JP6617477B2 - Stainless steel clad for gasket - Google Patents

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本発明は、ガスケット用ステンレス鋼クラッドに関する。   The present invention relates to a stainless steel cladding for gaskets.

自動車および二輪車のエンジン、エキゾーストマニホールド、触媒コンバータ、EGRクーラ、ターボチャージャ等の自動車の排気系部品には、耐熱性を有するガスケットが用いられる。   Gaskets having heat resistance are used for automobile exhaust system parts such as automobile and motorcycle engines, exhaust manifolds, catalytic converters, EGR coolers, and turbochargers.

図1および図2には、自動車の排気系部品の接続部に用いられるガスケットの例を示している。図1および図2に示すように、例えば、エキゾーストマニホールド10と排気管20aとの接続部30a、排気管20aと排気管20bとの接続部30bなどは、それぞれのフランジ21a、21bに形成された貫通孔に挿入したボルト40a、40bを締め付けることによって締結される。このとき、接続部30a、30bの隙間にはガスケット1a、1bが挟まれている。ガスケットには、凹凸形状の部位(以下、「ビード」という。)が形成されている。ボルト40a、40bの締め付けにより、ガスケットのビードが変形する。その結果、ビードの凸部の反発力により、接続部30a、30bからのガス漏れの防止などを達成することができる。   FIG. 1 and FIG. 2 show examples of gaskets used for connecting parts of automobile exhaust system parts. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, for example, a connection part 30a between the exhaust manifold 10 and the exhaust pipe 20a, a connection part 30b between the exhaust pipe 20a and the exhaust pipe 20b, and the like are formed on the flanges 21a and 21b. The bolts 40a and 40b inserted in the through holes are fastened to tighten them. At this time, the gaskets 1a and 1b are sandwiched between the gaps between the connection portions 30a and 30b. The gasket has an uneven portion (hereinafter referred to as “bead”). By tightening the bolts 40a and 40b, the bead of the gasket is deformed. As a result, prevention of gas leakage from the connecting portions 30a and 30b can be achieved by the repulsive force of the convex portion of the bead.

自動車の排気系部品の接続部には、高温での使用に耐えうるガスケットとして、特開2009−249658号公報(特許文献1)で提案されている高窒素ステンレス鋼や、JIS G 4902(耐食耐熱超合金板)に規定されるNCF625、NCF718など、Niを質量%で50%以上含む高価な材料が使用されている。また、単体の金属板ではなく、クラッド材を用いたガスケットが知られている。 As a gasket that can withstand use at high temperatures, a high nitrogen stainless steel proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-249658 (Patent Document 1) or JIS G 4902 (corrosion and heat resistance) is used for a connection part of an exhaust system part of an automobile. An expensive material containing 50% or more of Ni by mass%, such as NCF625 and NCF718 defined in (Superalloy plate), is used. A gasket using a clad material instead of a single metal plate is known.

クラッド材を用いたガスケットとして、特開平09−109136号公報(特許文献2)には、オーステナイト系ステンレス鋼製の基板の腐食雰囲気中に曝される部位に、フェライト系ステンレス鋼を接合した金属ガスケットが開示されている。また、実公昭62−2360号公報(特許文献3)には、オーステナイト組織層の両面にフェライト組織層を接合して、層厚さ方向にクリープ変形をさせるようにしたガスケットが開示されている。   As a gasket using a clad material, Japanese Patent Laid-Open No. 09-109136 (Patent Document 2) discloses a metal gasket in which a ferritic stainless steel is joined to a portion exposed to a corrosive atmosphere of a substrate made of austenitic stainless steel. Is disclosed. Japanese Utility Model Publication No. 62-2360 (Patent Document 3) discloses a gasket in which a ferrite structure layer is bonded to both surfaces of an austenite structure layer to cause creep deformation in the layer thickness direction.

特開2009−249658号公報JP 2009-249658 A 特開平09−109136号公報JP 09-109136 A 実公昭62−2360号公報Japanese Utility Model Publication No. 62-2360

自動車の排気系部品は、排気ガスの熱によって高温の熱サイクルを受けて、膨張および収縮を繰り返し、材料の回復、再結晶によりビードの反発力が低下する、いわゆる「ヘタリ」が生じることがある。ビードにヘタリが生じると、ガスケットとフランジ間の面圧が低下し排気ガスの圧力に耐え切れず完全なシールが困難となる。   Automobile exhaust system parts undergo high-temperature thermal cycles due to the heat of exhaust gas, so that expansion and contraction are repeated, and so-called “sagging” occurs in which the repulsion force of the beads decreases due to material recovery and recrystallization. . When the bead is stale, the surface pressure between the gasket and the flange decreases, and it cannot withstand the pressure of the exhaust gas, making it difficult to completely seal the bead.

本発明が対象とする技術分野の一つである自動車用耐熱ガスケットは、自動車に搭載され、その使用時間は数1000時間となるが、その間にビードのヘタリが生じ、シール性を確保できなくなる問題があった。また、使用時の到達温度は600℃以上となる。場合によって650℃以上、さらには700℃以上に至ることもある。このような高温では、フェライト系ステンレス鋼では、強度が著しく低下するため、高温強度に優れるオーステナイト系ステンレス鋼が一般的に適用されている。   A heat-resistant gasket for automobiles, which is one of the technical fields targeted by the present invention, is mounted on an automobile and its usage time is several thousand hours. was there. Moreover, the ultimate temperature during use is 600 ° C. or higher. In some cases, it may reach 650 ° C. or higher, and further 700 ° C. or higher. At such high temperatures, the strength of ferritic stainless steels is significantly reduced, so austenitic stainless steels with excellent high temperature strength are generally applied.

図3には、前掲の図1において、エキゾーストマニホールド10と排気管20aとの接続部30a周辺を部分的に拡大した図を示す。図3(a)に示すように、接続部30aの隙間にはガスケット1aが挟まれており、ボルト40aの締め付けにより、ガスケット1aのビードが変形するので、ガスケット1aとエキゾーストマニホールド10との接触面には所定の面圧が負荷された状態で固定されている。   FIG. 3 is a partially enlarged view of the periphery of the connection portion 30a between the exhaust manifold 10 and the exhaust pipe 20a in FIG. As shown in FIG. 3A, the gasket 1a is sandwiched between the gaps of the connecting portion 30a, and the bead of the gasket 1a is deformed by tightening the bolt 40a, so that the contact surface between the gasket 1a and the exhaust manifold 10 Is fixed with a predetermined surface pressure applied thereto.

しかし、図3(b)に示すように、高温で長時間使用されると、ビード1aにヘタリが生じる。その結果、ガスケット1aとエキゾーストマニホールド10との間の面圧が低下し、排気管20a内を流通する排気ガスの内圧(図中白抜き矢印)に耐え切れなくなる。そして、ガスケット1aとエキゾーストマニホールド10との間に隙間が生じ、シール性を確保できなくなる。   However, as shown in FIG. 3 (b), when used at a high temperature for a long period of time, the beads 1a become stale. As a result, the surface pressure between the gasket 1a and the exhaust manifold 10 is lowered, and it becomes impossible to withstand the internal pressure of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 20a (the white arrow in the figure). And a clearance gap arises between the gasket 1a and the exhaust manifold 10, and it becomes impossible to ensure a sealing performance.

一方、配管20a、20bの接続部に形成されたフランジ21a、21bなどは、高温で長時間の熱サイクルを受けると、熱変形して、ガスケットとの間に隙間を生じるためにシール性を確保できなくなる問題もある。   On the other hand, the flanges 21a, 21b, etc. formed at the connection portions of the pipes 20a, 20b are thermally deformed and subjected to a long thermal cycle at a high temperature, so that a gap is formed between them and a sealing property is secured. There is also a problem that makes it impossible.

図4には、前掲の図1において、エキゾーストマニホールド10と排気管20aとの接続部30a周辺を部分的に拡大した図を示す。図4(a)に示すように、初期状態においては、ガスケット1aとエキゾーストマニホールド10との接触面には所定の面圧が負荷された状態で固定されている。しかし、高温の熱サイクルを受けると、フランジ21aが熱変形し、エキゾーストマニホールド10とフランジ21aとの隙間が広がり(図中白抜き矢印参照)、排気管20a内を流通する排気ガスの内圧(図中白抜き矢印)に耐え切れなくなる。そして、ガスケット1aとエキゾーストマニホールド10との間に隙間が生じ、シール性を確保できなくなる。フランジ21aの熱変形が大きくなると、エンジン停止時にガスケット1aとエキゾーストマニホールド10との間に隙間が生じることもある。この問題は、ビード1aにヘタリが生じていない場合でも生じる。   FIG. 4 is a partially enlarged view of the periphery of the connection portion 30a between the exhaust manifold 10 and the exhaust pipe 20a in FIG. As shown in FIG. 4A, in the initial state, the contact surface between the gasket 1a and the exhaust manifold 10 is fixed in a state where a predetermined surface pressure is applied. However, when subjected to a high-temperature thermal cycle, the flange 21a is thermally deformed, the gap between the exhaust manifold 10 and the flange 21a is widened (see the white arrow in the figure), and the internal pressure of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 20a (see FIG. Cannot withstand the white arrow). And a clearance gap arises between the gasket 1a and the exhaust manifold 10, and it becomes impossible to ensure sealing performance. If the thermal deformation of the flange 21a increases, a gap may be generated between the gasket 1a and the exhaust manifold 10 when the engine is stopped. This problem occurs even when the bead 1a is not set.

これらの問題は、燃焼効率向上を目的とする燃焼ガスの高温化、エンジンの小型化、同エンジンでの高出力化を目的とする給排気システムの活用により増加する傾向にある。特に、図4で説明したフランジの熱変形の問題は、冷却機能を有するエンジンと他の製品または配管との接合部で顕在化する状況にある。また、自動車の高速走行での燃焼ガス温度上昇でも顕在化する。なお、自動車の使用時間は積算にて数1000時間、その際のエンジン稼動停止も数1000回に及び、高速走行の回数も数100回程度と推定される。   These problems tend to increase due to the use of a supply and exhaust system for the purpose of increasing the combustion gas temperature for the purpose of improving combustion efficiency, downsizing the engine, and increasing the output of the engine. In particular, the problem of thermal deformation of the flange described in FIG. 4 is in a situation that becomes apparent at the joint between the engine having a cooling function and another product or piping. It also becomes apparent when the combustion gas temperature rises during high-speed driving of an automobile. It should be noted that the usage time of the automobile is estimated to be several thousand hours, the engine operation stop at that time is several thousand times, and the number of high-speed traveling is estimated to be several hundred times.

単体の金属板では、特許文献1に開示されるような材料を用いてもビードのヘタリを避けられない。特許文献2の技術は、主として応力腐食割れの防止を目的とするものであり、ビードのヘタリについて検討されていない。特許文献3では、ガスケットにビードを形成することについて記載されていない。また、ガスケット厚さの垂直方向における高温時の熱膨張を抑制して、ガスケット全体の厚さを初期寸法より増大させるものであり、ビードのヘタリについて検討されていない。   In the case of a single metal plate, even if a material as disclosed in Patent Document 1 is used, it is inevitable that the beads will be broken. The technique of Patent Document 2 is mainly for the purpose of preventing stress corrosion cracking, and has not been studied for the bead sag. In patent document 3, it does not describe about forming a bead in a gasket. Further, the thermal expansion at high temperature in the vertical direction of the gasket thickness is suppressed, and the thickness of the entire gasket is increased from the initial dimension, and the sag of the beads has not been studied.

上記のいずれの技術においても、フランジの熱変形が生じた場合にガスケットの面圧の低下を防止する方法について考慮されていない。   In any of the above techniques, no consideration is given to a method for preventing a reduction in the surface pressure of the gasket when the flange is thermally deformed.

本発明は、上記の従来技術の問題を解決するためになされたものであり、フランジの熱変形が生じた場合でもガスケットの面圧を低下させず、エンジン始動段階から常に優れたシール性が得られるガスケット用ステンレス鋼クラッドを提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and does not reduce the surface pressure of the gasket even when the flange is thermally deformed, and always provides excellent sealing performance from the engine starting stage. It is an object to provide a stainless steel cladding for a gasket.

本発明者らは、フェライト系ステンレス鋼とオーステナイト系ステンレス鋼のクラッド材をガスケットに用いて、そのバイメタル効果の活用によりシール性の低下を効果的に防止し、エンジン始動段階から常に優れたシール性が得られる技術について検討し、下記の知見を得た。   The present inventors use a ferritic stainless steel and austenitic stainless steel clad material as a gasket, and effectively prevent deterioration of the sealing performance by utilizing the bimetal effect, and always have excellent sealing performance from the engine starting stage. The following knowledge was obtained.

(a)オーステナイト系ステンレス鋼は、フェライト系ステンレス鋼に比べて、高温での強度に優れ、熱膨張が大きい特性がある。また、高価かつ稀少金属に分類されるNiを必要不可欠な元素として一般的に含有する。   (A) Austenitic stainless steel is superior in strength at high temperatures and has a large thermal expansion compared to ferritic stainless steel. Further, Ni that is classified as an expensive and rare metal is generally contained as an indispensable element.

(b)フェライト系ステンレス鋼は、600℃以上の高温域での強度がオーステナイト系ステンレス鋼に比べて大きく低下する傾向がある。ただし、高価なNiを一般に含有せず、比較的安価である。   (B) Ferritic stainless steel has a tendency for strength at a high temperature range of 600 ° C. or higher to be greatly reduced as compared to austenitic stainless steel. However, expensive Ni is generally not contained and is relatively inexpensive.

(c)耐熱ガスケットは、エンジンの始動および停止に際して、加熱および冷却が繰り返される。このような熱履歴を、オーステナイト系ステンレス鋼層とフェライト系ステンレス鋼層を備えるクラッド材に付与すると、バイメタル効果により、フェライト系ステンレス鋼層側が凹むように反る、凹反りが発生する。クラッド材の構成を種々調整すれば、この反りを冷却後にも残存させることができる。   (C) The heat-resistant gasket is repeatedly heated and cooled when the engine is started and stopped. When such a thermal history is applied to a clad material provided with an austenitic stainless steel layer and a ferritic stainless steel layer, a concave warpage occurs such that the ferritic stainless steel layer side warps due to the bimetallic effect. If the configuration of the clad material is variously adjusted, this warp can be left after cooling.

(d)このようなクラッド材を用いて、上記の凹反りがビードの立ち上がり方向に一致するようにガスケットを製造すれば、エンジン作動時の加熱でビードが立ち上がり方向に反り(つまり、高さが増加し)、その反りは、エンジンが停止され、冷却された後も残存するものとなる。その積み重ねにより、ビードの高さが増加していくので、フランジの熱変形に追従し、エンジン始動段階から常に優れたシール性が得られる。   (D) Using such a clad material, if a gasket is manufactured so that the above-mentioned concave warpage coincides with the rising direction of the bead, the bead warps in the rising direction due to heating during engine operation (that is, the height is The warpage will remain after the engine has been stopped and cooled. Since the height of the beads increases due to the stacking, it follows the thermal deformation of the flange and always provides excellent sealing performance from the engine starting stage.

(e)コスト、資源面では、高価かつ稀少金属に分類されるNiの使用量を抑制すれば、自動車や二輪車の燃費改善による環境問題に対応することができる。   (E) In terms of cost and resources, if the use amount of Ni classified as expensive and rare metal is suppressed, it is possible to cope with environmental problems due to improvement in fuel consumption of automobiles and motorcycles.

本発明者らは、上記の着想に基づき更に詳細に研究した結果、本発明を完成させた。   The present inventors have completed the present invention as a result of further detailed studies based on the above-mentioned idea.

本発明は、下記のガスケット用ステンレス鋼クラッドを要旨とする。   The gist of the present invention is the following stainless steel clad for gaskets.

(A)耐熱ガスケットに用いられるクラッドであって、オーステナイト系ステンレス鋼層およびフェライト系ステンレス鋼層を備え、加熱および冷却を含む熱履歴が付与された際に、冷却後に前記フェライト系ステンレス鋼層側に凹反りが発生する、耐熱ガスケット用クラッド。   (A) A clad used for a heat-resistant gasket, comprising an austenitic stainless steel layer and a ferritic stainless steel layer, and when a thermal history including heating and cooling is applied, the ferritic stainless steel layer side after cooling Clad for heat-resistant gaskets that cause concave warping.

(B)前記オーステナイト系ステンレス鋼層および前記フェライト系ステンレス鋼層が、下記(1)式の関係を満たす、上記(B)の耐熱ガスケット用クラッド。
α・σαt≧Tγ・σγt … (1)
ただし、上記(1)式中の各記号の意味は下記の通りである。
α:フェライト系ステンレス鋼層の板厚
σαt:耐熱ガスケットの使用温度でのフェライト系ステンレス鋼層の0.2%耐力
γ:オーステナイト系ステンレス鋼層の板厚
σγt:耐熱ガスケットの使用温度でのオーステナイト系ステンレス鋼層の0.2%耐力
(B) The clad for heat-resistant gasket according to (B), wherein the austenitic stainless steel layer and the ferritic stainless steel layer satisfy the relationship of the following formula (1).
T α · σ αt ≧ T γ · σ γt (1)
However, the meaning of each symbol in the above formula (1) is as follows.
T α : Plate thickness of the ferritic stainless steel layer σ αt : 0.2% proof stress of the ferritic stainless steel layer at the operating temperature of the heat resistant gasket T γ : Plate thickness of the austenitic stainless steel layer σ γt : Use of the heat resistant gasket 0.2% yield strength of austenitic stainless steel layer at temperature

(C)前記加熱が、600℃以上への加熱であり、前記冷却が、室温への冷却である、上記(A)または(B)の耐熱ガスケット用クラッド。   (C) The clad for heat-resistant gasket according to (A) or (B), wherein the heating is heating to 600 ° C. or more, and the cooling is cooling to room temperature.

(D)加熱および冷却を繰り返す熱履歴が付与された際に、前記フェライト系ステンレス鋼層側に凹反りが発生する、上記(A)〜(C)のいずれかの耐熱ガスケット用クラッド。   (D) The clad for a heat-resistant gasket according to any one of (A) to (C), wherein a concave warp occurs on the ferritic stainless steel layer side when a thermal history that repeats heating and cooling is applied.

(E)加熱および冷却を繰り返す熱履歴が付与された際に、10回目の冷却後に反りが0.1mm以上増加する、上記(A)〜(D)のいずれかの耐熱ガスケット用クラッド。   (E) The heat-resistant gasket cladding according to any one of (A) to (D), wherein warpage increases by 0.1 mm or more after the tenth cooling when a thermal history of repeating heating and cooling is applied.

本発明によれば、フランジの熱変形が生じた場合でもガスケットの面圧を低下させず、エンジン始動段階から常に優れたシール性を得ることができる。   According to the present invention, even when the flange is thermally deformed, the surface pressure of the gasket is not lowered, and excellent sealing performance can be always obtained from the engine starting stage.

自動車の排気系部品の接続部に用いられるガスケットの例を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the example of the gasket used for the connection part of the exhaust system components of a motor vehicle. 自動車の排気系部品の接続部に用いられるガスケットの例を示す部分分解図。The partial exploded view which shows the example of the gasket used for the connection part of the exhaust system components of a motor vehicle. ガスケットの種々の態様を示す部分断面図。(a)は、内圧が付与されていない態様を示し、(b)は、内圧が付与された場合に、シール性を確保できない態様を示し、(c)は、内圧が付与された場合でも、シール性を確保している態様を示す。The fragmentary sectional view which shows the various aspects of a gasket. (A) shows a mode in which no internal pressure is applied, (b) shows a mode in which sealability cannot be secured when an internal pressure is applied, and (c) shows a mode in which an internal pressure is applied, The aspect which has ensured the sealing performance is shown. ガスケットの種々の態様を示す部分断面図。(a)は初期の状態を示し、(b)は高温で長時間の熱サイクルを受けた後の状態を示す。The fragmentary sectional view which shows the various aspects of a gasket. (A) shows an initial state, and (b) shows a state after undergoing a long thermal cycle at a high temperature. 本発明に係るクラッドの例を示す断面図。Sectional drawing which shows the example of the clad which concerns on this invention. 本発明に係るクラッドを用いたガスケットの例を示す断面図。Sectional drawing which shows the example of the gasket using the clad which concerns on this invention. 反り試験片の態様を示す図である。It is a figure which shows the aspect of a curvature test piece. シール性試験材の態様を示す図である。(a)は、平面態様を示し、(b)は、(a)におけるA−B断面での断面態様を示す。It is a figure which shows the aspect of a sealing property test material. (A) shows a plane aspect, (b) shows the cross-sectional aspect in the AB cross section in (a).

以下、図を用いて、本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図5に示すように、本実施形態の耐熱ガスケット用クラッド5は、オーステナイト系ステンレス鋼層5aおよびフェライト系ステンレス鋼層5bを備える耐熱ガスケットに用いられるクラッドに関するものである。耐熱ガスケット用クラッド5は、加熱および冷却を含む熱履歴が付与された際に、冷却後にフェライト系ステンレス鋼層5b側が凹むように反る、凹反りが発生するものである。   As shown in FIG. 5, the clad 5 for heat-resistant gaskets of this embodiment relates to a clad used for a heat-resistant gasket including an austenitic stainless steel layer 5a and a ferritic stainless steel layer 5b. When the heat history including heating and cooling is applied to the clad 5 for heat-resistant gasket, the warp is generated such that the ferrite-based stainless steel layer 5b side is warped after cooling.

次に、本実施形態の耐熱ガスケット用クラッド5を用いて製造されるガスケットの例について説明する。   Next, the example of the gasket manufactured using the clad 5 for heat-resistant gaskets of this embodiment is demonstrated.

図4に示すように、ガスケット1は、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼層5aおよびフェライト系ステンレス鋼層5bを備えるクラッド5からなる平板状の基体6と、基体6に設けられた貫通孔7と、貫通孔7を囲繞する位置に基体6の厚さ方向の一方に立ち上げ形成されたビード8とを備える。貫通孔7は、流体が導通するためのものである。また、本実施形態においては、通常のガスケットと同様に、締結具を挿通するための挿通孔(図示省略)を備えている。   As shown in FIG. 4, the gasket 1 includes, for example, a flat base 6 made of a clad 5 including an austenitic stainless steel layer 5 a and a ferritic stainless steel layer 5 b, a through hole 7 provided in the base 6, A bead 8 is provided at a position surrounding the through-hole 7 and is formed to rise in one of the thickness directions of the base 6. The through-hole 7 is for allowing fluid to conduct. Moreover, in this embodiment, the insertion hole (illustration omitted) for inserting a fastener is provided like a normal gasket.

そして、クラッド材5は、ビード8を立ち上げ形成した面8a側にフェライト系ステンレス鋼層5bを備える。ここで、高温時には、オーステナイト系ステンレス鋼層5aの膨張が大きく、フェライト系ステンレス鋼層5bの膨張が小さいため、このクラッド材5を用いて製造されたガスケット1のビード8は、フェライト系ステンレス鋼層5a側(ビードを立ち上げ形成した面8a側)に反ることになる。また、フェライト系ステンレス鋼層5bは、エンジン作動時の温度(600℃以上の高温域)において、強度がオーステナイト系ステンレス鋼層5aに比べて大きく低下する傾向がある。このため、エンジンを停止し、ガスケットの温度が室温に低下した場合であっても、ビード8の反りの一部が残存することになる。   The clad material 5 includes a ferritic stainless steel layer 5b on the surface 8a side where the beads 8 are raised and formed. Here, since the expansion of the austenitic stainless steel layer 5a is large and the expansion of the ferritic stainless steel layer 5b is small at high temperatures, the beads 8 of the gasket 1 manufactured using the clad material 5 are made of ferritic stainless steel. It will warp to the layer 5a side (surface 8a side where the beads are raised and formed). In addition, the ferritic stainless steel layer 5b tends to have a strength that is significantly lower than that of the austenitic stainless steel layer 5a at the engine operating temperature (high temperature range of 600 ° C. or higher). For this reason, even if the engine is stopped and the temperature of the gasket is lowered to room temperature, part of the warpage of the bead 8 remains.

その結果、高温で長時間使用され、冷却された後には、前記フェライト系ステンレス鋼層5b側に凹反りを発生させることができる。このため、ビード8を立ち上げ形成した面8a側にフェライト系ステンレス鋼層5bを備える構成とすれば、ビード8を初期状態よりも反らせる方向、つまり、ビード8の立ち上げ方向に反らせることができ、すなわち、ビード8の高さが増すことになる。このため、室温においても、ガスケット1aとエキゾーストマニホールド10との間の面圧を維持することができる。これにより、エンジン始動段階においても、また、エンジン作動中も、ガスケット1aが排気管20a内を流通する排気ガスの内圧(図中白抜き矢印)に耐えることができ、シール性を常に優れた状態に維持することができる。   As a result, a concave warp can be generated on the ferritic stainless steel layer 5b side after being used at a high temperature for a long time and cooled. For this reason, if it is set as the structure provided with the ferritic stainless steel layer 5b in the surface 8a side which raised and formed the bead 8, it can warp the bead 8 in the direction which warps from an initial state, ie, the starting direction of the bead 8. That is, the height of the bead 8 is increased. For this reason, the surface pressure between the gasket 1a and the exhaust manifold 10 can be maintained even at room temperature. As a result, the gasket 1a can withstand the internal pressure of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 20a (the white arrow in the figure) at the engine start stage and during engine operation, and the sealing performance is always excellent. Can be maintained.

ここで、上記の加熱とは、エンジン作動時の排気ガスによる加熱であり、具体的には、前記耐熱ガスケットの使用温度への加熱である。前記耐熱ガスケットの使用温度とは、600℃以上である。または650℃以上、更には700℃以上に至る場合もある。また、上記の冷却とは、エンジン停止後の冷却であり、具体的には、室温への冷却である。加熱および冷却の繰り返し回数については制約がないが、特に、10回繰り返した後のフェライト系ステンレス鋼層5b側への凹反りが、初期状態よりも大きい構成のクラッドが好ましい。具体的には、実施例に示す試験条件において、10回目の冷却後に反りが初期状態よりも0.1mm以上増加する構成のクラッドが好ましい。さらに、100回繰り返した後のフェライト系ステンレス鋼層5b側への凹反りが、10回繰り返した後のフェライト系ステンレス鋼層5b側への凹反りよりも大きい構成のクラッドが好ましい。   Here, the above-mentioned heating is heating by exhaust gas during engine operation, and specifically heating to the use temperature of the heat-resistant gasket. The operating temperature of the heat-resistant gasket is 600 ° C. or higher. Or it may reach 650 ° C. or higher, and further 700 ° C. or higher. Moreover, said cooling is cooling after an engine stop, and is specifically cooling to room temperature. There is no restriction on the number of repetitions of heating and cooling, but in particular, a clad having a structure in which the concave warpage toward the ferritic stainless steel layer 5b after repeating 10 times is larger than the initial state is preferable. Specifically, in the test conditions shown in the examples, a clad having a configuration in which the warpage increases by 0.1 mm or more from the initial state after the tenth cooling is preferable. Further, a clad having a configuration in which the concave warp toward the ferritic stainless steel layer 5b after 100 times is larger than the concave warp toward the ferritic stainless steel layer 5b after 10 times is preferable.

なお、上記は、エキゾーストマニホールド10と排気管20aとの接続部30aに挟まれるガスケット1aを例にして説明しているが、このような例に限らない。排気管20aと排気管20bとの接続部30bに挟まれるガスケット1bなど、高温で使用される部位に用いられるガスケットであれば、上記と同様の効果が得られる。また、本発明によれば、仮にフランジが熱変形をした場合(図4(b)参照)であっても、その形状を追従することが可能であるので、エンジン始動段階から常に優れたシール性が得られる。   In the above description, the gasket 1a sandwiched between the connection portions 30a between the exhaust manifold 10 and the exhaust pipe 20a is described as an example. However, the present invention is not limited to such an example. The same effects as described above can be obtained as long as the gasket is used in a portion used at a high temperature, such as the gasket 1b sandwiched between the connection portions 30b between the exhaust pipe 20a and the exhaust pipe 20b. Further, according to the present invention, even when the flange is thermally deformed (see FIG. 4B), it is possible to follow the shape of the flange. Is obtained.

ただし、オーステナイト系ステンレス鋼は、より熱膨張率が高いものが望ましく、また、フェライト系ステンレス鋼は、熱膨張率が低いものが望ましい。オーステナイト系ステンレス鋼とフェライト系ステンレス鋼の化学組成は、特定の化学組成に限定されない。オーステナイト系ステンレス鋼としては、たとえば、SUS301、SUS301L、SUS304、SUS304LN、SUS316L、SUS310S、SUS201などが挙げられる。また、フェライト系ステンレス鋼としては、たとえば、SUS409L、SUS410L、SUS430、SUS444,SUS436J1L,SUS436L、SUS430JILなどが挙げられる。   However, the austenitic stainless steel desirably has a higher coefficient of thermal expansion, and the ferritic stainless steel desirably has a low coefficient of thermal expansion. The chemical composition of austenitic stainless steel and ferritic stainless steel is not limited to a specific chemical composition. Examples of the austenitic stainless steel include SUS301, SUS301L, SUS304, SUS304LN, SUS316L, SUS310S, and SUS201. Examples of the ferritic stainless steel include SUS409L, SUS410L, SUS430, SUS444, SUS436J1L, SUS436L, and SUS430JIL.

ここで、加熱および冷却を含む熱履歴が付与された際に、冷却後に前記フェライト系ステンレス鋼層側に凹反りが発生する構成であれば、クラッドの厚さ、オーステナイト系ステンレス鋼層およびフェライト系ステンレス鋼層の厚さのバランスなどには、制約がない。   Here, when a thermal history including heating and cooling is applied, if the configuration is such that a concave warp occurs on the ferritic stainless steel layer side after cooling, the thickness of the cladding, the austenitic stainless steel layer, and the ferritic system There is no restriction on the balance of the thickness of the stainless steel layer.

しかし、前記オーステナイト系ステンレス鋼層および前記フェライト系ステンレス鋼層は、下記(1)式の関係を満たすことが好ましい。この関係を満たす場合には、加熱および冷却を含む熱履歴が付与された際に、冷却後に前記フェライト系ステンレス鋼層側に凹反りが発生する。
α・σαt≧Tγ・σγt … (1)
ただし、上記(1)式中の各記号の意味は下記の通りである。
α:フェライト系ステンレス鋼層の板厚
σαt:耐熱ガスケットの使用温度でのフェライト系ステンレス鋼層の0.2%耐力
γ:オーステナイト系ステンレス鋼層の板厚
σγt:耐熱ガスケットの使用温度でのオーステナイト系ステンレス鋼層の0.2%耐力
However, it is preferable that the austenitic stainless steel layer and the ferritic stainless steel layer satisfy the relationship of the following formula (1). When this relationship is satisfied, when a thermal history including heating and cooling is applied, a concave warp occurs on the ferritic stainless steel layer side after cooling.
T α · σ αt ≧ T γ · σ γt (1)
However, the meaning of each symbol in the above formula (1) is as follows.
T α : Plate thickness of the ferritic stainless steel layer σ αt : 0.2% proof stress of the ferritic stainless steel layer at the operating temperature of the heat resistant gasket T γ : Plate thickness of the austenitic stainless steel layer σ γt : Use of the heat resistant gasket 0.2% yield strength of austenitic stainless steel layer at temperature

なお、全厚さに対するオーステナイト系ステンレス鋼層5aの厚さの割合は、大きすぎても、小さすぎても、本発明の前提となる加熱での熱膨張差による反りを発生させることが困難となる。他方、本発明では、室温へ冷却後にも反りを残存させるため、高価なオーステナイト系ステンレス鋼の割合を少なく、変形を分担させる。そのため、全厚さに対するオーステナイト系ステンレス鋼層5aの厚さの割合は10〜50%とするのがよい。好ましい上限は45%であり、より好ましいのは40%である。   In addition, even if the ratio of the thickness of the austenitic stainless steel layer 5a with respect to the total thickness is too large or too small, it is difficult to generate warpage due to a difference in thermal expansion due to heating that is a premise of the present invention. Become. On the other hand, in the present invention, since the warp remains even after cooling to room temperature, the proportion of expensive austenitic stainless steel is small and the deformation is shared. Therefore, the ratio of the thickness of the austenitic stainless steel layer 5a to the total thickness is preferably 10 to 50%. The upper limit is preferably 45%, more preferably 40%.

ここでは、フェライト系ステンレス鋼層5bとオーステナイト系ステンレス鋼層5aを直接重ねたクラッドで説明したが、両鋼のクラッド化が困難な場合は、Ni箔などのインサート材を用いて両鋼を接合しても問題ない。   Here, the clad in which the ferritic stainless steel layer 5b and the austenitic stainless steel layer 5a are directly stacked has been described. However, when it is difficult to clad both steels, both steels are joined using an insert material such as Ni foil. There is no problem.

製造コストの観点からは、二層クラッドが望ましいが、フェライト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼、該オーステナイト系ステンレス鋼とは異なるオーステナイト系ステンレス鋼の三層のクラッドなどでもよい。ただし、三層以上のクラッドであっても、オーステナイト系ステンレス鋼の板厚割合は、上記の範囲とするのがよい。逆に、フェライト系ステンレス鋼を異なる材質で2層とし、オーステナイト系ステンレス鋼を1相とするクラッドでも問題ないが、この場合においてもオーステナイト系ステンレス鋼の板厚割合は、上記の範囲とするのがよい。   From the viewpoint of manufacturing cost, a two-layer clad is desirable, but a three-layer clad of ferritic stainless steel, austenitic stainless steel, austenitic stainless steel different from the austenitic stainless steel, or the like may be used. However, the thickness ratio of the austenitic stainless steel is preferably within the above range even if the clad has three or more layers. On the other hand, there is no problem even if the clad is made of two layers of different ferritic stainless steels and one phase of austenitic stainless steel, but even in this case, the thickness ratio of the austenitic stainless steel is within the above range. Is good.

クラッド材5の全厚さが小さい場合であっても、高温時にフェライト系ステンレス鋼層側(ビードを立ち上げ形成した面側)に反らせることが可能ではある。しかし、選択されるクラッド材の材料の組み合わせによっては、高温時の反りが不十分で、エキゾーストマニホールドまたはフランジ(以下、「フランジ等」という。)との面圧が小さくなり、十分なシール性を確保することが困難となる場合がある。一方、全厚さが大きすぎる場合には、選択されるクラッド材の材料の組み合わせによっては、高温時にフェライト系ステンレス鋼層側(ビードを立ち上げ形成した面側)に反らせるにくい場合があり、十分なシール性を確保し難い場合がある。よって、クラッド材5の全厚さは、0.1〜0.5mmとすることが好ましい。   Even when the total thickness of the clad material 5 is small, it is possible to warp to the ferritic stainless steel layer side (surface side where the beads are raised and formed) at high temperatures. However, depending on the combination of clad materials selected, warping at high temperatures is insufficient, and the surface pressure with the exhaust manifold or flange (hereinafter referred to as “flange”) decreases, resulting in sufficient sealing performance. It may be difficult to ensure. On the other hand, if the total thickness is too large, depending on the combination of clad materials selected, it may be difficult to warp the ferritic stainless steel layer side (the side where the beads are raised and formed) at high temperatures. It may be difficult to ensure a good sealing performance. Therefore, the total thickness of the clad material 5 is preferably 0.1 to 0.5 mm.

ビードの形状については、貫通孔を囲繞する位置に基体の厚さ方向の一方に立ち上げ形成されたものであれば、特に制約がない。すなわち、平板状の基体を部分的に盛り上がらせて形成したフルビード、台形ビードなどのビードであってもよいし、貫通孔の内周端から立ち上げ形成されたハーフビードであってもよい。ただし、本発明による効果が顕著となるのは、ハーフビードを備えるガスケットの場合である。   The shape of the bead is not particularly limited as long as it is formed so as to rise in one direction in the thickness direction of the substrate at a position surrounding the through hole. That is, it may be a bead such as a full bead or a trapezoidal bead formed by partially raising a flat substrate, or a half bead formed up from the inner peripheral end of the through hole. However, the effect of the present invention is remarkable in the case of a gasket having a half bead.

<クラッド材の製造方法>
本実施の態様におけるクラッド材の製造方法としては、例えば、拡散接合、熱間圧延接合、温間圧延接合、冷間圧延接合などの公知の方法を採用することが可能である。
<Manufacturing method of clad material>
As a manufacturing method of the clad material in the present embodiment, for example, a known method such as diffusion bonding, hot rolling bonding, warm rolling bonding, cold rolling bonding can be adopted.

拡散接合によってクラッド材を製造する場合には、例えば、一般的な方法(溶製後、熱間および冷間圧延と焼鈍との繰り返し)で製造した所定厚さのオーステナイト、フェライト系ステンレス鋼薄板を素材とし、所定の条件で保持し、クラッドを製造することができる。温度は800〜1200℃がよい。保持時間は1〜10hがよい。圧力は、1〜10MPaでよい。また、雰囲気は、Arガスなどの非酸化性が巣雰囲気または真空がよい。   When manufacturing a clad material by diffusion bonding, for example, an austenite / ferritic stainless steel sheet having a predetermined thickness manufactured by a general method (after melting, repeating hot and cold rolling and annealing) is used. The clad can be manufactured by using it as a material and holding it under predetermined conditions. The temperature is preferably 800 to 1200 ° C. The holding time is preferably 1 to 10 hours. The pressure may be 1-10 MPa. The atmosphere is preferably a non-oxidizing nest atmosphere such as Ar gas or a vacuum.

熱間圧延接合によってクラッド材を製造する場合には、例えば、溶解後、熱間圧延した所定厚さのオーステナイト鋼厚板およびフェライト系ステンレス鋼厚板を素材とし、再結晶温度以上の高温で熱間圧延を実施し、接合して、クラッドを製造することができる。温度は800〜1200℃がよい。圧延率は、50%以上がよい。必要に応じて、次いで、高温の拡散熱処理を実施してもよい。その後、熱間圧延および冷間圧延と焼鈍とを繰り返し(一般に最終加工は冷間圧延)、目的とする板厚、構成比のクラッドを製造してもよい。   When manufacturing a clad material by hot rolling bonding, for example, after melting, hot-rolled austenitic steel plate and ferritic stainless steel thick plate with a predetermined thickness are used as raw materials and heated at a temperature higher than the recrystallization temperature. Inter-rolling can be performed and bonded to produce a clad. The temperature is preferably 800 to 1200 ° C. The rolling rate is preferably 50% or more. If necessary, high-temperature diffusion heat treatment may then be performed. Thereafter, hot rolling, cold rolling and annealing may be repeated (generally, the final process is cold rolling) to produce a clad having a desired plate thickness and composition ratio.

温間または冷間での圧延による接合によってクラッド材を製造する場合には、例えば、一般的な方法(溶製後、熱間および冷間圧延と焼鈍との繰り返し)で製造した所定厚さのオーステナイト、フェライト系ステンレス鋼薄板を素材とし、再結晶温度未満の温間または冷間での圧延を実施し、接合して、クラッドを製造することができる。この場合、次いで、高温の拡散熱処理を実施するのが一般的である。その後、熱間圧延および冷間圧延と焼鈍とを繰り返し(一般に最終加工は冷間圧延)、クラッドを製造してもよい。   When manufacturing a clad material by joining by rolling in warm or cold, for example, a predetermined thickness manufactured by a general method (after melting, repeating hot and cold rolling and annealing) The clad can be produced by using austenite and a ferritic stainless steel sheet as a raw material, and performing rolling at a temperature lower than the recrystallization temperature or cold and bonding. In this case, a high-temperature diffusion heat treatment is generally performed next. Thereafter, hot rolling and cold rolling and annealing may be repeated (generally, the final process is cold rolling) to produce a clad.

<ガスケットの製造方法>   <Gasket manufacturing method>

その他、所定の厚さに調整したオーステナイト系ステンレス鋼板およびフェライト系ステンレス鋼板のそれぞれにビート加工を施した後、これらの鋼板を重ね合わせて、周りを溶接することで、所定形状のビードを有するガスケットを製造することができる。また、クラッド材にスポット溶接(抵抗溶接)を行って、部分的に反らせ、所定形状のビードを有するガスケットを製造することができる。特に、ビートの頂点となる部分のみをスポット溶接する方法でも、クラッド板を反らせることができる。   In addition, after applying beat processing to each of the austenitic stainless steel plate and ferritic stainless steel plate adjusted to a predetermined thickness, these steel plates are overlapped and the surroundings are welded, thereby providing a gasket having a bead of a predetermined shape. Can be manufactured. Further, a gasket having a bead having a predetermined shape can be manufactured by performing spot welding (resistance welding) on the clad material and partially bending the clad material. In particular, the clad plate can be warped also by a method of spot welding only the portion that becomes the apex of the beat.

本実施の形態のガスケットは、上記のクラッド材を使用して、プレス成形などの手法で製造することができる。具体的には、ブランキング(打抜き)、プレス成形、複数枚の組み上げによって所定形状のビードを有するガスケットを製造することができる。また、所定の厚さに調整したオーステナイト系ステンレス鋼板およびフェライト系ステンレス鋼板のそれぞれにビート加工を施した後、これらの鋼板を重ね合わせて、周りを溶接することで、所定形状のビードを有するガスケットを製造することができる。また、クラッド材にスポット溶接(抵抗溶接)を行って、部分的に反らせ、所定形状のビードを有するガスケットを製造することができる。特に、ビートの頂点となる部分のみをスポット溶接する方法でも、クラッド板を反らせることができる。   The gasket of the present embodiment can be manufactured by a technique such as press molding using the above clad material. Specifically, a gasket having a bead of a predetermined shape can be manufactured by blanking (punching), press molding, and assembling a plurality of sheets. In addition, after applying a beat process to each of the austenitic stainless steel plate and ferritic stainless steel plate adjusted to a predetermined thickness, these steel plates are overlapped and welded around to form a gasket having a bead of a predetermined shape Can be manufactured. Further, a gasket having a bead having a predetermined shape can be manufactured by performing spot welding (resistance welding) on the clad material and partially bending the clad material. In particular, the clad plate can be warped also by a method of spot welding only the portion that becomes the apex of the beat.

このとき、高温でフランジ等と面圧を高めるようにオーステナイト系ステンレス鋼の層とフェライト系ステンレス鋼の層を配置する。即ち、ガスケットのビードがフェライト系ステンレス鋼側に反ることで、フランジ等との面圧を高めることができる。1枚のガスケットをもとにして、本発明ガスケットを説明したが、2枚積層、3枚積層ガスケットなどの場合も、フランジ等との面圧を高めるように、オーステナイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼の位置を決めることで、同様の効果が発現する。 At this time, an austenitic stainless steel layer and a ferritic stainless steel layer are disposed so as to increase the surface pressure with the flange or the like at a high temperature. That is, when the bead of the gasket warps to the ferritic stainless steel side, the surface pressure with the flange or the like can be increased. Although the gasket of the present invention has been described based on a single gasket, austenitic stainless steel and ferritic stainless steel are also used to increase the surface pressure with a flange or the like in the case of two-layered or three-layered gaskets. By determining the position of the steel, the same effect appears.

表1の化学組成を有するオーステナイト系ステンレス鋼板、フェライト系ステンレス鋼板を、一般的な熱間圧延、冷間圧延と焼鈍の繰り返しにより所定の板厚として製造した。   An austenitic stainless steel plate and a ferritic stainless steel plate having the chemical composition shown in Table 1 were produced as predetermined plate thicknesses by repeating general hot rolling, cold rolling and annealing.

脱脂、洗浄した後、それらの内、異なる2枚を重ね、圧力1.4MPaを付与したまま、1050℃×3h保持、非酸化性雰囲気中で拡散接合し、形状矯正することでクラッド材を製造した。同材から、各種試験片を採取し、加熱および冷却を所定回数行った後、下記の反り試験およびシール性試験を行った。その結果を表2に示す。   After degreasing and cleaning, two different ones are stacked, and the clad material is manufactured by diffusion bonding in a non-oxidizing atmosphere, maintaining the temperature of 1050 ° C. for 3 hours while applying a pressure of 1.4 MPa, and correcting the shape. did. Various test pieces were sampled from the same material, heated and cooled a predetermined number of times, and then subjected to the following warpage test and sealing property test. The results are shown in Table 2.

<反り試験>
上記のクラッド材を幅5mm×長さ20mmの短冊に切断した後、プレス成形によって図7に示す断面形状とする反り試験片を得た。反り試験片は、具体的には、先端〜2mmの間に第1平行部、先端から2mm〜4mmの間にテーパ部、先端から4mm〜他端の間に第2平行部を有し、第1平行部と第2平行部との段差を1mmとした。この段差は、ガスケットのビード高さを想定したものである。
<Warpage test>
The above clad material was cut into strips having a width of 5 mm and a length of 20 mm, and then a warp test piece having a cross-sectional shape shown in FIG. 7 was obtained by press molding. Specifically, the warpage test piece has a first parallel portion between the tip and 2 mm, a taper portion between 2 mm and 4 mm from the tip, and a second parallel portion between 4 mm and the other end from the tip. The step between the 1 parallel portion and the second parallel portion was 1 mm. This level | step difference assumes the bead height of a gasket.

反り試験片を、700℃に加熱して5分保持した後、室温まで冷却する熱履歴を10回繰り返した後の段差(高さ)と、100回繰り返した後の段差(高さ)を測定した。   After the warp test piece is heated to 700 ° C. and held for 5 minutes, the step (height) after repeating the heat history of cooling to room temperature 10 times and the step (height) after repeating 100 times are measured. did.

<シール性試験>
上記のクラッド材を、幅100mm×長さ100mmに切断した後、中央に直径70mmの貫通孔を設け、プレス成形によって図8に示す断面形状のビードを形成し、シール性試験材を得た。シール性試験材は、図8(b)に示すように、具体的には、内周端から外方に2mmまでの間に第1リング状平行部、内周端から外方に2mm〜4mmの間に円錐面部、内周端から外方に4mm〜外周端の間に第2リング状平行部を有し、第1リング状平行部と第2リング状平行部との段差(ビード高さ)を1mmとした。
<Sealability test>
After the above clad material was cut into a width of 100 mm and a length of 100 mm, a through hole having a diameter of 70 mm was provided in the center, and a bead having a cross-sectional shape shown in FIG. 8 was formed by press molding to obtain a sealability test material. Specifically, as shown in FIG. 8B, the sealability test material is a first ring-shaped parallel portion between 2 mm outward from the inner peripheral end and 2 mm to 4 mm outward from the inner peripheral end. Between the first ring-shaped parallel part and the second ring-shaped parallel part (bead height). ) Was 1 mm.

シール性試験材を、700℃に加熱して5分保持した後、室温まで冷却する熱履歴を100回繰り返した後に、所定圧力のガスのシール性を評価し、○(良好)、×(劣る)で評価した。   The sealability test material was heated to 700 ° C. and held for 5 minutes, and then the heat history of cooling to room temperature was repeated 100 times, and then the sealability of a gas at a predetermined pressure was evaluated. ○ (good), × (poor) ).

表2に示すように、本発明例1〜27は、加熱および冷却を10回および100回繰り返した後のビードの反りが、初期の状態より大きくなっており、加熱および冷却を100回繰り返した後のシール性が良好であった。   As shown in Table 2, in Examples 1-27 of the present invention, the warpage of the beads after repeating heating and cooling 10 times and 100 times was larger than the initial state, and heating and cooling were repeated 100 times. The later sealability was good.

他方、比較例28〜37は、加熱および冷却を100回繰り返した後のシール性が劣っていた。なお、比較例28はフェライト系ステンレス鋼同士、比較例29はオーステナイト系ステンレス鋼同士のクラッドであり、加熱、冷却にてビードがつぶれ、ガス漏れが発生した。比較例30〜37は、少なくとも100回の繰り返し加熱、冷却後のビード高さが減少し、主に冷却過程において室温近傍でシール性に劣る結果となった。   On the other hand, Comparative Examples 28 to 37 were inferior in sealing properties after repeating heating and cooling 100 times. In addition, Comparative Example 28 is a clad between ferritic stainless steels, and Comparative Example 29 is a clad between austenitic stainless steels. Beads were crushed by heating and cooling, and gas leakage occurred. In Comparative Examples 30 to 37, the bead height after repeated heating and cooling was reduced at least 100 times, and the sealing performance was poor in the vicinity of room temperature mainly in the cooling process.

本発明によれば、フランジの熱変形が生じた場合でもガスケットの面圧を低下させず、エンジン始動段階から常に優れたシール性を得ることができる。   According to the present invention, even when the flange is thermally deformed, the surface pressure of the gasket is not lowered, and excellent sealing performance can be always obtained from the engine starting stage.

1 ガスケット
1a、1b ガスケット
2a、2b フランジ
5 耐熱ガスケット用クラッド
5a オーステナイト系ステンレス鋼層
5a フェライト系ステンレス鋼層
6 基体
7 貫通孔
8 ビード
8a ビードを立ち上げ形成した面
10 エキゾーストマニホールド
20a、20b 排気管
21a、21b フランジ
30a、30b 接続部
40a、40b ボルト

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gasket 1a, 1b Gasket 2a, 2b Flange 5 Clad for heat-resistant gasket 5a Austenitic stainless steel layer 5a Ferritic stainless steel layer 6 Base 7 Through-hole 8 Bead 8a Surface where the bead is raised and formed 10 Exhaust manifold 20a, 20b Exhaust pipe 21a, 21b Flange 30a, 30b Connection part 40a, 40b Bolt

Claims (5)

耐熱ガスケットに用いられるクラッドであって、
オーステナイト系ステンレス鋼層およびフェライト系ステンレス鋼層を備え、
前記オーステナイト系ステンレス鋼層および前記フェライト系ステンレス鋼層が、
下記(1)式の関係を満たし、加熱および冷却を含む熱履歴が付与された際に、冷却後に前記フェライト系ステンレス鋼層側に凹反りが発生する、耐熱ガスケット用クラッド。
α ・σ αt ≧T γ ・σ γt … (1)
ただし、上記(1)式中の各記号の意味は下記の通りである。
α :フェライト系ステンレス鋼層の板厚
σ αt :耐熱ガスケットの使用温度でのフェライト系ステンレス鋼層の0.2%耐力
γ :オーステナイト系ステンレス鋼層の板厚
σ γt :耐熱ガスケットの使用温度でのオーステナイト系ステンレス鋼層の0.2%耐力
A clad used for a heat-resistant gasket,
It has an austenitic stainless steel layer and a ferritic stainless steel layer,
The austenitic stainless steel layer and the ferritic stainless steel layer are
A clad for a heat-resistant gasket, which satisfies the relationship of the following formula (1) and has a concave warp on the ferritic stainless steel layer side after cooling when a thermal history including heating and cooling is applied.
T α · σ αt ≧ T γ · σ γt (1)
However, the meaning of each symbol in the above formula (1) is as follows.
T α : Plate thickness of ferritic stainless steel layer
σ αt : 0.2% proof stress of ferritic stainless steel layer at the operating temperature
T gamma: plate thickness of the austenitic stainless steel layer
σ γt : 0.2% proof stress of austenitic stainless steel layer at operating temperature of heat-resistant gasket
前記加熱が、600℃以上への加熱であり、
前記冷却が、室温への冷却である、請求項1に記載の耐熱ガスケット用クラッド。
The heating is heating to 600 ° C. or higher;
The clad for heat-resistant gasket according to claim 1, wherein the cooling is cooling to room temperature.
加熱および冷却を繰り返す熱履歴が付与された際に、前記フェライト系ステンレス鋼層側に凹反りが発生する、請求項1または2に記載の耐熱ガスケット用クラッド。 The clad for heat-resistant gasket according to claim 1 or 2 , wherein a concave warp occurs on the ferritic stainless steel layer side when a thermal history that repeats heating and cooling is applied. 加熱および冷却を繰り返す熱履歴が付与された際に、10回目の冷却後に反りが0.1mm以上増加する、請求項1からまでのいずれかに記載の耐熱ガスケット用クラッド。 The clad for a heat-resistant gasket according to any one of claims 1 to 3 , wherein warpage increases by 0.1 mm or more after the tenth cooling when a thermal history of repeating heating and cooling is applied. 全厚さに対する前記オーステナイト系ステンレス鋼層の厚さの割合が、10〜50%である、請求項1から4までのいずれかに記載の耐熱ガスケット用クラッド。  The heat-resistant gasket cladding according to any one of claims 1 to 4, wherein a ratio of the thickness of the austenitic stainless steel layer to the total thickness is 10 to 50%.
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