JPH0312142B2 - - Google Patents
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- JPH0312142B2 JPH0312142B2 JP63166959A JP16695988A JPH0312142B2 JP H0312142 B2 JPH0312142 B2 JP H0312142B2 JP 63166959 A JP63166959 A JP 63166959A JP 16695988 A JP16695988 A JP 16695988A JP H0312142 B2 JPH0312142 B2 JP H0312142B2
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Landscapes
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- Catalysts (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、酸化物ウイスカーで被覆されたフエ
ライトステンレス鋼箔の製造方法に関し、特に自
動車排ガスコンバーターに使用されるメタルハニ
カム用材料、或は、その他多くの工業過程で行わ
れる触媒反応に使用される触媒装置材料に適した
酸化物ウイスカーで被覆されたフエライトステン
レス鋼箔の製造方法に関する。
（従来の技術）
従来、自動車排ガス浄化用触媒コンバーターと
しては、セラミツク製ハニカムにγ−アルミナ粒
子を触媒担体としてコーテイングした後、Pt、
Rhなどの触媒をつけたものが使用されている。
このセラミツク製ハニカムを、耐高温酸化性に優
れたステンレス鋼箔で製造すると、触媒の支持体
が金属であるため、熱伝導性、強靱性の面でセラ
ミツク支持体にまさり、触媒性能、エンジン性能
の向上を図ることができる。
しかしながら、ステンレス鋼箔に直接γ−アル
ミナ触媒担体をつけた場合には、使用中の温度変
化や機械的震動により触媒担体が剥離する欠点が
あつた。この欠点を克服する方法として、ステン
レス鋼箔の表面にアルミナウイスカーを設けて、
その触媒担体の耐剥離性を向上させている。
アルミナウイスカーの生成方法として、種々の
方法が提案されている。例えば、特開昭56−
96726号には15％≦Cr≦25％、３％≦Al≦６％を
含むフエライトステンレス鋼箔を金属剥離法（ピ
ーリング）により製造し、この箔を870℃〜970℃
の間で大気酸化させてアルミナウイスカーを箔表
面に成長させており、また、特開昭57−71898号
では15％≦Cr≦25％≦、３％≦Al≦６％を含む
フエライトステンレス鋼箔を酸素分圧0.75トール
以下の炭酸ガス、窒素、水素または稀有ガスの何
れかの雰囲気中で875℃〜925℃で約１分間加熱し
た後、空気中で870℃〜930℃の間の温度で長時間
酸化させる２段階の熱処理により表面アルミナウ
イスカーを成長させている。
しかしながら、特開昭56−96726号の如く、ピ
ーリング法による金属箔の製造は、大量生産が困
難であること、また、特開昭57−71898号の方法
は、アルミニウムを３〜６％含有する高Al含有
ステンレス鋼を使用しているが、このような高
Al含有フエライトステンレス鋼は、靱性に乏し
く大量生産することは困難である。
（発明が解決しようとする課題）
本発明者らは、上記の欠点を解決すべく種々検
討した結果、大量生産可能な低アルミニウム含有
フエライトステンレス鋼、若しくは、Alを含有
しないフエライトステンレス鋼を使用し、その表
面に、メカニカルプレーテイング法によりAlメ
ツキを行い、拡散熱処理を施し、表面層のみ高
Al含有フエライト相に改質し、これを空気中で
酸化させることにより、上記欠点を改良しうるこ
とを見出して本発明を完成するに至つたもので、
本発明の目的は、低Al含有フエライトステンレ
ス鋼、若しくは、実質的にAlを含有しないフエ
ライトステンレス鋼を素材として自動車排ガスコ
ンバーターに使用される触媒保持材に適した酸化
物ウイスカーで被覆されたフエライトステンレス
鋼箔の製造方法を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
本発明は、メカニカルプレーテイング法により
フエライトステンレス鋼箔表面にAlメツキを施
した後、真空中もしくは非酸化性ガスの雰囲気中
で、加熱してAlをフエライトステンレス鋼中に
拡散させ、該箔表面近傍のみを高Al含有フエラ
イト相に改質したのち、これを空気中で加熱して
該箔の表面に酸化物ウイスカーを成長させること
を特徴とする酸化物ウイスカーで被覆されたフエ
ライトステンレス鋼箔の製造方法であり、また、
メカニカルプレーテイング法によりフエライトス
テンレス鋼表面にAlメツキを施した後、冷間圧
延を施して箔とし、該箔を、前述同様に、真空中
もしくは非酸化性ガスの雰囲気中で、加熱して
Alフエライトステンレス鋼中に拡散させ、該箔
の表面近傍のみを高Al含有フエライト相に改質
したのち、これを空気中で加熱して酸化物ウイス
