−Ａ
ｌ合金である。本発明の要旨とするところは次の通りで
ある。すなわち、本発明は、 Ｃ ：０．０５重量％以下 Ｓｉ：０．２重量％以下 Ｍｎ：１．０重量％以下 Ｐ ：０．０４０重量％以下 Ｃｒ：１８〜２８重量％ Ｎｉ：０．３重量％以下 Ｃｕ：０．３重量％以下 Ａｌ：１〜１０重量％ Ｎ ：０．０２重量％以下 を含有し、かつＳｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｎｉ、Ｃｕが下記の
（Ｉ）式を満足し、残部がＦｅおよび不可避的不純物か
らなる、耐久性に優れたＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金を提供す
るものである。 ９．５Ｓｉ＋２Ｍｎ＋１０Ｐ＋３．６（Ｎｉ＋Ｃｕ）−２．５≦０ …(I)
【０００５】本発明の合金は、上記成分に加えて、下記
の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）の群の
内少なくとも１種の群を含有していてもよい。ただし、
（ａ）と（ｄ）の複合含有を除く。 （ａ）Ｌａ：０．０１〜０．２０重量％ （ｂ）Ｌａを除くランタノイドの合計で０．０１〜０．
２０重量％、Ｙ：０．０５〜０．５重量％、およびＨ
ｆ：０．０１〜０．３重量％のうち１種または２種以上 （ｃ）Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、およびＶから選ばれた少なく
とも１種を合計で１．０重量％以下 （ｄ）Ｚｒ：０．０１〜１．０重量％ （ｅ）Ｂ：０．０００５〜１．０重量％
の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）の群の
内少なくとも１種の群を含有していてもよい。ただし、
（ａ）と（ｄ）の複合含有を除く。 （ａ）Ｌａ：０．０１〜０．２０重量％ （ｂ）Ｌａを除くランタノイドの合計で０．０１〜０．
２０重量％、Ｙ：０．０５〜０．５重量％、およびＨ
ｆ：０．０１〜０．３重量％のうち１種または２種以上 （ｃ）Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、およびＶから選ばれた少なく
とも１種を合計で１．０重量％以下 （ｄ）Ｚｒ：０．０１〜１．０重量％ （ｅ）Ｂ：０．０００５〜１．０重量％
【０００６】本発明はさらに、上記の合金製の箔を用い
て組み立てられた触媒担体を提供するものである。
て組み立てられた触媒担体を提供するものである。
【０００７】
【作用】以下に本発明をさらに詳細に説明する。高温の
排ガス中で触媒反応を起こさせるために燃焼環境に近い
位置に設置された排ガス浄化触媒コンバーターの温度は
１０００℃以上になる。このため、１０００℃以下の温
度で従来より使用されているＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金で
は、高温と低温の温度差が非常に大きくなり、これまで
ほとんど問題にならなかった熱応力によってハニカム箔
が粒界割れを起こし破損したり、１０００℃以上での耐
酸化性が不十分であるため短時間で異常酸化を起こし、
使用に耐えられないのが実状である。本発明者らは、粒
界破壊の原因を調査した結果、粒界に析出した金属間化
合物が粒界割れの起点となることを突き止めると共に、
この金属間化合物の析出に対する合金元素の影響を調査
した結果、特にＳｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｎｉ、Ｃｕが有害であ
り、これらの元素はそれぞれこの金属化合物の生成効果
が異なることを発見した。（Ｉ）式の成分元素に対する
係数は、この関係を定量的に表したもので、（Ｉ）式の
関係を満足してはじめて、高温脆化の原因となる金属間
化合物の粒界への析出は防止できる。
排ガス中で触媒反応を起こさせるために燃焼環境に近い
位置に設置された排ガス浄化触媒コンバーターの温度は
１０００℃以上になる。このため、１０００℃以下の温
度で従来より使用されているＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金で
は、高温と低温の温度差が非常に大きくなり、これまで
ほとんど問題にならなかった熱応力によってハニカム箔
が粒界割れを起こし破損したり、１０００℃以上での耐
酸化性が不十分であるため短時間で異常酸化を起こし、
使用に耐えられないのが実状である。本発明者らは、粒
界破壊の原因を調査した結果、粒界に析出した金属間化
合物が粒界割れの起点となることを突き止めると共に、
この金属間化合物の析出に対する合金元素の影響を調査
した結果、特にＳｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｎｉ、Ｃｕが有害であ
り、これらの元素はそれぞれこの金属化合物の生成効果
が異なることを発見した。（Ｉ）式の成分元素に対する
係数は、この関係を定量的に表したもので、（Ｉ）式の
関係を満足してはじめて、高温脆化の原因となる金属間
化合物の粒界への析出は防止できる。
【０００８】次に、合金元素の作用について説明する。
【０００９】ＣおよびＮ：ＣおよびＮは、フェライト系
ステンレス鋼において共に固溶限が小さく、主として炭
化物、窒化物として析出し耐食性を劣化させるほか、鋼
板の靱性および延性を著しく低下させる。特にＮはＡｌ
と窒化物を形成し有効Ａｌ（固溶Ａｌ）を減少させるば
かりでなく、巨大な窒化物が箔製造時の欠陥の原因とな
り歩止りを著しく劣化させるので、できるだけ少ない方
が望ましいが、工業的、経済的な溶製技術を考慮して上
限をＣ：０．０５重量％、Ｎ：０．０２重量％とした。
ステンレス鋼において共に固溶限が小さく、主として炭
化物、窒化物として析出し耐食性を劣化させるほか、鋼
板の靱性および延性を著しく低下させる。特にＮはＡｌ
と窒化物を形成し有効Ａｌ（固溶Ａｌ）を減少させるば
かりでなく、巨大な窒化物が箔製造時の欠陥の原因とな
り歩止りを著しく劣化させるので、できるだけ少ない方
が望ましいが、工業的、経済的な溶製技術を考慮して上
限をＣ：０．０５重量％、Ｎ：０．０２重量％とした。
【００１０】Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｎｉ、Ｃｕ：これらの元
素は、ハニカム箔の粒界への金属間化合物の析出を促進
させ、高温での脆化を促進させるため極力低減すること
が望ましい。この金属間化合物を抑制するためには、こ
れらの元素が共存しない場合には、それぞれＳｉ：０．
２重量％以下、Ｍｎ；１．０重量％以下好ましくは０．
４０重量％以下、Ｐ：０．０４０重量％以下好ましくは
０．０３０重量％以下、Ｎｉ：０．３重量％以下、Ｃ
ｕ：０．３重量％以下とする必要がある。しかし、これ
らの元素を極端に低減することは精錬コストを増加さ
せ、経済性を逸する。そこでこれらの元素をバランスよ
く低減し金属間化合物の生成を抑制することが必要とな
る。金属間化合物の生成効果は元素により異なり、それ
を定量的に表したのがパラメータＡである。すなわち Ａ＝９．５Ｓｉ＋２Ｍｎ＋１０Ｐ＋３．６（Ｎｉ＋Ｃｕ）−２．５ Ｃ：０．０５重量％以下、Ｎ：０．０２重量％以下、Ｓ
ｉ：０．２重量％以下、Ｍｎ：０．２重量％以下、Ｐ：
０．０４重量％以下、Ｎｉ：０．３重量％以下、Ｃｕ：
０．３重量％以下、Ｃｒ：１８〜２８重量％、Ａｌ：１
〜１０重量％の範囲のＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金に対し、パ
ラメータＡと金属間化合物の析出相率、さらにハニカム
破損との対応をとった。図１にその結果を示す。図１か
らパラメータＡが０以下で析出相率がほぼ０でかつハニ
カムの破損がないことがわかる。従って、ハニカムの破
損を抑制するためには、成分範囲を限定した上で、
（Ｉ）式を満足する必要がある。 ９．５Ｓｉ＋２Ｍｎ＋１０Ｐ＋３．６（Ｎｉ＋Ｃｕ）−２．５≦０ …(I) （Ｉ）式は、金属間化合物の析出を抑制するための必要
条件であり、この式を満足する範囲内で各元素の適度な
低減により効率よく金属間化合物の生成を抑制すること
ができ、ハニカムの破損を防止することができる。
素は、ハニカム箔の粒界への金属間化合物の析出を促進
させ、高温での脆化を促進させるため極力低減すること
が望ましい。この金属間化合物を抑制するためには、こ
れらの元素が共存しない場合には、それぞれＳｉ：０．
２重量％以下、Ｍｎ；１．０重量％以下好ましくは０．
４０重量％以下、Ｐ：０．０４０重量％以下好ましくは
０．０３０重量％以下、Ｎｉ：０．３重量％以下、Ｃ
ｕ：０．３重量％以下とする必要がある。しかし、これ
らの元素を極端に低減することは精錬コストを増加さ
せ、経済性を逸する。そこでこれらの元素をバランスよ
く低減し金属間化合物の生成を抑制することが必要とな
る。金属間化合物の生成効果は元素により異なり、それ
を定量的に表したのがパラメータＡである。すなわち Ａ＝９．５Ｓｉ＋２Ｍｎ＋１０Ｐ＋３．６（Ｎｉ＋Ｃｕ）−２．５ Ｃ：０．０５重量％以下、Ｎ：０．０２重量％以下、Ｓ
ｉ：０．２重量％以下、Ｍｎ：０．２重量％以下、Ｐ：
０．０４重量％以下、Ｎｉ：０．３重量％以下、Ｃｕ：
０．３重量％以下、Ｃｒ：１８〜２８重量％、Ａｌ：１
〜１０重量％の範囲のＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金に対し、パ
ラメータＡと金属間化合物の析出相率、さらにハニカム
破損との対応をとった。図１にその結果を示す。図１か
らパラメータＡが０以下で析出相率がほぼ０でかつハニ
カムの破損がないことがわかる。従って、ハニカムの破
損を抑制するためには、成分範囲を限定した上で、
（Ｉ）式を満足する必要がある。 ９．５Ｓｉ＋２Ｍｎ＋１０Ｐ＋３．６（Ｎｉ＋Ｃｕ）−２．５≦０ …(I) （Ｉ）式は、金属間化合物の析出を抑制するための必要
条件であり、この式を満足する範囲内で各元素の適度な
低減により効率よく金属間化合物の生成を抑制すること
ができ、ハニカムの破損を防止することができる。
【００１１】Ｃｒ：Ｃｒは、耐酸化性を向上させる元素
であるためその効果を十分発揮させるために１８重量％
以上の添加が必要である。Ｃｒの耐酸化性向上効果は、
添加量の増加に伴って増加するが、２８重量％を越えて
含有させると靱性および延性が低下し、製造性を逸する
ので、範囲を１８〜２８重量％に限定した。
であるためその効果を十分発揮させるために１８重量％
以上の添加が必要である。Ｃｒの耐酸化性向上効果は、
添加量の増加に伴って増加するが、２８重量％を越えて
含有させると靱性および延性が低下し、製造性を逸する
ので、範囲を１８〜２８重量％に限定した。
【００１２】Ａｌ：Ａｌは、耐酸化性を維持するために
必要不可欠な元素であり、添加量の増加に伴って高温で
かつ長時間の使用に耐え得る材料となる。その効果を十
分発揮させるためには、１重量％以上の含有が必要であ
る。しかし、１０重量％を越えて含有させると、冷間で
の加工性を逸し、ハニカム加工等で割れるため上限を１
０重量％とし、範囲を１〜１０重量％とした。ここで、
Ａｌが７重量％以上の合金を溶製する場合は靱性が低く
製造しにくいため、適当な組成の合金にめっきなどの方
法によりＡｌを付着させ、熱処理によりＡｌを拡散させ
てＡｌ量を調整してもよい。 Ｚｒ：Ｚｒは耐酸化性に有害なＳを固定して無害化する
効果を有するほか、Ｎを固定し巨大なＡｌＮの生成を抑
制する効果も有する。これらの効果を発揮させるために
は少なくとも０．０１重量％以上含有させる必要があ
る。しかし、１．０重量％以上の含有は靱性を低下さ
せ、鋼の製造性を著しく劣化させるので上限を１．０重
量％とし、範囲を０．０１〜１．０重量％に限定した。
必要不可欠な元素であり、添加量の増加に伴って高温で
かつ長時間の使用に耐え得る材料となる。その効果を十
分発揮させるためには、１重量％以上の含有が必要であ
る。しかし、１０重量％を越えて含有させると、冷間で
の加工性を逸し、ハニカム加工等で割れるため上限を１
０重量％とし、範囲を１〜１０重量％とした。ここで、
Ａｌが７重量％以上の合金を溶製する場合は靱性が低く
製造しにくいため、適当な組成の合金にめっきなどの方
法によりＡｌを付着させ、熱処理によりＡｌを拡散させ
てＡｌ量を調整してもよい。 Ｚｒ：Ｚｒは耐酸化性に有害なＳを固定して無害化する
効果を有するほか、Ｎを固定し巨大なＡｌＮの生成を抑
制する効果も有する。これらの効果を発揮させるために
は少なくとも０．０１重量％以上含有させる必要があ
る。しかし、１．０重量％以上の含有は靱性を低下さ
せ、鋼の製造性を著しく劣化させるので上限を１．０重
量％とし、範囲を０．０１〜１．０重量％に限定した。
【００１３】ランタノイド、Ｙ、Ｈｆ： これらは、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金に高温で生成する酸化
皮膜の密着性を向上させることを通じて耐酸化性を向上
させる効果を有する。これらの元素はその効果のために
多い方が望ましいが、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金に対する固
溶限が小さい上に固溶限を越えて含有させると、粒界に
析出して加工性を劣化させるため、それぞれ、上限をＬ
ａ：０．２０重量％、Ｌａを除くランタノイド：０．２
０重量％、Ｙ：０．５０重量％、Ｈｆ：０．３重量％と
し、範囲をＬａ：０．０１〜０．２０重量％、Ｌａを除
くランタノイドの合計で０．０１〜０．２０重量％、
Ｙ：０．０５〜０．５重量％、Ｈｆ：０．０１〜０．３
重量％とした。
皮膜の密着性を向上させることを通じて耐酸化性を向上
させる効果を有する。これらの元素はその効果のために
多い方が望ましいが、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金に対する固
溶限が小さい上に固溶限を越えて含有させると、粒界に
析出して加工性を劣化させるため、それぞれ、上限をＬ
ａ：０．２０重量％、Ｌａを除くランタノイド：０．２
０重量％、Ｙ：０．５０重量％、Ｈｆ：０．３重量％と
し、範囲をＬａ：０．０１〜０．２０重量％、Ｌａを除
くランタノイドの合計で０．０１〜０．２０重量％、
Ｙ：０．０５〜０．５重量％、Ｈｆ：０．０１〜０．３
重量％とした。
【００１４】Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ：これらの元素は、
ＡｌＮを形成してＡｌを消耗し耐酸化性を劣化させるＮ
を無害化する効果を有するが、過剰に含有させると、製
造性を逸するので上限を含有量の合計で１．０重量％と
した。
ＡｌＮを形成してＡｌを消耗し耐酸化性を劣化させるＮ
を無害化する効果を有するが、過剰に含有させると、製
造性を逸するので上限を含有量の合計で１．０重量％と
した。
【００１５】Ｂ：Ｂは、高温での粒界破壊の原因になる
不純物を排除することによって粒界を強化し、高温脆化
を改善する効果が非常に大きい。その効果を十分発揮さ
せるためには０．０００５重量％以上の含有が必要であ
る。しかし、０．０１重量％以上含有させると、かえっ
て、高温脆化を助長する傾向が見られるので、上限を
０．０１重量％とし、範囲を０．０００５〜０．０１重
量％に限定した。
不純物を排除することによって粒界を強化し、高温脆化
を改善する効果が非常に大きい。その効果を十分発揮さ
せるためには０．０００５重量％以上の含有が必要であ
る。しかし、０．０１重量％以上含有させると、かえっ
て、高温脆化を助長する傾向が見られるので、上限を
０．０１重量％とし、範囲を０．０００５〜０．０１重
量％に限定した。
【００１６】本発明のＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金は、溶融状
態で成分調整を行い、鋼塊あるいはスラブに鋳込まれ、
熱間圧延、焼鈍を行った後、冷間圧延と焼鈍を繰り返
し、必要な厚さのコイルあるいは切板として使用される
か、あるいは、コイルあるいは切板状の適当な組成の合
金の表面にＡｌあるいはさらに必要元素を含有するＡｌ
合金をめっき法やクラッド法などにより付着させたもの
を適切な熱処理によって元素を拡散させ、請求範囲に規
定される化学組成の表面を有するコイルあるいは切板と
して使用される。
態で成分調整を行い、鋼塊あるいはスラブに鋳込まれ、
熱間圧延、焼鈍を行った後、冷間圧延と焼鈍を繰り返
し、必要な厚さのコイルあるいは切板として使用される
か、あるいは、コイルあるいは切板状の適当な組成の合
金の表面にＡｌあるいはさらに必要元素を含有するＡｌ
合金をめっき法やクラッド法などにより付着させたもの
を適切な熱処理によって元素を拡散させ、請求範囲に規
定される化学組成の表面を有するコイルあるいは切板と
して使用される。
【００１７】上記のようにして得られた合金組成のコイ
ルあるいは切板は耐久性を必要とする用途に用いられ
る。特に、排ガスコンバーターなどの触媒担体として有
用である。このときには合金鋼は箔にされ、この箔から
溶接、ろう接、機械的接合など任意の手段によりハニカ
ム構造体とされる。
ルあるいは切板は耐久性を必要とする用途に用いられ
る。特に、排ガスコンバーターなどの触媒担体として有
用である。このときには合金鋼は箔にされ、この箔から
溶接、ろう接、機械的接合など任意の手段によりハニカ
ム構造体とされる。
【００１８】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。 （実施例１）表１に示す組成の合金鋼から製造した箔に
よりハニカムを作製し、本発明例と比較例のハニカム加
工品の耐久試験後の破損の有無をあわせて表１に示し
た。本発明例Ａ７と比較例Ｂ２は、適切な成分のＦｅ−
Ｃｒ−Ａｌ合金板にＡｌをメッキし、不活性ガス中で拡
散処理することにより目標組成の合金板を得、５０μｍ
に冷間圧延後、上記光輝焼鈍を行った。上記２種以外の
合金は、真空溶解により溶製され、熱間圧延、焼鈍後、
冷間圧延、焼鈍を繰り返した後５０μｍに冷間圧延され
たあと光輝焼鈍を行った。
明する。 （実施例１）表１に示す組成の合金鋼から製造した箔に
よりハニカムを作製し、本発明例と比較例のハニカム加
工品の耐久試験後の破損の有無をあわせて表１に示し
た。本発明例Ａ７と比較例Ｂ２は、適切な成分のＦｅ−
Ｃｒ−Ａｌ合金板にＡｌをメッキし、不活性ガス中で拡
散処理することにより目標組成の合金板を得、５０μｍ
に冷間圧延後、上記光輝焼鈍を行った。上記２種以外の
合金は、真空溶解により溶製され、熱間圧延、焼鈍後、
冷間圧延、焼鈍を繰り返した後５０μｍに冷間圧延され
たあと光輝焼鈍を行った。
【００１９】ハニカムの耐久試験は、平板と波板を合わ
せて巻き、スポット溶接で固定したハニカムを１１００
℃までの昇温と常温までの降温を繰り返す試験に供し試
験後の解体調査によりハニカム箔の割れの有無により○
×で評価した。比較例に対し、本発明例はハニカムの破
損がなく、耐久性に優れた触媒コンバーター用材料であ
ることがわかる。
せて巻き、スポット溶接で固定したハニカムを１１００
℃までの昇温と常温までの降温を繰り返す試験に供し試
験後の解体調査によりハニカム箔の割れの有無により○
×で評価した。比較例に対し、本発明例はハニカムの破
損がなく、耐久性に優れた触媒コンバーター用材料であ
ることがわかる。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金
のＳｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｎｉ、Ｃｕの含有量を制限すること
により金属間化合物の粒界析出を抑えているために、耐
久性に優れたＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金が得られ、その合金
箔を用いた触媒担体は従来のものに比べて高温でも破損
しない。
のＳｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｎｉ、Ｃｕの含有量を制限すること
により金属間化合物の粒界析出を抑えているために、耐
久性に優れたＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金が得られ、その合金
箔を用いた触媒担体は従来のものに比べて高温でも破損
しない。
【図１】パラメータＡと析出金属間化合物相率およびハ
ニカム破損との対応をとった図である。
ニカム破損との対応をとった図である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−41918（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−254136（ＪＰ，Ａ)
Claims (6)
- 【請求項１】 Ｃ ：０．０５重量％以下 Ｓｉ：０．２重量％以下 Ｍｎ：１．０重量％以下 Ｐ ：０．０４０重量％以下 Ｃｒ：１８〜２８重量％ Ｎｉ：０．３重量％以下 Ｃｕ：０．３重量％以下 Ａｌ：１〜１０重量％ Ｎ ：０．０２重量％以下Ｂ：０．０００５〜０．０１重量％ を含有し、かつＳｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｎｉ、Ｃｕが下記の
（Ｉ）式を満足し、残部がＦｅおよび不可避的不純物か
らなる、耐久性に優れたＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金。 ９．５Ｓｉ＋２Ｍｎ＋１０Ｐ＋３．６（Ｎｉ＋Ｃｕ）−２．５≦０ …(I) - 【請求項２】 請求項１に記載の合金がさらにＬａ：
０．０１〜０．２０重量％を含有する合金。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の合金がさらに
Ｌａを除くランタノイドの合計で０．０１〜０．２０重
量％、Ｙ：０．０５〜０．５重量％、およびＨｆ：０．
０１〜０．３重量％のうち１種または２種以上を含有す
る合金。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の合
金がさらに、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、およびＶから選ばれた
少なくとも１種を合計で１．０重量％以下含有する合
金。 - 【請求項５】 請求項１、３ないし４のいずれかに記載
の合金がさらにＺｒ：０．０１〜１．０重量％を含有す
る合金。 - 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載の合
金製の箔を用いて組み立てられた触媒担体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12436291A JP3335647B2 (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | 耐久性に優れたＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金およびそれを用いた触媒担体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12436291A JP3335647B2 (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | 耐久性に優れたＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金およびそれを用いた触媒担体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04350148A JPH04350148A (ja) | 1992-12-04 |
| JP3335647B2 true JP3335647B2 (ja) | 2002-10-21 |
Family
ID=14883525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12436291A Expired - Lifetime JP3335647B2 (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | 耐久性に優れたＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金およびそれを用いた触媒担体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3335647B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100380629B1 (ko) * | 2000-12-28 | 2003-04-18 | 한국전기연구원 | 전열선용 철-크롬-알루미늄계 합금 |
| WO2004046406A1 (ja) * | 2002-11-20 | 2004-06-03 | Nippon Steel Corporation | 高Al含有ステンレス鋼板及び複層板、およびそれらの製造方法並びに、それらを用いてなるハニカム体及びその製造方法 |
| JP5760525B2 (ja) * | 2010-03-30 | 2015-08-12 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ステンレス箔およびその箔を用いた排ガス浄化装置用触媒担体 |
| JP5126437B1 (ja) * | 2011-04-01 | 2013-01-23 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ステンレス箔およびその箔を用いた排ガス浄化装置用触媒担体 |
| US11767573B2 (en) | 2018-09-13 | 2023-09-26 | Jfe Steel Corporation | Ferritic stainless steel sheet and method of producing same, and al or al alloy coated stainless steel sheet |
| CN110923746A (zh) * | 2018-09-20 | 2020-03-27 | 天津大学 | 一种纳米多孔Fe-P-C材料及其制备方法和在电解水制氢中应用 |
| CN110952110A (zh) * | 2018-09-27 | 2020-04-03 | 天津大学 | 一种纳米多孔Pd-Fe-P-C材料及其制备方法和其电解水制氢中应用 |
-
1991
- 1991-05-29 JP JP12436291A patent/JP3335647B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04350148A (ja) | 1992-12-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5228932A (en) | Fe-cr-al alloy, catalytic substrate comprising the same and method of preparation | |
| JP5561447B1 (ja) | ステンレス鋼板およびステンレス箔 | |
| US5045404A (en) | Heat-resistant stainless steel foil for catalyst-carrier of combustion exhaust gas purifiers | |
| JP3335647B2 (ja) | 耐久性に優れたＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金およびそれを用いた触媒担体 | |
| JP3247162B2 (ja) | 耐酸化性に優れたＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金およびその箔 | |
| CN113088830A (zh) | 铁素体合金 | |
| KR20190012216A (ko) | 페라이트계 스테인리스 강판 | |
| JP3690325B2 (ja) | 耐酸化特性及び耐高温変形性に優れたＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金箔及びその製造方法 | |
| EP3527683B1 (en) | Stainless steel sheet and stainless steel foil | |
| EP0429793B1 (en) | Heat-resistant stainless steel foil for catalyst-carrier of combustion exhaust gas purifiers | |
| JP3200160B2 (ja) | 耐酸化性および耐高温脆化性に優れたＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金、それを用いた触媒担体ならびに合金箔の製造方法 | |
| CA1114655A (en) | Low-cost weldable, high temperature oxidation-resistant steel | |
| JPH06212363A (ja) | 高温耐酸化性および高温耐久性に優れたＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金鋼 | |
| JPH04147945A (ja) | 耐高温酸化性および靭性に優れた高Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼 | |
| WO1995018241A1 (fr) | Tole d'acier inoxydable plaquee d'aluminium presentant une excellente resistance a l'oxydation a haute temperature | |
| JP3320831B2 (ja) | 高温強度および耐酸化性に優れたＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金 | |
| JP3351837B2 (ja) | 製造性及び耐高温酸化性に優れたＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼 | |
| JP3142884B2 (ja) | 触媒の耐剥離性に優れ、γＡｌ２Ｏ３の密着性を低下させるウイスカ生成を抑制するＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金 | |
| WO2023106203A1 (ja) | フェライト系ステンレス鋼およびその製造方法 | |
| JP3007696B2 (ja) | 耐酸化性に優れ、γＡｌ２Ｏ３の密着性を低下させる酸化物ウイスカ生成を抑制するＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金 | |
| JP4222217B2 (ja) | 耐変形性に優れる排ガス浄化システム用鋼材。 | |
| JPH06220587A (ja) | 耐酸化性に優れ、電気抵抗減少率の小さいＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金 | |
| JPH04128343A (ja) | メタル担体用ステンレス箔 | |
| JP3351836B2 (ja) | 耐高温酸化性に優れた高Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼 | |
| JPH07138710A (ja) | 耐酸化性に優れた触媒コンバーター担体用Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金およびこれを用いた合金箔の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010403 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070802 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080802 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080802 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090802 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090802 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100802 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110802 Year of fee payment: 9 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |