JP6418362B1 - ステンレス鋼材、構成部材、セルおよび燃料電池スタック - Google Patents
ステンレス鋼材、構成部材、セルおよび燃料電池スタック Download PDFInfo
- Publication number
- JP6418362B1 JP6418362B1 JP2018535063A JP2018535063A JP6418362B1 JP 6418362 B1 JP6418362 B1 JP 6418362B1 JP 2018535063 A JP2018535063 A JP 2018535063A JP 2018535063 A JP2018535063 A JP 2018535063A JP 6418362 B1 JP6418362 B1 JP 6418362B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxide layer
- fuel cell
- less
- stainless steel
- oxide
- 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.)
- Active
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 91
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 47
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 title claims description 65
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 63
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 title claims description 4
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 62
- 239000011029 spinel Substances 0.000 claims abstract description 62
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 46
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 61
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 12
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 7
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 claims description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 52
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 52
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 50
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 50
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 32
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 description 30
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 description 18
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 16
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 16
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 14
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 13
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 12
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 12
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 11
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 10
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 9
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 8
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 8
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 6
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 6
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 5
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 5
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 5
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 4
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 4
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 229910002076 stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical group OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 2
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 2
- 125000005587 carbonate group Chemical group 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 229910001233 yttria-stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000025599 Heat Stress disease Diseases 0.000 description 1
- 229910001122 Mischmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 210000005056 cell body Anatomy 0.000 description 1
- 229910021525 ceramic electrolyte Inorganic materials 0.000 description 1
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAISYPNSOYCTPY-UHFFFAOYSA-N cerium(3+) gadolinium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[O--].[O--].[Ce+3].[Gd+3] QAISYPNSOYCTPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000004453 electron probe microanalysis Methods 0.000 description 1
- 238000001652 electrophoretic deposition Methods 0.000 description 1
- 229910001651 emery Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 229910021526 gadolinium-doped ceria Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000001226 reprecipitation Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000007569 slipcasting Methods 0.000 description 1
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005118 spray pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000010345 tape casting Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0204—Non-porous and characterised by the material
- H01M8/0223—Composites
- H01M8/0228—Composites in the form of layered or coated products
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/004—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr and Ni
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/007—Heat treatment of ferrous alloys containing Co
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0226—Hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/005—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/008—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/20—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/24—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/26—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with niobium or tantalum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/32—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with boron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/52—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with cobalt
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/54—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with boron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0204—Non-porous and characterised by the material
- H01M8/0206—Metals or alloys
- H01M8/0208—Alloys
- H01M8/021—Alloys based on iron
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0204—Non-porous and characterised by the material
- H01M8/0215—Glass; Ceramic materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
- H01M8/2425—High-temperature cells with solid electrolytes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
- C21D1/76—Adjusting the composition of the atmosphere
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
- H01M2008/1293—Fuel cells with solid oxide electrolytes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Abstract
Description
前記基材の化学組成が、下記(i)式を満足し、
前記Cr酸化物層および前記スピネル型遷移金属酸化物層の厚さが、下記(ii)式を満足し、
前記基材中に、
M23C6型Cr系炭化物、
M2B型Cr系硼化物、
M2B型Cr系硼化物を析出核としてその表面にM23C6型Cr系炭化物が析出した複合析出物、および
NbC炭化物を析出核としてその表面にM23C6型Cr系炭化物が析出した複合析出物
から選択される1種以上を含む析出物を有し、
前記析出物は、その一部が前記Cr酸化物層の表面から突出している、
ステンレス鋼材。
16.0≦Cr+3×Mo−2.5×B−17×C−3×Si≦35.0 ・・・(i)
0.5≦TCr/TS≦6.7 ・・・(ii)
但し、(i)式中の各元素記号は、基材中に含まれる各元素の含有量(質量%)を意味し、(ii)式中の各記号の意味は以下のとおりである。
TCr:Cr酸化物層の厚さ
TS:スピネル型遷移金属酸化物層の厚さ
C:0.02%を超えて0.15%以下、
Si:0.15〜0.8%、
Al:0.001〜0.025%、
Mn:0.01〜1.0%、
P:0.045%以下、
S:0.010%以下、
N:0.05%以下、
V:0.5%以下、
Cr:17.0〜32.5%、
Mo:0〜4.5%、
Ni:0〜2.5%、
Cu:0〜0.8%、
W:0〜4.0%、
Co:0〜4.0%、
Ti:0〜6.5×C%、
Nb:0〜6.5×C%、
Sn:0〜0.05%、
In:0〜0.05%、
Sb:0〜0.01%、
Ca:0〜0.10%、
Mg:0〜0.10%、
REM:0〜0.10%、
B:0〜1.0%、
残部:Feおよび不純物である、
上記(1)に記載のステンレス鋼材。
固体酸化物形燃料電池用構成部材。
固体酸化物形燃料電池用セル。
固体酸化物形燃料電池スタック。
基材はフェライト系ステンレス鋼であり、かつ、その化学組成が下記(i)式を満足する。
16.0≦Cr+3×Mo−2.5×B−17×C−3×Si≦35.0 ・・・(i)
但し、式中の各元素記号は、基材中に含まれる各元素の含有量(質量%)を意味する。
Cは、M23C6型Cr系炭化物を析出させ、鋼材表面での接触抵抗を低減させるのに必要な元素である。C含有量が0.02%以下では、M23C6型Cr系炭化物の析出量が十分に確保できず、接触抵抗を十分に低減できない。一方、Cを過度に含有させると製造性が著しく悪化する。そのため、C含有量は0.02%を超えて0.15%以下とする。
Siは、溶鋼段階で脱酸を行うために添加する元素である。Si含有量が0.15%未満では、安定した鋼の脱酸制御が困難となり、可能であったとしても量産性が低下し、かつ製造コストが増大する。一方、Si含有量が0.8%を超えると、基材および酸化物層の界面付近にSiO2皮膜を形成する。SiO2は導電性が悪く、SiO2皮膜が連続層を形成すると、接触抵抗が大きくなり電池特性を劣化させる。そのため、Si含有量は0.15〜0.8%とする。Si含有量は0.15%超であるのが好ましく、0.3%以下であるのが好ましい。
Alは、Siと同様に、溶鋼段階で脱酸を行うために添加する元素である。また、AlはAl2O3皮膜を形成し、耐酸化性の向上に寄与する。Al含有量が0.001%未満では脱酸元素としての効果が安定しない。一方、Al含有量が0.025%を超えると、基材および酸化物層の界面付近にAl2O3皮膜を形成し、SiO2皮膜と同様に接触抵抗を増大させる。このため、Al含有量は0.001〜0.025%とする。Al含有量は0.003%以上であるのが好ましく、0.015%未満であるのが好ましい。
Mnは、FeおよびCrとともにスピネル型酸化物を形成する。Mnを含むスピネル型酸化物はCr酸化物(Cr2O3)よりも導電性が高いため、鋼材の接触抵抗を低減させる。また、Mnを含むスピネル型酸化物は、固体酸化物を劣化させるCr酸化物の昇華を防ぐ効果を有する。さらに、Mnは鋼中のSをMn系硫化物として固定する作用があり、熱間加工性を改善する効果がある。一方、Mnを含むスピネル型酸化物は、Cr酸化物に比べて耐酸化性に劣る。そのため、Mn含有量が過剰になると、耐酸化性が悪化する。したがって、Mn含有量は0.01〜1.0%とする。Mn含有量は0.2%以上であるのが好ましく、0.9%以下であるのが好ましい。
Pは、Sと並んで有害な不純物元素であり、その含有量が0.045%を超えると、製造性が低下する。そのため、P含有量は0.045%以下とする。P含有量は、0.035%以下であるのが好ましく、0.030%以下であるのがより好ましい。