カーを該箔の表面に成長させることを特徴とする
酸化物ウイスカーで被覆されたフエライトステン
レス鋼箔の製造方法、或は、メカニカルプレーテ
イング法によりフエライトステンレス鋼表面に
Alメツキを施した後、真空中もしくは非酸化性
ガスの雰囲気中で加熱してAlをフエライトステ
ンレス鋼中に拡散させて前記鋼の表面近傍のみを
高Al含有フエライト相に改質したのち、冷間圧
延を施して箔とし、該箔を空気中で加熱して酸化
物ウイスカーを該箔の表面に成長させることを特
徴とする酸化物ウイスカーで被覆されたフエライ
トステンレス鋼箔の製造方法である。
すなわち、本発明では酸化物ウイスカーで被覆
されたフエライトステンレス鋼箔の製造するに際
し、フエライトステンレス鋼箔表面にAlメツキ
を施し拡散処理を行う場合、フエライトステンレ
ス鋼表面にAlメツキを施した後、冷間圧延して
箔とし、しかる後、拡散処理を行う場合、及び、
Alメツキを施したフエライトステンレス鋼を拡
散処理を行つた後、冷間圧延して箔とする場合の
何れでもよい。
本発明で使用するフエライトステンレス鋼は、
通常使用されているAl含有フエライトステンレ
ス鋼にAlメツキを施して高Al含有フエライト相
としてもよいが、特にAlが３％以下の低Al含有
フエライトステンレス鋼であるのが好ましく、例
えば、Alを実質的に含有しないフエライトステ
ンレス鋼、或は、Cr：10〜30％、Al：３％未満
及び任意的にＹ、La、Ce等のレアメタルを0.1〜
1.0％含有するものが好ましい。通常、大量生産
されているSUS409L、SUS410L、SUS430、
SUS430LX等が使用される。
本発明におけるメカニカルプレーテイング法に
よるAlメツキ方法とは、本発明者らが、先に特
願昭62−321345号で提案した常温大気中でAlの
連続メツキ可能なメツキ方法である。すなわち、
純金属或は合金をブラシ状にして金属ブラシと
し、該金属ブラシとメツキ金属から成る金属ブロ
ツクを摩擦接触させて、金属ブラシにより金属ブ
ロツクの金属の微小部分を剥ぎ取ると同時に、前
記金属ブラシを被メツキ材料と摩擦接触させて、
剥ぎ取つた金属ブロツクの金属を金属ブラシを介
して被メツキ材表面に機械的にプレーテイングさ
せることを特徴とするメカニカルプレーテイング
方法である。
Alメツキの場合には、金属ブラシとして、ス
テンレス線もしくは硬鋼線を多数植込んだ円筒状
ワイヤーブラシが好ましい。
金属ブロツクとしては、メツキ金属であるAl
ブロツクを用いる。ブロツク形状としては、円柱
状のものが本発明では好ましい。
第１図に本発明で使用するメカニカルプレーテ
イング方法の実施態様の一例を示す。図面におい
て、１は金属ブラシ、２は金属ブラシを形成する
金属線（ステンレス線あるいは硬鋼線等）、３は
金属線を植え込む支持筒、４は円柱状のAlブロ
ツク、５はエンドレスベルト研磨機、６は被メツ
キ材（フエライトステンレス鋼）、７は形成され
たAlメツキ層、８はコンタクトロールを示す。
金属ブラシ１を高速回転させ、金属線２の先端
をAlブロツク４および被メツキ材６に接触され
ることにより、Alメツキ層７を得ることができ
る。また、Alブロツク４とエンドレスベルト研
磨機５を接触させることにより、金属ブラシ１で
摩耗を受けたAlブロツク４の表面を再生するこ
とができる。
この方法でメツキするAlの膜厚は、特に限定
はないが、ただ、自動車の排気ガス浄化触媒コン
バーターの支持体として使用する場合には、拡散
熱処理を受けた箔の状態で全体のAl量が３％以
上になるように調整する。これは、自動車触媒コ
ンバーターの使用温度である800〜950℃での長時
間酸化に耐えうるに必要なAl量とするためであ
る。したがつて、被メツキ材料の板厚及びAl含
有量によつてAlメツキ厚は変化する。
このメカニカルプレーテイング方法を用いて、
フエライトステンレス鋼表面にAlメツキを施し
たものを、空気中で加熱する前にAlを鋼中へ拡
散させなければならない。フエライトステンレス
鋼表面にAlメツキを施したものを、直ちに直接
空気中で加熱して酸化させても酸化物ウイスカー
は生成しない。すなわち、酸化物ウイスカーを生
成させるためには、空気中で加熱する前にAlを
鋼中へ拡散させる必要がある。拡散熱処理は、
700℃〜1200℃の範囲内で実施し、表面Al濃度が
少なくとも６％以上になるように保持時間を決め
る。700℃未満では、表面Alを鋼中へ拡散させる
のに時間がかかること、1200℃を超える温度で
は、結晶粒の著しい粗大化を生じ、材質化を劣化
させるので、拡散熱処理は、700℃〜1200℃の間
が好ましい。さらに、表面Al濃度を６％以上に
なるように調整する理由は、酸化物ウイスカーを
フエライトステンレス鋼表面に均一に生成させる
のに必要なためである。
拡散熱処理の雰囲気としては、真空中、若しく
は、非酸化性ガス雰囲気中であつて、工業的に容
易に得られる酸素分圧0.75トール以下であれば良
い。
拡散熱処理は、フエライトステンレス鋼箔に
Alメツキした場合には、Alメツキの後に実施し、
箔より厚い段階でAlメツキを施した場合は、Al
メツキ後、冷間圧延で箔にした後に実施するか、
或は、Alメツキ後、拡散熱処理を実施してから、
冷間圧延して箔とする。
拡散熱処理後もしくは拡散熱処理して冷間圧延
した後、空気中で加熱して酸化物ウイスカーを生
成させる。温度は、850℃〜950℃の間が好まし
く、保持時間は、例えば900℃で８時間以上、925
℃で４時間以上あれば十分である。
空気中での加熱温度が850℃未満の場合、高ア
スペクト比の酸化物ウイスカーを得るのに非常に
時間がかかり、工業的には困難である。950℃を
越える温度では、アスペクト比の高い酸化物ウイ
スカーは得られず、塊状若しくは平坦な酸化物と
なる。
なお、本発明は先行技術として挙げた特開昭57
−71898号公報に開示されている技術とは次の点
で異なる。すなわち、特開昭57−71898号では、
冷間圧延されたアルミニウム含有ステンレス鋼フ
オイル上の酸化物ウイスカーの成長強化法として
２段階酸化法を提案しており、まず、低酸素分圧
中で875℃〜925℃の間で約１分間加熱してウイス
カー前駆体フイルム（酸化物フイルム）を形成し
た後、空気中で870℃〜930℃の間で８時間以上加
熱することによつて高アスペクト比の酸化物ウイ
スカー（実質的にはα−アルミナウイスカー）を
得ている。
これに対し、本発明方法は、メカニカルプレー
テイング法により、Alメツキしたフエライトス
テンレス鋼を使用し、更に、本発明方法では、２
段階熱処理が不要であること（空気中酸化のみで
よい）、及び、酸化物ウイスカーが実質的にはθ
−アルミナウイスカーである点で特開昭57−
71898号とは大きな差異がある。
すなわち、本発明方法では、Alの鋼中への拡
散を行なうために拡散熱処理を行なつているが、
これはウイスカー前駆体を形成させるための処理
ではない。その証拠に、拡散熱処理後、50％以上
の冷間圧延を施した後、直接空気中で加熱するこ
とにより酸化物ウイスカーで密に覆われた面を得
ることができる。更に拡散熱処理で表面に生成し
た薄い酸化物を酸洗で除去し、その後直接空気中
で加熱することでも酸化物ウイスカーで密に覆わ
れた面を得ることができる。
これは、メカニカルプレーテイングによりAl
メツキがなされるとき、被メツキ材表面が極度の
加工を受けること、および拡散熱処理でフエライ
トステンレス鋼表面のAl濃度を６％以上の高Al
フエライト相に改質していることが原因としてあ
げられる。又、本発明方法によつて得られた酸化
物ウイスカーで被覆されたフエライトステンレス
鋼箔の酸化物ウイスカーは、Ｘ線回折、透過型電
子顕微鏡観察により、θ−アルミナウイスカーで
あることが分かつている。このθ−アルミナは、
α−アルミナより活性であり、触媒含浸したγ−
アルミナとの密着性に優れる。
以下、本発明の実施例をもつて、更に具体的に
説明するが、本発明は、これら実施例に限定され
るものではない。
実施例 １〜３
被メツキ材料として、実質的にAlを含まない
SUS409L、SUS430LX及び低Al含有フエライト
ステンレス鋼である20Cr−2.5Al鋼を用いた。板
厚は、それぞれ0.04mm、0.20mm、0.10mmのものを
用いた。
Alメツキは、第１図に示すメカニカルプレー
テイング法を用いた。具体的には、0.18φの
SUS304H線を多数植え込んだ外径250mmの金属ブ
ラシ１を回転数2000γpmで高速回転させながら、
Alブロツク４（200φの丸棒）および移動する被
メツキ材へ摩擦接触させてAlメツキを行なつた。
このメツキ方法で、先づ、上記３種の被メツキ材
料表面の両面にAlメツキを行なつた。各々のメ
ツキ厚（片面）を第１表に示す。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a method for manufacturing ferritic stainless steel foil coated with oxide whiskers, particularly as a material for metal honeycombs used in automobile exhaust gas converters, and in many other industrial processes. The present invention relates to a method for producing ferritic stainless steel foil coated with oxide whiskers, which is suitable as a catalyst device material used in catalytic reactions. (Prior art) Conventionally, as a catalytic converter for automobile exhaust gas purification, a ceramic honeycomb is coated with γ-alumina particles as a catalyst carrier, and then Pt,
Products with a catalyst such as Rh are used.
When this ceramic honeycomb is manufactured using stainless steel foil, which has excellent high-temperature oxidation resistance, since the catalyst support is metal, it has better thermal conductivity and toughness than ceramic supports, and improves catalyst performance and engine performance. It is possible to improve the However, when the γ-alumina catalyst carrier is attached directly to the stainless steel foil, there is a drawback that the catalyst carrier peels off due to temperature changes or mechanical vibrations during use. As a way to overcome this drawback, we provided aluminum whiskers on the surface of stainless steel foil.
The peeling resistance of the catalyst carrier is improved. Various methods have been proposed for producing alumina whiskers. For example, JP-A-56-
In No. 96726, a ferrite stainless steel foil containing 15%≦Cr≦25%, 3%≦Al≦6% is manufactured by a metal peeling method (peeling), and this foil is heated at 870°C to 970°C.
In JP-A-57-71898, ferrite stainless steel foil containing 15%≦Cr≦25%≦ and 3%≦Al≦6% heated at 875°C to 925°C for about 1 minute in an atmosphere of carbon dioxide, nitrogen, hydrogen, or rare gas with an oxygen partial pressure of 0.75 torr or less, and then heated in air at a temperature between 870°C and 930°C. Surface alumina whiskers are grown through a two-step heat treatment involving long-term oxidation. However, manufacturing metal foil by the peeling method as in JP-A-56-96726 is difficult in mass production, and the method in JP-A-57-71,898 contains 3 to 6% aluminum. Although high Al content stainless steel is used,
Al-containing ferrite stainless steel has poor toughness and is difficult to mass produce. (Problems to be Solved by the Invention) As a result of various studies in order to solve the above-mentioned drawbacks, the present inventors have decided to use low-aluminum-containing ferrite stainless steel or ferrite stainless steel that does not contain Al, which can be mass-produced. , Al plating is applied to the surface using mechanical plating method, and diffusion heat treatment is applied to increase the height of only the surface layer.
We have completed the present invention by discovering that the above drawbacks can be improved by modifying the Al-containing ferrite phase and oxidizing it in air.
The object of the present invention is to provide a ferrite stainless steel coated with oxide whiskers, which is made of low Al-containing ferrite stainless steel or ferrite stainless steel that does not substantially contain Al, and is suitable for a catalyst holding material used in automobile exhaust gas converters. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing steel foil. (Means for Solving the Problems) The present invention applies Al plating to the surface of a ferrite stainless steel foil using a mechanical plating method, and then heats it in a vacuum or a non-oxidizing gas atmosphere to remove Al from the ferrite stainless steel foil. An oxide whisker characterized by being diffused into steel to modify only the vicinity of the surface of the foil into a high Al-containing ferrite phase, and then heated in air to grow oxide whiskers on the surface of the foil. A method for producing ferrite stainless steel foil coated with
After applying Al plating to the surface of ferrite stainless steel using the mechanical plating method, cold rolling is performed to form a foil, and the foil is heated in a vacuum or in a non-oxidizing gas atmosphere as described above.
The feature is that Al ferrite is diffused into stainless steel to modify only the vicinity of the surface of the foil into a high Al-containing ferrite phase, and then heated in air to grow oxide whiskers on the surface of the foil. ferritic stainless steel foil coated with oxide whiskers, or mechanical plating method to coat ferritic stainless steel foil on ferrite stainless steel surface.
After applying Al plating, the aluminum is diffused into the ferrite stainless steel by heating in a vacuum or in a non-oxidizing gas atmosphere to modify only the near surface of the steel into a high Al-containing ferrite phase, and then cooled. A method for producing a ferrite stainless steel foil coated with oxide whiskers, which comprises rolling the foil into a foil and heating the foil in air to grow oxide whiskers on the surface of the foil. That is, in the present invention, when producing a ferrite stainless steel foil coated with oxide whiskers, when the surface of the ferrite stainless steel foil is subjected to Al plating and diffusion treatment, after Al plating is applied to the ferrite stainless steel surface, cooling is performed. When the foil is rolled and then subjected to a diffusion treatment, and
Any method may be used in which Al-plated ferrite stainless steel is subjected to a diffusion treatment and then cold-rolled to form a foil. The ferrite stainless steel used in the present invention is
Although commonly used Al-containing ferrite stainless steel may be plated with Al to form a high-Al-containing ferrite phase, it is particularly preferable to use a low-Al-containing ferrite stainless steel with an Al content of 3% or less. Ferrite stainless steel that does not contain Cr: 10 to 30%, Al: less than 3%, and optionally contains 0.1 to 0.1% of rare metals such as Y, La, Ce, etc.
Preferably, it contains 1.0%. Usually mass-produced SUS409L, SUS410L, SUS430,
SUS430LX etc. are used. The Al plating method using the mechanical plating method in the present invention is a plating method that allows continuous plating of Al in the atmosphere at room temperature, which the present inventors previously proposed in Japanese Patent Application No. 62-321345. That is,
A metal brush is formed by making a pure metal or an alloy into a brush shape, and the metal brush and a metal block made of plated metal are brought into frictional contact, and a minute part of the metal of the metal block is peeled off by the metal brush, and at the same time, the metal brush is removed. in frictional contact with the material to be plated,
This is a mechanical plating method characterized in that the metal of the stripped metal block is mechanically plated onto the surface of the material to be plated via a metal brush. In the case of Al plating, the metal brush is preferably a cylindrical wire brush in which many stainless steel wires or hard steel wires are embedded. The metal block is made of Al, which is a plated metal.
Use blocks. In the present invention, the block shape is preferably cylindrical. FIG. 1 shows an example of an embodiment of the mechanical plating method used in the present invention. In the drawing, 1 is a metal brush, 2 is a metal wire (stainless wire or hard steel wire, etc.) that forms the metal brush, 3 is a support tube into which the metal wire is implanted, 4 is a cylindrical Al block, and 5 is an endless belt polishing machine. , 6 indicates the material to be plated (ferrite stainless steel), 7 indicates the formed Al plating layer, and 8 indicates a contact roll. The Al plating layer 7 can be obtained by rotating the metal brush 1 at high speed and bringing the tip of the metal wire 2 into contact with the Al block 4 and the material to be plated 6. Furthermore, by bringing the Al block 4 into contact with the endless belt polisher 5, the surface of the Al block 4 that has been worn by the metal brush 1 can be regenerated. There is no particular limit to the thickness of the Al film plated using this method, but when used as a support for an automobile exhaust gas purification catalytic converter, the total amount of Al in the foil that has undergone diffusion heat treatment is Adjust so that it is 3% or more. This is to ensure that the amount of Al is sufficient to withstand long-term oxidation at 800 to 950°C, which is the operating temperature of automotive catalytic converters. Therefore, the Al plating thickness changes depending on the plate thickness and Al content of the material to be plated. Using this mechanical plating method,
Before heating a ferrite stainless steel surface plated with Al in air, the Al must be diffused into the steel. Oxide whiskers are not generated even if the Al-plated ferrite stainless steel surface is immediately heated and oxidized in the air. That is, in order to generate oxide whiskers, it is necessary to diffuse Al into the steel before heating it in air. Diffusion heat treatment is
The temperature is 700°C to 1200°C, and the holding time is determined so that the surface Al concentration is at least 6%. If the temperature is less than 700℃, it will take time to diffuse the surface Al into the steel, and if the temperature exceeds 1200℃, the crystal grains will become coarser and the quality of the material will deteriorate. Preferably, the temperature is between 1200°C. Furthermore, the reason why the surface Al concentration is adjusted to 6% or more is that it is necessary to uniformly generate oxide whiskers on the surface of the ferrite stainless steel. The atmosphere for the diffusion heat treatment may be a vacuum or a non-oxidizing gas atmosphere with an oxygen partial pressure of 0.75 torr or less, which is easily obtained industrially. Diffusion heat treatment on ferritic stainless steel foil
In case of Al plating, carry out after Al plating,
If Al plating is applied at a stage thicker than the foil, the Al
After plating, after cold rolling into foil, or
Alternatively, after performing Al plating and performing diffusion heat treatment,
Cold rolled into foil. After the diffusion heat treatment or after the diffusion heat treatment and cold rolling, the material is heated in air to generate oxide whiskers. The temperature is preferably between 850°C and 950°C, and the holding time is, for example, 8 hours or more at 900°C, 925°C.
4 hours or more at ℃ is sufficient. When the heating temperature in air is less than 850°C, it takes a very long time to obtain oxide whiskers with a high aspect ratio, which is industrially difficult. At temperatures above 950° C., oxide whiskers with a high aspect ratio cannot be obtained, and a lumpy or flat oxide is obtained. Note that the present invention is based on Japanese Patent Application Laid-Open No.
This differs from the technology disclosed in Publication No. -71898 in the following points. That is, in JP-A-57-71898,
We have proposed a two-step oxidation method to enhance the growth of oxide whiskers on cold-rolled aluminum-containing stainless steel foils. First, heating between 875°C and 925°C for about 1 minute in a low oxygen partial pressure is performed. After forming a whisker precursor film (oxide film), high aspect ratio oxide whiskers (substantially α- Alumina whiskers). In contrast, the method of the present invention uses Al-plated ferrite stainless steel by a mechanical plating method, and furthermore, the method of the present invention uses
No step heat treatment is required (only oxidation in air is required), and the oxide whiskers are substantially
−Unexamined Japanese Patent Application Publication No. 1983-1987-
There is a big difference from No. 71898. That is, in the method of the present invention, diffusion heat treatment is performed to diffuse Al into the steel.
This is not a treatment for forming whisker precursors. As proof of this, a surface densely covered with oxide whiskers can be obtained by applying 50% or more cold rolling after diffusion heat treatment and then heating directly in air. Furthermore, a surface densely covered with oxide whiskers can be obtained by removing thin oxides generated on the surface by diffusion heat treatment by pickling and then heating directly in air. This is achieved by mechanical plating.
When plating is performed, the surface of the material to be plated is subjected to extreme processing, and the Al concentration on the ferrite stainless steel surface is increased to 6% or more by diffusion heat treatment.
This may be due to modification to a ferrite phase. Further, the oxide whiskers of the ferrite stainless steel foil coated with oxide whiskers obtained by the method of the present invention have been found to be θ-alumina whiskers by X-ray diffraction and transmission electron microscopy. . This θ-alumina is
More active than α-alumina, catalyst-impregnated γ-
Excellent adhesion to alumina. EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Examples 1 to 3 Material to be plated does not substantially contain Al
SUS409L, SUS430LX, and 20Cr-2.5Al steel, which is a low Al-containing ferrite stainless steel, were used. The plate thicknesses used were 0.04 mm, 0.20 mm, and 0.10 mm, respectively. For Al plating, the mechanical plating method shown in Figure 1 was used. Specifically, 0.18φ
While rotating a metal brush 1 with an outer diameter of 250 mm in which many SUS304H wires are implanted at a high speed of 2000 γpm,
Al plating was performed by frictionally contacting the Al block 4 (200φ round bar) and the moving material to be plated.
Using this plating method, Al plating was first applied to both surfaces of the three types of materials to be plated. The plating thickness (one side) of each is shown in Table 1.
【表】
その後、第１表に示す工程で箔とし、空気中で
酸化処理をし、酸化物形状を走査型電子顕微鏡に
て観察した。酸化物ウイスカーの同定をＸ線回折
にておこなつた。何れの場合にも、θ−Al2O3ウ
イスカーが生成している。
第２図は、第１表の実施例３で生成した酸化物
ウイスカーの走査型電子顕微鏡観察結果である。
約3μｍ長の酸化物ウイスカーが生成している。
（発明の効果）
以上述べたように、本発明は、Alを含まない
フエライトステンレス鋼、もしくは低Al含有フ
エライトステンレス鋼を使用するので、従来使用
されている高Al含有フエライトステンレス鋼の
場合に比して、大量生産が可能である。
また、常温、大気中で安価にメツキ可能なメカ
ニルプレーテイングにより表面にAlメツキを施
し、これを拡散させることにより、表面は極めて
高いAl濃度とすることができるので、アスペク
ト比の大きいウイスカーを均一に生成させること
ができる。さらに、本発明法で得られる酸化物ウ
イスカーは、θ−アルミナであり、これを表面に
有するフエライトステンレス鋼箔は、触媒担体保
持能力に優れ、自動車排ガス触媒コンバータはも
とより、多くの工業過程で行なわれる触媒反応に
用いられる装置用材料、また、密着強度の要求さ
れるセラミツクスとの接合に好適である。[Table] Thereafter, the foil was made into a foil through the steps shown in Table 1, oxidized in air, and the shape of the oxide was observed using a scanning electron microscope. The oxide whiskers were identified by X-ray diffraction. In either case, θ-Al 2 O 3 whiskers are generated. FIG. 2 shows the results of scanning electron microscopy of the oxide whiskers produced in Example 3 shown in Table 1.
Oxide whiskers with a length of approximately 3 μm are generated. (Effects of the Invention) As described above, since the present invention uses ferrite stainless steel that does not contain Al or ferrite stainless steel that contains low Al content, it is compared to the case of conventionally used ferrite stainless steel that contains high Al content. Therefore, mass production is possible. In addition, by applying Al plating to the surface using mechanical plating, which can be plated at low cost in the atmosphere at room temperature, and by diffusing this, the surface can have an extremely high Al concentration, so whiskers with a large aspect ratio can be uniformly plated. can be generated. Furthermore, the oxide whisker obtained by the method of the present invention is θ-alumina, and the ferrite stainless steel foil having this on its surface has an excellent ability to hold a catalyst carrier, and is used in many industrial processes as well as automobile exhaust gas catalytic converters. It is suitable as a material for devices used in catalytic reactions, and for bonding with ceramics that require strong adhesion.
第１図は、本発明で用いられるメカニカルプレ
ーテイング法の説明図である。第２図は、本発明
の実施例３で得られた酸化物ウイスカー（θ−
Al2O3）の表面走査型電子顕微鏡写真である。
１……金属ブラシ、２……金属線、３……ワイ
ヤ支持筒、４……Alブロツク、５……エンドレ
スベルト研磨機、６……被メツキ材（フエライト
ステンレス鋼）、７……形成されたAlメツキ層、
８……コンタクトロール。
FIG. 1 is an explanatory diagram of the mechanical plating method used in the present invention. Figure 2 shows the oxide whiskers (θ-
This is a surface scanning electron micrograph of Al 2 O 3 ). 1... Metal brush, 2... Metal wire, 3... Wire support tube, 4... Al block, 5... Endless belt polisher, 6... Material to be plated (ferrite stainless steel), 7... Formed Al plating layer,
8...Contact roll.
Claims (1)
ブロツクとを摩擦接触させて、該金属ブラシによ
り金属ブロツクの金属の微小部分を剥ぎ取ると同
時に、前記金属ブラシをフエライトステンレス鋼
箔と摩擦接触させて、剥ぎ取つた金属ブロツクの
金属を、金属ブラシを介してフエライトステンレ
ス鋼箔の表面に機械的にプレーテイングさせて、
前記フエライトステンレス鋼箔の表面にAlメツ
キを施した後、真空中もしくは非酸化性ガスの雰
囲気中で、加熱してAlをフエライトステンレス
鋼中に拡散させ、前記箔表面近傍のみを高Al含
有フエライト相に改質したのち、これを空気中で
加熱して前記箔表面に酸化物ウイスカーを成長さ
せることを特徴とする酸化物ウイスカーで被覆さ
れたフエライトステンレス鋼箔の製造方法。 ２ 金属ブラシと純金属または合金から成る金属
ブロツクとを摩擦接触させて、該金属ブラシによ
り金属ブロツクの金属の微小部分を剥ぎ取ると同
時に、前記金属ブラシをフエライトステンレス鋼
と摩擦接触させて、剥ぎ取つた金属ブロツクの金
属を、金属ブラシを介してフエライトステンレス
鋼表面にAlメツキを施した後、冷間圧延を施し
て箔とし、該箔を真空中もしくは非酸化性ガスの
雰囲気中で、加熱してAlをフエライトステンレ
ス鋼中に拡散させて該箔の表面近傍のみを高Al
含有フエライト相に改質したのち、これを空気中
で加熱して酸化物ウイスカーを該箔の表面に成長
させることを特徴とする酸化物ウイスカーで被覆
されたフエライトステンレス鋼箔の製造方法。 ３ 金属ブラシと純金属または合金から成る金属
ブロツクとを摩擦接触させて、該金属ブラシによ
り金属ブロツクの金属の微小部分を剥ぎ取ると同
時に、前記金属ブラシをフエライトステンレス鋼
と摩擦接触させて、剥ぎ取つた金属ブロツクの金
属を、金属ブラシを介してフエライトステンレス
鋼表面にAlメツキを施した後、真空中もしくは
非酸化性ガスの雰囲気中で加熱してAlをフエラ
イトステンレス鋼中に拡散させて前記鋼の表面近
傍のみを高Al含有フエライト相に改質したのち、
冷間圧延を施して箔とし、該箔を空気中で加熱し
て酸化物ウイスカーを該箔の表面に成長させるこ
とを特徴とする酸化物ウイスカーで被覆されたフ
エライトステンレス鋼箔の製造方法。 ４ フエライトステンレス鋼が10％〜30％のCr、
３％未満のAlを含有する低Al含有フエライトス
テンレス鋼である請求項第１項、第２項及び第３
項の各項記載の酸化物ウイスカーで被覆されたフ
エライトステンレス鋼箔の製造方法。 ５ フエライトステンレス鋼表面にメツキされた
Alをフエライトステンレス鋼中に拡散させる加
熱温度が700〜1200℃である請求項第１項、第２
項及び第３項の各項記載の酸化物ウイスカーで被
覆されたフエライトステンレス鋼箔の製造方法。 ６ 酸化物ウイスカーを空気中で成長させる温度
範囲が、850〜950℃である請求項第１項乃至第５
項の各項記載の酸化物ウイスカーで被覆されたフ
エライトステンレス鋼箔。 ７ 請求項第１〜５項記載の方法によつて得られ
た箔表面の酸化物ウイスカーが、θ−アルミナウ
イスカーである金属箔。 ８ 請求項第７項記載の箔が、請求項第６項の方
法により製造された金属箔。 ９ 請求項第７項もしくは第８項記載のθ−アル
ミナウイスカーで被覆された面を有するフエライ
トステンレス鋼箔に、触媒含浸アルミナコーテイ
ングを施したことを特徴とする触媒コンバータ。[Scope of Claims] 1 A metal brush is brought into frictional contact with a metal block made of pure metal or an alloy, and a minute portion of metal from the metal block is peeled off by the metal brush, and at the same time, the metal brush is attached to a ferrite stainless steel foil. The metal of the stripped metal block is mechanically plated onto the surface of the ferrite stainless steel foil through a metal brush,
After applying Al plating to the surface of the ferrite stainless steel foil, it is heated in a vacuum or in a non-oxidizing gas atmosphere to diffuse Al into the ferrite stainless steel, and only the vicinity of the foil surface is coated with high Al-containing ferrite. A method for producing a ferrite stainless steel foil coated with oxide whiskers, which comprises modifying the foil into a phase and then heating the foil in air to grow oxide whiskers on the surface of the foil. 2. Bringing a metal brush into frictional contact with a metal block made of pure metal or an alloy, and using the metal brush to strip off minute portions of metal from the metal block, and at the same time bringing the metal brush into frictional contact with ferrite stainless steel to strip it off. After applying aluminum plating to the surface of ferrite stainless steel using a metal brush, the metal of the removed metal block is cold rolled into a foil, and the foil is heated in a vacuum or in an atmosphere of non-oxidizing gas. Then, Al is diffused into the ferritic stainless steel, and only the area near the surface of the foil has high Al content.
A method for producing a ferrite stainless steel foil coated with oxide whiskers, which comprises modifying the foil to contain a ferrite phase and then heating the foil in air to grow oxide whiskers on the surface of the foil. 3. Bringing a metal brush into frictional contact with a metal block made of pure metal or an alloy, and using the metal brush to strip off minute portions of metal from the metal block, and at the same time bringing the metal brush into frictional contact with ferrite stainless steel to remove the metal. After applying Al plating to the surface of the ferrite stainless steel using a metal brush, the metal of the removed metal block is heated in a vacuum or in an atmosphere of non-oxidizing gas to diffuse Al into the ferrite stainless steel. After modifying only the near surface of the steel to a high Al-containing ferrite phase,
1. A method for producing a ferritic stainless steel foil coated with oxide whiskers, comprising cold rolling the foil and heating the foil in air to grow oxide whiskers on the surface of the foil. 4 Ferritic stainless steel has 10% to 30% Cr,
Claims 1, 2 and 3 are low Al-containing ferritic stainless steels containing less than 3% Al.
A method for producing a ferritic stainless steel foil coated with oxide whiskers as described in each item. 5 Plated on ferrite stainless steel surface
Claims 1 and 2, wherein the heating temperature for diffusing Al into the ferrite stainless steel is 700 to 1200°C.
A method for producing a ferrite stainless steel foil coated with oxide whiskers as described in each of Items 1 and 3. 6. Claims 1 to 5, wherein the temperature range in which the oxide whiskers are grown in air is 850 to 950°C.
A ferritic stainless steel foil coated with oxide whiskers as described in each of the sections. 7. A metal foil, wherein the oxide whiskers on the surface of the foil obtained by the method according to claims 1 to 5 are θ-alumina whiskers. 8. A metal foil produced by the method according to claim 6, wherein the foil according to claim 7 is produced by the method according to claim 6. 9. A catalytic converter characterized in that a ferrite stainless steel foil having a surface coated with the θ-alumina whiskers according to claim 7 or 8 is coated with a catalyst-impregnated alumina coating.
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63166959A JPH0219454A (en) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | Production of ferritic stainless steel foil coated with oxide whisker |
| EP88119686A EP0318864B1 (en) | 1987-11-30 | 1988-11-25 | A production process of ferrite stainless steel covered with oxyde whisker |
| DE88119686T DE3883722T2 (en) | 1987-11-30 | 1988-11-25 | Process for the production of ferritic stainless steel with a surface layer consisting of whisker oxide. |
| EP92105203A EP0493373A2 (en) | 1987-11-30 | 1988-11-25 | A production process of ferrite stainless steel covered with oxide whisker |
| US07/277,649 US5017544A (en) | 1987-11-30 | 1988-11-29 | Production process of ferrite stainless steel covered with oxide whisker |
| KR1019880015825A KR910009401B1 (en) | 1987-11-30 | 1988-11-30 | Production process of ferrite stainless steel covered with oxide whisker |
| US07/393,946 US5055145A (en) | 1987-11-30 | 1989-08-15 | Production process of ferrite stainless steel covered with oxide whisker |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0219454A JPH0219454A (en) | 1990-01-23 |
| JPH0312142B2 true JPH0312142B2 (en) | 1991-02-19 |
Family
ID=15840792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP63166959A Granted JPH0219454A (en) | 1987-11-30 | 1988-07-06 | Production of ferritic stainless steel foil coated with oxide whisker |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0219454A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4629131B2 (en) * | 2008-09-03 | 2011-02-09 | 大日本印刷株式会社 | Image converter |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4788878B2 (en) * | 2004-07-01 | 2011-10-05 | 日産自動車株式会社 | Whisker coating material and manufacturing method thereof |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01142073A (en) * | 1987-11-30 | 1989-06-02 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | Production of ferritic stainless steel coated with oxide whisker |
-
1988
- 1988-07-06 JP JP63166959A patent/JPH0219454A/en active Granted
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| JPH0219454A (en) | 1990-01-23 |
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