JPH01159384A - Fe−Cr−Al系合金箔 - Google Patents

Fe−Cr−Al系合金箔

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JPH01159384A
JPH01159384A JP62317453A JP31745387A JPH01159384A JP H01159384 A JPH01159384 A JP H01159384A JP 62317453 A JP62317453 A JP 62317453A JP 31745387 A JP31745387 A JP 31745387A JP H01159384 A JPH01159384 A JP H01159384A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
foil
alloy foil
thickness
sides
oxidation
Prior art date
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Pending
Application number
JP62317453A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhide Ishii
和秀 石井
Tatsuo Kawasaki
川崎 龍夫
Masao Iguchi
征夫 井口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
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Publication of JPH01159384A publication Critical patent/JPH01159384A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、耐酸化性と酸化スケールの耐剥離性に優れた
Fe−Cr−Aρ糸合金箔に関し1本合金箔は高温酸化
性雰囲気下で激しい繰返し酸化を受ける自動車排ガス浄
化用触媒コンバータに好適なほか、燃焼ガス排気系の機
器、装置、暖房機部品などにも有用である。
[従来の技術] 従来、自動車排ガス浄化用触媒コンバータには、コーデ
ィエライト(2Mg0・2Aβ2o3・5SiO2)の
押出焼成ハニカムにγ−アルミナ微粒子を触媒担体とし
てコーティングしたのち、PLなどの触媒をつけたもの
が用いられている。
特開昭56−96726号公報に示されているように、
このコーディエライト製ハニカムを耐酸化ステンレス箔
を組み立てて製作した金属製ハニカムにすると、コンバ
ータの小型化、エンジン性能の向上など、種々の利点が
ある。
前記引用公報では耐酸化ステンレス箔としてイツトリウ
ム(Y)を添加したFe−Cr−Al2系合金箔(Cr
:15〜25重量%(以下、市f%を単に%と記す) 
、 Aff : 3〜6%、 Y :O−3〜1.0%
)を提案している。
また、特開昭58−177437号公報ではCr:8〜
25%、Aj2:3〜s%、全希土m元素が0.06%
までで、0.002〜0.05%のCe、La、Ndな
どを添加した合金箔の使用を提案している。
これ等は希土類元素の添加によってスケールの剥離を防
いだFe−Cr−Al2系合金で、電熱線等には古(か
ら用いられていたものである。
触媒コンバータに使用するステンレス箔をより薄くする
と、ハニカムの断面積減少により排気抵抗が下がり、エ
ンジン性能が向とする。また、触媒により排気ガスを処
理する場合、触媒の温度がある一定値以Fである必要が
あり、エンジン始動時からある時間は排気ガ又は処理さ
れないが、箔を薄肉化するとハニカムの熱容贋が減るの
でこの時間を短縮することができる。
一方、箔の耐酸化性は箔の厚さに大きく影響され、同一
成分の合金箔でも薄くするほど急激に耐酸化性が低下す
るので、より薄い箔を用いるためにはより耐酸化性の優
れたものを用いる必要がある。
Fe−Cr−Al2系合金ではCr、AI2含有壜を増
やすほど耐酸化性が向上するが、逆に熱間加工性、冷間
加工性等の加工性が低下し、経済的に大量生産できる限
界はCr25%、A 95.5%までである。この成分
では前述の特開昭56−96726、特開昭58−17
7437に示されているように、Y、Ce、La、Nd
等の希土類元素を添加して耐酸化性を向上させても、触
媒コンバータに使用する場合の箔の厚さは40μmは必
要であり、厚さ30μmでは短時間に酸化されてしまい
実用に耐えない。
〔発明が解決しようとする問題点1 本発明は前記従来技術の問題点を解決し、厚さが薄いに
も拘らず、耐酸化性の優れたFe−Cr−A9系合金箔
を提供しようとするものである。
[問題点を解決するための手段] 本発明者らは、前記従来技術の問題点を解決するために
種々研究の結果、耐酸化性のあるFe−Cr−Al2系
合金箔の両面にAl1層を設けることにより、耐酸化性
がさらに向上することを見い出し本発明に到達したもの
である。
〔作用1 本発明の合金箔において基板となるFe−Cr−Al系
会合金箔成分は、Crは16%未満ではAl層を設けて
も十分な耐酸化性が確保できず、25%を越えると冷間
加工性が低下し箔とすることが困難になるため16%以
上25%以下とし、Aeは2.5%未満ではAff層を
設けても十分な耐酸化性が確保できず、5.5%を越え
ると熱間加工性、冷間加工性が低下し箔とすることが困
難になるため2.5%以上5.5%以下とした。
一般にFe−Cr−Al2系合金では、耐酸化性および
酸化皮膜の耐剥離性向上のために、0.5%までのY、
0.1%までのCe、La、Nd等の希土類元素を添加
したり、冷延板の靭性を向上させ加工性を向上させるた
めに0.4%までのNb。
Ti、Zrを添加したりするが、本発明の場合にもこれ
らの元素を添加した基板を用いてもよい。
基板となる合金箔の厚さは、25%m未満ではA12層
を設けても十分な耐酸化性を確保できず。
45 tr mを越えるとハニカムの断面積が増えて排
気抵抗が上がり、また、45μmを越えるとAg層を設
けないFe−Cr−Al1系合金箔でも十分な耐酸化性
を得られるので、Ac層を設ける必要はない。従って基
板となる合金箔の厚さは25μm以上45μm以下とし
た。
A1層の厚さは、0.2%m未満では耐酸化性の向上に
効果が不十分で、2.5μmを越えると高温で生成した
酸化皮膜が冷却時に剥離してしまう。
触媒コンバータは箔の上にγ−アルミナ微粒子をコーテ
ィングし、その上にPt、Rh等の触媒を担持させる構
造であるから、箔の酸化皮膜が剥離してしまうと触媒の
用をなさな(なる。このためAff層の厚さは0.2μ
m以上2.5μm以下とした。
本発明の合金箔の製造方法としては、前記基板の表面を
脱脂したのち、A2のドライブレーティングによって蒸
着層を形成する方法が、Al1層と基板のFe−Cr−
Aβ合金箔との間に脆いFe−Aj2金属間化合物層を
形成せず、塑性変形性に富みその後の加工がし易(特に
好適である。
ドライブレーティング法は通常の蒸着法、スパッタリン
グ、イオンブレーティングあるいはイオンインプランテ
ーション等、従来公知の手法を好適に使用できる。
なお、前述の特開昭56−96726号公報では、特殊
な熱処理で表面に長さ数μmのAff203ウィスカー
を生成した上に、触媒のコーティングを行っている。本
発明の合金箔もこれと同一の熱処理を行った場合、良好
なAR203ウィスカーが生成するので、この製造方法
による触媒コンバータにも好適である。
[実施例] 第1表に成分を示した15%Cr2%AI2.18%C
r3%AI2.20%Cr5%Affの3鋼神な、それ
ぞれ5を真空溶解炉で溶解しインゴットに造塊したのち
、通常のステンレス鋼製造設備を用いて熱間圧延、冷間
圧延を行い1.厚さ30jL m、幅120mmの合金
箔コイルを製造した。
このコイルを10−4〜l 0−5Torrに減圧した
真空槽を通過させながら両面にスパッタリングにより、
0.1,0.2.0.5.1.2.3.4amの厚さの
A2層を蒸着した。
得られた合金箔から20X30mmの試験片を切り取り
、1150°Cで5日間の耐酸化試験を行った。酸化試
験片は1日毎に取り出し重量測定を行った。
第2表に試験結果を示す。表中の数値は酸化増量が1m
g/crn″未満であった日数を示し、表中の○印は5
日後も酸化増量が1 m g / c rn”未満であ
ることを示す。
15Cr2Aff合金箔ではAI2を層厚3μmに蒸着
しても、酸化増量を1mg/crn’に抑えられるのは
4日までで、5日目には箔自体が完全に酸化物になりぼ
ろぼろとなった。
それにだいし、l 8Cr3A、9合金箔はAρ蒸着層
厚がO,lumでは4日目で完全に酸化されぼろぼろに
なったのに対し、AI2蒸着層厚が、0.2μmでは5
日でも酸化増量は0.45 m g / c rn’で
、健全な合金箔であった。
同様に、20Cr5Aji!でも層厚0.2 μm以上
のAj2蒸着で良好な耐酸化性を示した。
次に、5日間の酸化増量が1mg/ゴ未満で健全な合金
箔であった試験片の両面を、電子顕微鏡で酸化皮膜の剥
離の有無を調べ、その結果を第3表に示した。表中×お
よび○印は、それぞれ酸化皮膜の剥離の有り無しを示す
。18Cr3AI2.20Cr5Affとも、AaX、
着層の厚さが3μm以上では酸化皮膜の剥離が見られた
〔発明の効果1 以上の実験結果が示すように、本発明の合金箔は、耐酸
化性に優れており、かつ安価であることから自動車の触
媒コンバータ用ステンレス泊に最適であり、公害対策上
におけるメリットは大きい。また他の過酷な繰返し酸化
を受ける用途にも有用で、従来は得られなかった上記の
優れた特性を持つ合金箔を、容易に安価に提供すること
ができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 クロム16重量%以上25重量%以下とアルミニウ
    ム2.5重量%以上5.5重量%以下とを含有する厚さ
    25μm以上45μm以下のFe−Cr−Al系合金箔
    の両面に、それぞれ厚さ0.2μm以上2.5μm以下
    のアルミニウム層を設けたことを特徴とするFe− Cr−Al系合金箔。
JP62317453A 1987-12-17 1987-12-17 Fe−Cr−Al系合金箔 Pending JPH01159384A (ja)

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WO1993017789A1 (fr) * 1992-03-02 1993-09-16 Nippon Steel Corporation Pot catalytique d'automobile a resistance elevee a la chaleur
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