Sは、耐食性および耐酸化性にとって極めて有害な不純物である。このため、S含有量は0.010%以下とする。S含有量は低ければ低いほど好ましい。Sは、鋼中共存元素および鋼中のS含有量に応じて、Mn、Cr、Fe、もしくはTiの硫化物もしくは複合硫化物、または、Mn、Cr、Fe、もしくはTiの酸化物もしくは窒化物と前記硫化物との複合物として、そのほとんどが鋼中に析出している。また、Sは、必要に応じて含有させるREM(希土類元素)系の硫化物を形成することもある。
Nは、高温に加熱された状態での本発明鋼の組織制御に活用し、最終製品における結晶粒度調整に用いる。しかし、N含有量が0.05%を超えると、製造性が低下し、素材としての加工性が低下する。そのため、N含有量は0.05%以下とする。N含有量は0.04%以下であるのが好ましく、0.03%以下であるのがより好ましい。
Vは、意図的に含有させる必要はないが、量産時に用いる溶解原料として使用するCr源中に不純物として含有されている。V含有量は0.5%以下とする。V含有量は0.4%以下であるのが好ましく、0.3%以下であるのがより好ましい。
Crは、FeおよびMnと共にスピネル型酸化物を形成し、さらにCr2O3層を形成することで母材の耐酸化性を向上させる作用を有する元素である。また、上述のように、本発明の基材は、基材中にM2B型Cr系硼化物、またはM23C6型Cr系炭化物等の析出物を分散させることで、所望の接触抵抗特性を確保することとしている。そのため、所定量以上のCrを含有させる必要がある。
Moは、Crと比較して、少量で耐酸化性を改善する効果があるので、必要に応じて含有させてもよい。しかし、4.5%を超えてMoを含有させても上記効果は飽和する。そのため、Mo含有量は4.5%以下とする。上記の効果を得るためには、Mo含有量は0.2%以上であるのが好ましい。
Niは、固溶強化により鋼の強度を改善し、凝固時および900℃以上の高温域でのα、γ相変態挙動および相バランス調整に有効であり、靭性を改善する効果も有するため、必要に応じて含有させてもよい。しかし、2.5%を超えてNiを含有させても上記効果は飽和する。そのため、Ni含有量は2.5%以下とする。上記の効果を得るためには、Ni含有量は0.01%以上であるのが好ましい。
Cuは、耐食性を改善する効果を有するため、必要に応じて含有させてもよい。しかし、0.8%を超えてCuを含有させても上記効果は飽和する。そのため、Cu含有量は、0.8%以下とする。上記の効果を得るためには、Cu含有量は0.01%以上であるのが好ましい。
Co:0〜4.0%
WおよびCoは、Niと同様に固溶強化により鋼の強度を改善する効果を有するため、必要に応じて含有させてもよい。また、酸化物層と鋼との界面に濃化し、導電性を向上させる効果も有する。しかし、いずれの元素も4.0%を超えて含有させても上記効果は飽和する。そのため、WおよびCoの含有量はそれぞれ4.0%以下とする。上記効果を得るためには、W:0.1%以上およびCo:0.01%以上の一方または両方を含有させることが好ましい。
Tiは、鋼中Cの安定化元素であるため、必要に応じて含有させてもよい。TiはCとの化学的な結合力が強く、ほとんどのTiは溶鋼中でTiCとして析出する。Ti含有量が6.5×C%を超えると、溶鋼中のC含有量にもよるが、TiCとしての析出が完了後もTiC生成に消費されない残余の固溶Ti量が多くなり、冷却過程で固溶Cと反応してM23C6型Cr系炭化物として析出するC量が少なくなることがある。そのため、Ti含有量は6.5×C%以下とする。上記の効果を得るためには、Ti含有量は0.01%以上であるのが好ましい。
Nbは、鋼中Cの部分安定化元素であるため、必要に応じて含有させてもよい。Nbは溶鋼中で析出することはなく、そのほとんどが凝固完了後の冷却過程でNb系炭化物として鋼中に微細に分散析出する。析出したNb系炭化物は、より低温で生成するM23C6型Cr系炭化物の析出核として機能する。鋼中C量にもよるが、Nb含有量が6.5×C%を超えると、残余の固溶C量が少なくなりM23C6型Cr系炭化物として析出するC量が少なくなる。そのため、Nb含有量は6.5×C%以下とする。上記の効果を得るためには、Nb含有量は0.05%以上であるのが好ましい。
鋼中にSnを含有させると固体酸化物形燃料電池内において、表面に生成した酸化スズ層が表面被覆効果により、高温酸化物層の成長を抑制する。酸化スズは高温域では導電性も有し、基材としての導電性を改善する。そのため、Snを必要に応じて含有させてもよい。しかし、Sn含有量が過剰であると製造性が低下する。このため、Sn含有量は0.05%以下とする。上記の効果を得るためには、Sn含有量は0.01%以上であるのが好ましい。
Inは、希少金属のひとつであり、非常に高価な添加元素であるが、Snと並んで表面接触抵抗を低下させる効果を有するため、必要に応じて含有させてもよい。しかし、In含有量が過剰であると製造性が低下する。このため、In含有量は0.05%以下とする。上記の効果を得るためには、In含有量は0.002%以上であるのが好ましい。
Sbは、高温強度を増加させるとともに耐食性を向上させるため、必要に応じて含有させてもよい。しかし、Sb含有量が過剰であると析出および偏析により製造性を阻害する。このため、Sb含有量は0.01%以下とする。上記の効果を得るためには、Sb含有量は0.001%以上であるのが好ましい。
Mg:0〜0.10%
CaおよびMgは熱間加工性を改善する効果を有するため、必要に応じて含有させてもよい。しかし、過剰に含有させると製造性の低下を誘発する。そのため、CaおよびMgの含有量はそれぞれ0.10%以下とする。上記効果を得るためには、Ca:0.01%以上およびMg:0.01%以上の一方または両方を含有させることが好ましい。
REMは、耐酸化性および熱間製造性を改善する効果を有するため、必要に応じて含有させてもよい。しかし、過剰に含有させると製造コストの増加につながるため、REM含有量は0.10%以下とする。上記の効果を得るためには、REM含有量は、0.005%以上であるのが好ましい。ここで、本発明において、REMはSc、Yおよびランタノイドの合計17元素を指し、前記REMの含有量はこれらの元素の合計含有量を意味する。REMは、工業的には、ミッシュメタルの形で添加される。
