JP3498994B2 - メタルハニカム構造体の接合熱処理後の冷却方法 - Google Patents
メタルハニカム構造体の接合熱処理後の冷却方法Info
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Description
に供せられるメタルハニカム構造体の製造方法に関す
る。
の触媒装置として、耐熱金属からなる平板と波板を交互
に積層し、あるいは巻回したハニカム体を外筒に収納し
たものが種々開発され、既に一部実用化されている。そ
して前記平板と波板間、およびハニカム体外周面と外筒
内表面との接合手段としては、特開昭６１−１９０５７
４号公報などに記載のろう付け、特開昭６４−４０１８
０号公報の記載にある抵抗溶接、特開昭５４−１３４６
２号公報の記載にあるレーザービーム溶接や電子ビーム
溶接、米国特許第４３００９５６号明細書や特開平１−
２７０９４７号公報の記載に示されている拡散接合が一
般的である。
３１３８号公報、特公昭５４−１５０３５号公報、特開
昭５６−９６７２６号公報などに開示されている耐酸化
性の優れたＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金箔が使われてきた。
これらのＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金鋼はその製造性に難が
あって一般的に高価なものになるため、特に高度の耐熱
性が要求される環境以外で使用されるものについては、
より低廉なＣｒ系又はＣｒ−Ｓｉ系のステンレス鋼が使
用され始めている。本発明者らは先にＣｒ−Ｓｉ系のス
テンレス鋼を用いて拡散接合によりハニカム体を得る技
術を特願平０５−２４５１７号公報で提案したところで
ある。
鋼はろう付けや拡散接合のための熱処理で１０００℃以
上の温度に加熱されるが、低廉型材料であるＣｒ系〜Ｃ
ｒ−Ｓｉ系の耐熱ステンレス鋼ではこの温度領域でα−
γの二相組織になるものがある。これらの接合は通常工
程費のかさむ真空炉を使って行われるが、製造能率を上
げるため接合が終了した後は真空炉内にＨｅ，Ａｒ，Ｎ
2 などの冷却ガスを導入して急冷される。
れたハニカム構造体を真空炉で急冷するとその金属組織
はマルテンサイト相を含むものになり、ハニカム構造体
は硬くて脆いものになり、後工程でわずかな機械的な変
形を加えても亀裂の発生をみる等の不具合が生じる。こ
れを避けるために接合温度から徐冷をすると冷却に時間
がかゝり生産性を損う。
接合熱処理後の冷却過程において材質上有害なマルテン
サイト相を発生させることなく、しかも冷却時間をそれ
ほど長くしない能率の良い冷却方法を提供するものであ
る。
めになされた本発明は、高温でγ相を生じるフェライト
系ステンレス鋼の薄板ないし箔よりなるハニカム構造体
を接合するための熱処理後の冷却過程において８５０℃
の温度から７００℃の温度までの間を７分以上かけて冷
却することを特徴とするハニカム構造体の冷却方法であ
る。そして実際の熱処理炉に於いて大量のハニカム構造
体にこの処理をより確実に行わしめる方法として、該冷
却過程の８００〜７００℃の間に２分以上の保定を行う
均熱処理を施すことが有効で、この温度間以外の温度に
おいては導入ガスによる急冷を行ってよい。
や拡散接合のための１０００℃以上の高温で生じたγ相
は８５０℃から７００℃の間にα相とＣｒ炭化物に全て
分解するため、この後Ｍｓ点以下の温度にまでやゝ大き
な速度で冷却されてもマルテンサイト相を生じることな
く、メタルハニカムの脆化は避けられる。こゝで８５０
℃から７００℃までの間を緩冷却するように選んだ理由
は、８５０℃超ではγ相がα相とＣｒ炭化物へ変態する
駆動力が弱くて変態に長時間を要し、また７００℃未満
では原子振動が不活発になり、平衡状態であるα＋炭化
物への移行に時間がかゝるようになるからである。
にしたのは確実にγ相をα相とＣｒ炭化物に分解するた
めであり、上限は特に定めないが、１時間以内とするこ
とが能率上好ましい。また、上記温度範囲内の所定温度
に２分以上保定する均熱処理を施すことで上記と同様の
効果を得ることができるが、その上限の時間は能率上１
時間以内とすることが好ましい。
する。
を作成し、平箔とこれをコルゲート加工したものを重ね
合せたものを巻回し１００φ×９０ｌのハニカムを形成
した。これを１９％Ｃｒ鋼の１．５ｔの厚さの外筒に圧
入し、ハニカム同士とハニカムと外筒間を拡散接合する
ために真空中で１２００℃に加熱し、４０分間均熱した
後に冷却した。冷却はＡｒガスを真空炉に流入させ、温
度の上ったガスを炉外に設けたガス冷却装置に導いて再
度真空炉にガスをもどすことによりガスを循環させて行
った。ここで１２００℃から８５０℃までは１１分かけ
て冷却し、８５０℃から７００℃までの温度域は冷却ガ
スの流量を減らして表２に示す各時間で冷却し、７００
℃からは再度冷却ガス流量を多くして１５０℃まで２３
分で冷却し、大気中に取り出した。取り出したハニカム
を切断して樹脂にうめ込み研磨して金属組織を観察し、
マルテンサイト相の有無を調べ、結果を表２に示した。
表２に示すように８５０℃から７００℃までを７分以上
かけて冷却したものではマルテンサイト相はなく、７分
未満の時間で冷却したものにはマルテンサイト相が認め
られた。またマルテンサイト相の生じた試料No. Ａのハ
ニカムと生じなかった試料No. Ｅのハニカムを機械的な
押し出し試験により強制的にハニカム中央を押して外筒
から押し出したところ、試料No. Ａのハニカムは脆性破
壊を示し、試料No. Ｅのものは延性破壊を示した。
のを巻回し、１９Ｃｒ鋼の外筒に挿入したものを多数作
成して、大量の担体の熱処理試験を行った。大型の真空
熱処理炉を用い、６０ケづつの担体をトレイに並べてこ
れを４段重ねにして合計２４０ケの担体を真空中で１２
００℃に加熱し、６０分間均熱した。その後Ａｒガスに
より表３に示す各温度まで急冷を行い、各温度で１分、
２分、５分間の均熱を行った後再度急冷した。各条件で
熱処理した担体を各トレイから５ケづつ取り出して前記
の機械的な押し出し試験を行い、脆性破壊の有無を調べ
た。それらの結果は表３に示す通り８００℃、７５０
℃、７００℃で２分以上均熱したものが延性破壊を示
し、他のものは脆性破壊を示した。
高温でγ相を生じるメタルハニカムの接合の熱処理後の
冷却において、８５０〜７００℃の間のみを緩冷却又は
８００〜７００℃で短時間の均熱を行うことにより、他
の温度域では急冷してもマルテンサイト相を生じること
なく、冷却時間を短かくすることを可能ならしめ、生産
性の高いメタルハニカムの製造法を提供することができ
る。
Claims (2)
- 【請求項１】 高温でγ相を生じるフェライト系ステン
レス鋼の薄板ないし箔よりなるハニカム構造体を接合す
るための熱処理を施した後、該熱処理温度から冷却する
過程において、８５０℃の温度から７００℃の温度まで
の間を７分以上かけて冷却することを特徴とするハニカ
ム構造体の冷却方法。 - 【請求項２】 ８００℃の温度から７００℃の温度まで
の間に２分以上の均熱処理を施すことを特徴とする請求
項１に記載の冷却方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06517994A JP3498994B2 (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | メタルハニカム構造体の接合熱処理後の冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06517994A JP3498994B2 (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | メタルハニカム構造体の接合熱処理後の冷却方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07268476A JPH07268476A (ja) | 1995-10-17 |
| JP3498994B2 true JP3498994B2 (ja) | 2004-02-23 |
Family
ID=13279433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06517994A Expired - Lifetime JP3498994B2 (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | メタルハニカム構造体の接合熱処理後の冷却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3498994B2 (ja) |
-
1994
- 1994-04-01 JP JP06517994A patent/JP3498994B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07268476A (ja) | 1995-10-17 |
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