Bは、M2Bとして析出、分散することで、導電性を改善するとともに、M23C6を析出制御するための析出核としての役割も果たすため、必要に応じて含有させてもよい。しかし、B含有量が1.0%を超えると、M2Bの析出量が多くなりすぎて、量産性が悪くなる。そのため、B含有量は1.0%以下とする。B含有量は、0.8%以下であるのが好ましい。上記効果を得るためには、0.0003%を超える量のBを含有させるのが好ましい。また、M2Bの析出分散を積極的に活用する場合には、B含有量は0.3%以上であることが好ましい。
基材の表面には、Cr酸化物(Cr2O3)およびスピネル型酸化物の層が順に積層される。なお、スピネル型酸化物とは、XY2O4で表わされる構造を有する酸化物である。XY2O4中のXはMn、Fe、Ni、Co等であり、YはFe、Cr、Al等である。スピネル型酸化物として、例えば、MnCr2O4等が挙げられる。
0.5≦TCr/TS≦6.7 ・・・(ii)
但し、上記式中の各記号の意味は以下のとおりである。
TCr:Cr酸化物層の厚さ
TS:スピネル型遷移金属酸化物層の厚さ
本発明で用いられる基材は、基材中に、分散析出した析出物を有する。上記析出物は、M23C6型Cr系炭化物(以下、単に「M23C6」ともいう。)、M2B型Cr系硼化物(以下、単に「M2B」ともいう。)、M2Bを析出核として、その表面にM23C6が析出した複合析出物、およびNbC炭化物(以下、単に「NbC」ともいう。)を析出核として、その表面にM23C6が析出した複合析出物から選択される1種以上を含む。
フェライト系ステンレス鋼からなる基材の製造条件について特に制限はない。例えば、上記の化学組成を有する鋼に対して、熱延工程、焼鈍工程、冷延工程および最終焼鈍工程を順に行うことによって製造することができる。
上記の基材に対して、所定の条件で予備酸化処理を行い、酸化物層を形成することにより、本発明に係るステンレス鋼材を得ることができる。この際に、予備酸化処理条件を制御することによって、Cr酸化物層およびスピネル型酸化物層の厚さを好適な範囲に調整することが可能になる。以下に詳しく説明する。
Claims (5)
- フェライト系ステンレス鋼からなる基材と、該基材の表面に形成されたCr酸化物層と、該Cr酸化物層の表面に形成されたスピネル型遷移金属酸化物層とを備え、
前記基材の化学組成が、下記(i)式を満足し、
前記Cr酸化物層および前記スピネル型遷移金属酸化物層の厚さが、下記(ii)式を満足し、
前記基材中に、
M23C6型Cr系炭化物、
M2B型Cr系硼化物、
M2B型Cr系硼化物を析出核としてその表面にM23C6型Cr系炭化物が析出した複合析出物、および
NbC炭化物を析出核としてその表面にM23C6型Cr系炭化物が析出した複合析出物
から選択される1種以上を含む析出物を有し、
前記析出物は、その一部が前記Cr酸化物層の表面から突出している、
ステンレス鋼材。
16.0≦Cr+3×Mo−2.5×B−17×C−3×Si≦35.0 ・・・(i)
0.5≦TCr/TS≦6.7 ・・・(ii)
但し、(i)式中の各元素記号は、基材中に含まれる各元素の含有量(質量%)を意味し、(ii)式中の各記号の意味は以下のとおりである。
TCr:Cr酸化物層の厚さ
TS:スピネル型遷移金属酸化物層の厚さ - 前記基材の化学組成が、質量%で、
C:0.02%を超えて0.15%以下、
Si:0.15〜0.8%、
Al:0.001〜0.025%、
Mn:0.01〜1.0%、
P:0.045%以下、
S:0.010%以下、
N:0.05%以下、
V:0.5%以下、
Cr:17.0〜32.5%、
Mo:0〜4.5%、
Ni:0〜2.5%、
Cu:0〜0.8%、
W:0〜4.0%、
Co:0〜4.0%、
Ti:0〜6.5×C%、
Nb:0〜6.5×C%、
Sn:0〜0.05%、
In:0〜0.05%、
Sb:0〜0.01%、
Ca:0〜0.10%、
Mg:0〜0.10%、
REM:0〜0.10%、
B:0〜1.0%、
残部:Feおよび不純物である、
請求項1に記載のステンレス鋼材。 - 請求項1または請求項2に記載のステンレス鋼材を備える、
固体酸化物形燃料電池用構成部材。 - 請求項3に記載の固体酸化物形燃料電池用構成部材を備える、
固体酸化物形燃料電池用セル。 - 請求項4に記載の固体酸化物形燃料電池用セルを備える、
固体酸化物形燃料電池スタック。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017061605 | 2017-03-27 | ||
JP2017061605 | 2017-03-27 | ||
PCT/JP2018/012485 WO2018181348A1 (ja) | 2017-03-27 | 2018-03-27 | ステンレス鋼材、構成部材、セルおよび燃料電池スタック |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6418362B1 true JP6418362B1 (ja) | 2018-11-07 |
JPWO2018181348A1 JPWO2018181348A1 (ja) | 2019-04-04 |
Family
ID=63676393
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018535063A Active JP6418362B1 (ja) | 2017-03-27 | 2018-03-27 | ステンレス鋼材、構成部材、セルおよび燃料電池スタック |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11535915B2 (ja) |
EP (1) | EP3605683A4 (ja) |
JP (1) | JP6418362B1 (ja) |
KR (2) | KR102458725B1 (ja) |
CN (1) | CN110574197B (ja) |
WO (1) | WO2018181348A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112609124A (zh) * | 2020-11-03 | 2021-04-06 | 南京中船绿洲机器有限公司 | 一种1Cr17Ni2不锈钢螺杆及其热处理工艺 |
CN116490632A (zh) * | 2021-01-14 | 2023-07-25 | 日铁不锈钢株式会社 | 固体氧化物型燃料电池用不锈钢材及其制造方法、固体氧化物型燃料电池用构件和固体氧化物型燃料电池 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002042827A (ja) * | 2000-07-28 | 2002-02-08 | Shinko Pantec Co Ltd | 燃料電池用セパレータとその製造方法、および燃料電池 |
WO2002038828A1 (fr) * | 2000-11-10 | 2002-05-16 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Procédé de traitement de surface de produit d'acier inoxydable pour pile à combustible |
JP2003197211A (ja) * | 2001-12-25 | 2003-07-11 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池用セパレータ |
WO2012144600A1 (ja) * | 2011-04-22 | 2012-10-26 | 日立金属株式会社 | 耐酸化性に優れた固体酸化物形燃料電池用鋼及びそれを用いた固体酸化物形燃料電池用部材 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3321888B2 (ja) | 1993-03-12 | 2002-09-09 | 住友金属工業株式会社 | 固体電解質型燃料電池用金属材料 |
JP3236755B2 (ja) | 1995-04-04 | 2001-12-10 | 住友特殊金属株式会社 | 耐酸化性金属材料 |
JP3245304B2 (ja) | 1994-07-19 | 2002-01-15 | 住友特殊金属株式会社 | 金属材料 |
JP3534285B2 (ja) | 1995-10-05 | 2004-06-07 | 日立金属株式会社 | 固体電解質型燃料電池セパレーター用鋼 |
JP2000182640A (ja) | 1998-12-14 | 2000-06-30 | Riken Corp | 車載用燃料電池 |
KR100361548B1 (ko) | 1999-04-19 | 2002-11-21 | 스미토모 긴조쿠 고교 가부시키가이샤 | 고체고분자형 연료전지용 스텐레스 강재 |
GB2368450B (en) | 2000-10-25 | 2004-05-19 | Imperial College | Fuel cells |
JP4737600B2 (ja) | 2004-04-09 | 2011-08-03 | 日立金属株式会社 | 固体酸化物型燃料電池セパレータ用鋼 |
JP4675066B2 (ja) | 2004-06-23 | 2011-04-20 | 日新製鋼株式会社 | 固体酸化物型燃料電池セパレーター用フェライト系ステンレス鋼 |
KR101517631B1 (ko) * | 2007-03-06 | 2015-05-07 | 에이티아이 프로퍼티즈, 인코퍼레이티드 | 페라이트계 스테인리스강 위에서의 전기적 저항층 형성을 감소시키는 방법 |
GB2456445B (en) | 2008-06-13 | 2011-09-14 | Ceres Ip Co Ltd | Method for deposition of ceramic films |
JP5704823B2 (ja) | 2010-02-25 | 2015-04-22 | 日新製鋼株式会社 | 高温での耐酸化性に優れた希土類金属無添加のフェライト系ステンレス鋼 |
CN102719783B (zh) * | 2012-06-11 | 2013-12-04 | 华东理工大学 | 一种合金表面原位氧化反应形成保护膜的制备方法 |
JP5716054B2 (ja) | 2012-07-13 | 2015-05-13 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | 酸化皮膜の電気伝導性と密着性に優れたフェライト系ステンレス鋼板 |
CN107109551A (zh) | 2014-10-01 | 2017-08-29 | 新日铁住金株式会社 | 铁素体系不锈钢钢材、和使用其的固体高分子形燃料电池用分隔件及固体高分子形燃料电池 |
CN105304917A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-02-03 | 华中科技大学 | 一种中温平板式固体氧化物燃料电池金属连接体 |
-
2018
- 2018-03-27 KR KR1020197031293A patent/KR102458725B1/ko active IP Right Grant
- 2018-03-27 JP JP2018535063A patent/JP6418362B1/ja active Active
- 2018-03-27 US US16/498,091 patent/US11535915B2/en active Active
- 2018-03-27 EP EP18774330.7A patent/EP3605683A4/en active Pending
- 2018-03-27 WO PCT/JP2018/012485 patent/WO2018181348A1/ja unknown
- 2018-03-27 KR KR1020217035398A patent/KR20210134831A/ko not_active Application Discontinuation
- 2018-03-27 CN CN201880022001.2A patent/CN110574197B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002042827A (ja) * | 2000-07-28 | 2002-02-08 | Shinko Pantec Co Ltd | 燃料電池用セパレータとその製造方法、および燃料電池 |
WO2002038828A1 (fr) * | 2000-11-10 | 2002-05-16 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Procédé de traitement de surface de produit d'acier inoxydable pour pile à combustible |
JP2003197211A (ja) * | 2001-12-25 | 2003-07-11 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池用セパレータ |
WO2012144600A1 (ja) * | 2011-04-22 | 2012-10-26 | 日立金属株式会社 | 耐酸化性に優れた固体酸化物形燃料電池用鋼及びそれを用いた固体酸化物形燃料電池用部材 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20190126180A (ko) | 2019-11-08 |
KR102458725B1 (ko) | 2022-10-26 |
US20210115543A1 (en) | 2021-04-22 |
CN110574197B (zh) | 2023-03-31 |
US11535915B2 (en) | 2022-12-27 |
JPWO2018181348A1 (ja) | 2019-04-04 |
CN110574197A (zh) | 2019-12-13 |
EP3605683A4 (en) | 2020-12-09 |
KR20210134831A (ko) | 2021-11-10 |
EP3605683A1 (en) | 2020-02-05 |
WO2018181348A1 (ja) | 2018-10-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6832999B2 (ja) | フェライト系ステンレス鋼と、その鋼板及びそれらの製造方法 | |
JP4078966B2 (ja) | 固体高分子型燃料電池のセパレータ用ステンレス鋼および固体高分子型燃料電池 | |
JP3365385B2 (ja) | 固体高分子型燃料電池のセパレータ用ステンレス鋼材の製造方法 | |
JP5971446B1 (ja) | フェライト系ステンレス鋼材と、これを用いる固体高分子形燃料電池用セパレータおよび固体高分子形燃料電池 | |
CN101845604B (zh) | 燃料电池用含Al耐热铁素体系不锈钢及其制造方法 | |
JP5979331B1 (ja) | フェライト系ステンレス鋼材と、これを用いる固体高分子形燃料電池用セパレータおよび固体高分子形燃料電池 | |
JP2003173795A (ja) | 固体酸化物型燃料電池セパレータ用鋼 | |
JP4737600B2 (ja) | 固体酸化物型燃料電池セパレータ用鋼 | |
WO2013018320A1 (ja) | 燃料電池セパレータ用ステンレス鋼 | |
JP3534285B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池セパレーター用鋼 | |
JP7024499B2 (ja) | ステンレス鋼材、構成部材、セルおよび燃料電池スタック | |
EP1298228B1 (en) | Steel for separators of solid-oxide type fuel cells | |
WO2013018322A1 (ja) | 燃料電池セパレータ用ステンレス鋼 | |
JP3321888B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池用金属材料 | |
JP6418362B1 (ja) | ステンレス鋼材、構成部材、セルおよび燃料電池スタック | |
JP6057033B1 (ja) | フェライト系ステンレス鋼材、セパレータ、固体高分子形燃料電池、および、セパレータの製造方法 | |
JP6926923B2 (ja) | ステンレス鋼材、構成部材、セルおよび燃料電池スタック | |
JP2007016297A (ja) | 固体酸化物型燃料電池セパレータ用鋼 | |
JP2007254794A (ja) | 固体高分子形燃料電池およびそのセパレータに好適なステンレス鋼 | |
JP2017088931A (ja) | 固体高分子型燃料電池用チタン合金、それを用いたチタン材、およびそれを用いた固体高分子型燃料電池 | |
JP4214921B2 (ja) | 燃料電池用Fe−Cr系合金 | |
JP2007197837A (ja) | 耐酸化性鋼及びそれを用いてなる固体酸化物型燃料電池用部品 | |
JP2011122216A (ja) | 導電性に優れた燃料電池セパレータ用ステンレス鋼板 | |
JP2005264298A (ja) | 燃料電池用金属材料および固体酸化物型燃料電池 | |
JP2021150207A (ja) | 固体酸化物形燃料電池部材用被覆鋼材、並びに、固体酸化物形燃料電池部材およびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180704 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20180704 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20180724 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180911 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180924 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6418362 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |