JPH06279957A - 排ガス触媒担体用フェライト系ステンレス鋼 - Google Patents
排ガス触媒担体用フェライト系ステンレス鋼Info
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- JPH06279957A JPH06279957A JP9195693A JP9195693A JPH06279957A JP H06279957 A JPH06279957 A JP H06279957A JP 9195693 A JP9195693 A JP 9195693A JP 9195693 A JP9195693 A JP 9195693A JP H06279957 A JPH06279957 A JP H06279957A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐酸化性に優れ、排ガス触媒の担体用に適す
るフェライト系ステンレス鋼を提供する。 【構成】 重量で、ＣおよびＮ：それぞれ０. ０１０％
以下かつＣ＋Ｎが０. ０１５％以下、Ｓｉ：０. ５０％
以下、Ｍｎ：０. ５％以下、Ｐ：０. ０３０％以下、
Ｓ：０. ００２０％以下、Ｃｒ：１３〜２５％、Ａｌ：
３〜７％、Ｖ：０.００２％以下、Ｎｂ：０. ００２％
以下、希土類元素のうちのランタノイドおよびＹのう
ち、１種または２種以上を総和で０. ０２〜０. １５
％、さらに必要に応じて、ＴｉまたはＺｒのうちの一種
を０. ０１〜０. １０％を含み、残部がＦｅおよび不可
避不純物からなる成分組成を有する自動車排ガス触媒担
体用高純度フェライト系ステンレス鋼。
るフェライト系ステンレス鋼を提供する。 【構成】 重量で、ＣおよびＮ：それぞれ０. ０１０％
以下かつＣ＋Ｎが０. ０１５％以下、Ｓｉ：０. ５０％
以下、Ｍｎ：０. ５％以下、Ｐ：０. ０３０％以下、
Ｓ：０. ００２０％以下、Ｃｒ：１３〜２５％、Ａｌ：
３〜７％、Ｖ：０.００２％以下、Ｎｂ：０. ００２％
以下、希土類元素のうちのランタノイドおよびＹのう
ち、１種または２種以上を総和で０. ０２〜０. １５
％、さらに必要に応じて、ＴｉまたはＺｒのうちの一種
を０. ０１〜０. １０％を含み、残部がＦｅおよび不可
避不純物からなる成分組成を有する自動車排ガス触媒担
体用高純度フェライト系ステンレス鋼。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐酸化性に優れた自動
車排ガス触媒担体用フェライト系ステンレス鋼に関する
ものである。
車排ガス触媒担体用フェライト系ステンレス鋼に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金は耐高温酸化性
に優れているため、ストーブ部品、自動車用排ガス部品
等に使用されている。近年、特に自動車排ガス浄化装置
に用いられる触媒担体用材料としての需要が高まりつつ
ある。これは従来、触媒担体には押出焼成されたセラミ
ックス製ハニカムが使用されていたが、排ガス規制の強
化に伴い、浄化効率の高いステンレス箔製ハニカムが注
目されたためである。ステンレス箔製触媒担体の場合、
５０μｍ程度の極薄箔として使用されるため、高温の排
ガスに対する優れた耐酸化性が必要となる。近年はエキ
ゾースト・マニホールド直下等のより高温側に設置され
る傾向にあるため、より一層の耐熱性・耐酸化性が要求
されるようになってきている。
に優れているため、ストーブ部品、自動車用排ガス部品
等に使用されている。近年、特に自動車排ガス浄化装置
に用いられる触媒担体用材料としての需要が高まりつつ
ある。これは従来、触媒担体には押出焼成されたセラミ
ックス製ハニカムが使用されていたが、排ガス規制の強
化に伴い、浄化効率の高いステンレス箔製ハニカムが注
目されたためである。ステンレス箔製触媒担体の場合、
５０μｍ程度の極薄箔として使用されるため、高温の排
ガスに対する優れた耐酸化性が必要となる。近年はエキ
ゾースト・マニホールド直下等のより高温側に設置され
る傾向にあるため、より一層の耐熱性・耐酸化性が要求
されるようになってきている。
【０００３】ところで、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金にＹ、
Ｌａ、Ｃｅ等の希土類元素を添加すると耐酸化性が大幅
に向上することが知られている。一方、希土類元素を添
加すると熱延鋼帯の靭性が劣化し、コイル展開あるいは
さらに冷間圧延を行う場合、割れや破断などのトラブル
が生じやすくなる。したがって、耐酸化性向上のための
希土類元素添加は最小限としなければならない。
Ｌａ、Ｃｅ等の希土類元素を添加すると耐酸化性が大幅
に向上することが知られている。一方、希土類元素を添
加すると熱延鋼帯の靭性が劣化し、コイル展開あるいは
さらに冷間圧延を行う場合、割れや破断などのトラブル
が生じやすくなる。したがって、耐酸化性向上のための
希土類元素添加は最小限としなければならない。
【０００４】また、自動車排ガス浄化装置のように走
行、停止による過酷な繰り返し酸化と振動に曝される場
合、酸化スケールが剥離しやすいという問題がある。ス
テンレス箔をハニカム状に形成した触媒担体では、酸化
スケールが剥離すると担持した触媒の脱落が起こり、浄
化性能の低下を免れない。したがって、耐酸化性が優れ
ていると同時に酸化スケールの耐剥離性も優れた材料が
必要である。
行、停止による過酷な繰り返し酸化と振動に曝される場
合、酸化スケールが剥離しやすいという問題がある。ス
テンレス箔をハニカム状に形成した触媒担体では、酸化
スケールが剥離すると担持した触媒の脱落が起こり、浄
化性能の低下を免れない。したがって、耐酸化性が優れ
ていると同時に酸化スケールの耐剥離性も優れた材料が
必要である。
【０００５】これらに対し、耐酸化性Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ
合金として特開昭６２−２７８２４８号公報ではＹ：
０. ００６〜０. ０８％およびＭｇ：０. ０００５〜
０. ０３％を含有し、さらに０. ８０％以下のＴｉ、Ｚ
ｒ、Ｎｂなどを含有した合金を提案している。また、同
系合金として特開昭６３−１２５６４１号公報では、Ｃ
ｅをのぞくランタノイドを０. ０５〜０. ２０％含有
し、さらにＣ量の５倍以上でかつ０. １０％未満のＴｉ
を含有する合金が提案されている。しかしこれらの合金
では、長時間高温に曝された場合の耐酸化性、とりわけ
酸化スケールの耐剥離性が十分ではなかった。
合金として特開昭６２−２７８２４８号公報ではＹ：
０. ００６〜０. ０８％およびＭｇ：０. ０００５〜
０. ０３％を含有し、さらに０. ８０％以下のＴｉ、Ｚ
ｒ、Ｎｂなどを含有した合金を提案している。また、同
系合金として特開昭６３−１２５６４１号公報では、Ｃ
ｅをのぞくランタノイドを０. ０５〜０. ２０％含有
し、さらにＣ量の５倍以上でかつ０. １０％未満のＴｉ
を含有する合金が提案されている。しかしこれらの合金
では、長時間高温に曝された場合の耐酸化性、とりわけ
酸化スケールの耐剥離性が十分ではなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、Ｔｉ、Ｚ
ｒ、Ｎｂおよび希土類元素のうちのランタノイド元素を
含むＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金を極薄箔とした場合の耐酸
化性をより一層向上させ、さらに酸化スケールの耐剥離
性を改善することを目的としたものである。
ｒ、Ｎｂおよび希土類元素のうちのランタノイド元素を
含むＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金を極薄箔とした場合の耐酸
化性をより一層向上させ、さらに酸化スケールの耐剥離
性を改善することを目的としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の従
来技術の問題点を解決するための種々の検討を行った結
果、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂおよび希土類元素のうちのランタ
ノイド元素を含むＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金において、Ｖ
およびＮｂを積極的に低減することにより、また、必要
に応じてＳｉ含有量を非常に低い水準に抑制することに
よって最小限の希土類元素の添加量で優れた耐酸化性が
得られ、酸化スケールの耐剥離性にも優れることを見い
だしたものである。
来技術の問題点を解決するための種々の検討を行った結
果、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂおよび希土類元素のうちのランタ
ノイド元素を含むＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金において、Ｖ
およびＮｂを積極的に低減することにより、また、必要
に応じてＳｉ含有量を非常に低い水準に抑制することに
よって最小限の希土類元素の添加量で優れた耐酸化性が
得られ、酸化スケールの耐剥離性にも優れることを見い
だしたものである。
【０００８】本発明の要旨は下記の如くである。 （１） 重量％にて、ＣおよびＮ：それぞれ０. ０１０
％以下かつＣ＋Ｎが０.０２０％以下、Ｓｉ：０. ５０
％以下、Ｍｎ：０. ５％以下、Ｐ：０. ０３０％以下、
Ｓ：０. ００２０％以下、Ｃｒ：１３〜２５％、Ａｌ：
３〜７％、Ｖ：０. ００２％以下、Ｎｂ：０. ００２％
以下、希土類元素のうちのランタノイドおよびＹのう
ち、１種または２種以上を総和で０. ０２〜０. １５％
含み、さらにＴｉまたはＺｒのうちの一種を０. ０１〜
０. １０％含み、残部がＦｅおよび不可避不純物からな
る成分組成を有する高純度フェライト系ステンレス鋼。
％以下かつＣ＋Ｎが０.０２０％以下、Ｓｉ：０. ５０
％以下、Ｍｎ：０. ５％以下、Ｐ：０. ０３０％以下、
Ｓ：０. ００２０％以下、Ｃｒ：１３〜２５％、Ａｌ：
３〜７％、Ｖ：０. ００２％以下、Ｎｂ：０. ００２％
以下、希土類元素のうちのランタノイドおよびＹのう
ち、１種または２種以上を総和で０. ０２〜０. １５％
含み、さらにＴｉまたはＺｒのうちの一種を０. ０１〜
０. １０％含み、残部がＦｅおよび不可避不純物からな
る成分組成を有する高純度フェライト系ステンレス鋼。
【０００９】（２） Ｓｉ含有量を重量で、０．１０％
以下に抑制し、耐酸化性を改善した上記（１）記載の高
フェライト系ステンレス鋼。
以下に抑制し、耐酸化性を改善した上記（１）記載の高
フェライト系ステンレス鋼。
【００１０】
【作 用】本発明のフェライト系ステンレス鋼におい
て、鋼の組成成分量を特許請求の範囲の如くに限定した
理由を以下に説明する。なお、本明細書において特にこ
とわりがない限り、「％」は「重量％」である。
て、鋼の組成成分量を特許請求の範囲の如くに限定した
理由を以下に説明する。なお、本明細書において特にこ
とわりがない限り、「％」は「重量％」である。
【００１１】Ｃ，Ｎ：Ｃ，Ｎはそれぞれ０. ０１０％を
超えて存在する場合、もしくは（Ｃ＋Ｎ）が０. ０１５
％を超える場合は、熱延鋼帯の靭性を著しく低下させ
る。したがって、Ｃ，Ｎはそれぞれ０. ０１０％以下で
かつＣ＋Ｎの総量を０. ０１５％以下とした。
超えて存在する場合、もしくは（Ｃ＋Ｎ）が０. ０１５
％を超える場合は、熱延鋼帯の靭性を著しく低下させ
る。したがって、Ｃ，Ｎはそれぞれ０. ０１０％以下で
かつＣ＋Ｎの総量を０. ０１５％以下とした。
【００１２】Ｃｒ：Ｃｒはステンレス鋼の耐酸化性およ
び耐食性を確保する最も基本的な元素である。本発明に
おいては、１３. ０％未満ではこれらの特性が十分に確
保されず、２５. ０％を超えると熱延鋼帯の靭性および
冷間での加工性（延性）が著しく低下する。したがっ
て、本発明において、Ｃｒの成分範囲は１３. ０〜２
５. ０％とした。
び耐食性を確保する最も基本的な元素である。本発明に
おいては、１３. ０％未満ではこれらの特性が十分に確
保されず、２５. ０％を超えると熱延鋼帯の靭性および
冷間での加工性（延性）が著しく低下する。したがっ
て、本発明において、Ｃｒの成分範囲は１３. ０〜２
５. ０％とした。
【００１３】Ａｌ：Ａｌはフェライト系ステンレス鋼の
耐酸化性を向上させる元素である。本発明においては、
３. ０％未満では耐酸化性は十分でなく、また７. ０％
を超えて含有すると、熱延鋼帯での靭性および冷間での
加工性を著しく低下させる。したがって、Ａｌの成分範
囲は３. ０〜７. ０％とした。
耐酸化性を向上させる元素である。本発明においては、
３. ０％未満では耐酸化性は十分でなく、また７. ０％
を超えて含有すると、熱延鋼帯での靭性および冷間での
加工性を著しく低下させる。したがって、Ａｌの成分範
囲は３. ０〜７. ０％とした。
【００１４】Ｐ：Ｐは不可避的に混入する不純物元素で
あり、耐食性を害する有害なものであるが、特にその含
有量が０. ０３０％を超えると低温靭性および高温諸特
性に対する悪影響が顕著になることから、Ｐ含有量を
０. ０３０％以下と定めた。
あり、耐食性を害する有害なものであるが、特にその含
有量が０. ０３０％を超えると低温靭性および高温諸特
性に対する悪影響が顕著になることから、Ｐ含有量を
０. ０３０％以下と定めた。
【００１５】Ｓ：Ｓも鋼の耐食性、耐酸化性を害する有
害な元素であり、その含有量は低いほうが望ましく、そ
の許容し得る上限は０. ００２０％である。
害な元素であり、その含有量は低いほうが望ましく、そ
の許容し得る上限は０. ００２０％である。
【００１６】Ｍｎ：Ｍｎは一般的にＭｎＳを形成し異常
酸化の起点となるので、その含有量は低いほうが望まし
く、その許容し得る上限は０. ５％である。
酸化の起点となるので、その含有量は低いほうが望まし
く、その許容し得る上限は０. ５％である。
【００１７】Ｓｉ：Ｓｉは一般に耐酸化性向上に有効な
元素とされているが、Ａｌ含有量の高い本系合金におい
ては表面に安定なα−Ａｌ2Ｏ3皮膜が形成されるため、
Ｓｉ添加の有効性は顕著には認められない。むしろＳｉ
添加によってＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金を著しく硬質とし
靱性を低下させるので、その含有量は低い方が望まし
く、０．５％以下とする。
元素とされているが、Ａｌ含有量の高い本系合金におい
ては表面に安定なα−Ａｌ2Ｏ3皮膜が形成されるため、
Ｓｉ添加の有効性は顕著には認められない。むしろＳｉ
添加によってＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金を著しく硬質とし
靱性を低下させるので、その含有量は低い方が望まし
く、０．５％以下とする。
【００１８】Ｓｉ含有量と耐酸化性との関係を調べるた
めに、Ｃ：０. ０１％、Ｍｎ：０.２％、Ｐ：０. ０２
０％，Ｓ：０. ００１％，Ｃｒ：２０. ０％，Ａｌ：
５. ０％，Ｔｉ：０. ０５％，Ｙ：０. ０５％，Ｎ：
０. ０１％をベース組成としてＳｉ含有量だけを０．５
５％以下の範囲内で変化させた鋼を５０μｍ厚の箔まで
圧延し、ついでこれを１１５０℃で２００時間酸化を行
った。その耐酸化性試験の結果を図１に示す。図示のと
おり、Ｓｉ含有量が０．５％より低い側で酸化増量が低
く、耐酸化性が良好な結果となっている。特に、Ｓｉ：
０. １０％以下でその効果が著しい。
めに、Ｃ：０. ０１％、Ｍｎ：０.２％、Ｐ：０. ０２
０％，Ｓ：０. ００１％，Ｃｒ：２０. ０％，Ａｌ：
５. ０％，Ｔｉ：０. ０５％，Ｙ：０. ０５％，Ｎ：
０. ０１％をベース組成としてＳｉ含有量だけを０．５
５％以下の範囲内で変化させた鋼を５０μｍ厚の箔まで
圧延し、ついでこれを１１５０℃で２００時間酸化を行
った。その耐酸化性試験の結果を図１に示す。図示のと
おり、Ｓｉ含有量が０．５％より低い側で酸化増量が低
く、耐酸化性が良好な結果となっている。特に、Ｓｉ：
０. １０％以下でその効果が著しい。
【００１９】この理由は未だ明確ではないが、Ｓｉの酸
化皮膜が影響を及ぼしていると考えられる。本系合金箔
を酸化性雰囲気に曝した場合、最表面にα−Ａｌ2Ｏ
3層、その下にＣｒ2Ｏ3層が形成され、これら保護性皮
膜によって耐酸化性が確保されている。そして、合金か
らＡｌ、Ｃｒが拡散し皮膜に供給されることにより保護
性を保っていると考えられる。しかしＳｉがある程度含
有されている場合には、さらにＣｒ2Ｏ3層と合金との界
面に薄いＳｉＯ2層が形成される。このＳｉＯ2層中の金
属イオンの自己拡散係数は非常に小さく、合金からＡ
ｌ、Ｃｒの拡散・供給が阻害され、さらには酸化皮膜の
密着性にも悪影響を及ぼしていると推定される。
化皮膜が影響を及ぼしていると考えられる。本系合金箔
を酸化性雰囲気に曝した場合、最表面にα−Ａｌ2Ｏ
3層、その下にＣｒ2Ｏ3層が形成され、これら保護性皮
膜によって耐酸化性が確保されている。そして、合金か
らＡｌ、Ｃｒが拡散し皮膜に供給されることにより保護
性を保っていると考えられる。しかしＳｉがある程度含
有されている場合には、さらにＣｒ2Ｏ3層と合金との界
面に薄いＳｉＯ2層が形成される。このＳｉＯ2層中の金
属イオンの自己拡散係数は非常に小さく、合金からＡ
ｌ、Ｃｒの拡散・供給が阻害され、さらには酸化皮膜の
密着性にも悪影響を及ぼしていると推定される。
【００２０】また、Ｓｉは鋼を硬質化させ、加工性を劣
化させる性質があるので、鋼の機械的性質の面からみれ
ばできるだけ低い方がよい。したがって、本発明におい
ては、優れた耐酸化性を発揮させかつ良好な加工性を維
持するために、Ｓｉは０. ５０％以下に規制する。さら
に好ましい範囲は、図１からも読み取れるように０.１
０％以下である。
化させる性質があるので、鋼の機械的性質の面からみれ
ばできるだけ低い方がよい。したがって、本発明におい
ては、優れた耐酸化性を発揮させかつ良好な加工性を維
持するために、Ｓｉは０. ５０％以下に規制する。さら
に好ましい範囲は、図１からも読み取れるように０.１
０％以下である。
【００２１】ＶおよびＮｂ：これらの成分は、熱延板の
靭性改善のために添加される場合が多いが、本系合金に
おいては耐酸化性を劣化させる。図２はＣ：０. ００６
％，Ｓｉ：０. ２％，Ｍｎ：０. ２％，Ｐ：０. ０２０
％，Ｓ：０. ００１％，Ｃｒ：２０. ０％，Ａｌ：５.
０％，Ｙ：０. ０５％，Ｎ：０. ０１％をベース組成と
してＮｂおよびＶ含有量をそれぞれ変化させた鋼を５０
μｍ厚の箔まで圧延したものを、１１５０℃で２００時
間酸化を行った結果を示したものである。
靭性改善のために添加される場合が多いが、本系合金に
おいては耐酸化性を劣化させる。図２はＣ：０. ００６
％，Ｓｉ：０. ２％，Ｍｎ：０. ２％，Ｐ：０. ０２０
％，Ｓ：０. ００１％，Ｃｒ：２０. ０％，Ａｌ：５.
０％，Ｙ：０. ０５％，Ｎ：０. ０１％をベース組成と
してＮｂおよびＶ含有量をそれぞれ変化させた鋼を５０
μｍ厚の箔まで圧延したものを、１１５０℃で２００時
間酸化を行った結果を示したものである。
【００２２】図２に示すとおり、ＶおよびＮｂ含有量が
いずれも低い場合に耐酸化性が良好な結果となってい
る。とくに、よりＶ：０. ００２％未満、Ｎｂ：０.
００２％未満のときにその効果が著しいことが分かる。
また、ＮｂまたはＶ含有量の高い鋼は酸化スケールの剥
離が多く認められた。ＮｂおよびＶが耐酸化性に悪影響
を及ぼす原因については明らかではないが、ＶまたはＮ
ｂを含有する鋼は酸化性雰囲気に曝した場合、鋼表面に
密着性の劣る酸化スケールが生成し、保護性が劣化する
ものと推察される。したがって、ＶおよびＮｂの含有量
はできるだけ低い方がよい。図２のおよびに示すよ
うに、試験温度１１５０℃において試験時間が２００時
間を超えても安定的に耐酸化性を維持する。Ｖ：０. ０
０２％以下、Ｎｂ：０. ００２％以下の範囲に規制す
る。そしてさらに好ましいの範囲としてＶ：０. ００
１％以下、Ｎｂ：０. ００１％以下に定めた。
いずれも低い場合に耐酸化性が良好な結果となってい
る。とくに、よりＶ：０. ００２％未満、Ｎｂ：０.
００２％未満のときにその効果が著しいことが分かる。
また、ＮｂまたはＶ含有量の高い鋼は酸化スケールの剥
離が多く認められた。ＮｂおよびＶが耐酸化性に悪影響
を及ぼす原因については明らかではないが、ＶまたはＮ
ｂを含有する鋼は酸化性雰囲気に曝した場合、鋼表面に
密着性の劣る酸化スケールが生成し、保護性が劣化する
ものと推察される。したがって、ＶおよびＮｂの含有量
はできるだけ低い方がよい。図２のおよびに示すよ
うに、試験温度１１５０℃において試験時間が２００時
間を超えても安定的に耐酸化性を維持する。Ｖ：０. ０
０２％以下、Ｎｂ：０. ００２％以下の範囲に規制す
る。そしてさらに好ましいの範囲としてＶ：０. ００
１％以下、Ｎｂ：０. ００１％以下に定めた。
【００２３】ＴｉおよびＺｒ：これらの成分は、Ｃある
いはＮと炭・窒化物を形成することでＣｒ炭化物の粒界
析出を防止し、鋼の耐食性および耐熱性を改善する有効
な元素であるので、必要により添加・含有させるもので
ある。そして、これらの成分は微量添加でも上記効果を
発揮するものであるが、ＣあるいはＮは含有量が０.０
１０％以下の場合にＴｉまたはＺｒの含有量が０. １％
を超えると鋼の加工性を害するようになる。また、０.
０１％以下の含有量ではその効果はない。したがって、
ＴｉまたはＺｒの含有量は０. ０１〜０. １％と定め
た。
いはＮと炭・窒化物を形成することでＣｒ炭化物の粒界
析出を防止し、鋼の耐食性および耐熱性を改善する有効
な元素であるので、必要により添加・含有させるもので
ある。そして、これらの成分は微量添加でも上記効果を
発揮するものであるが、ＣあるいはＮは含有量が０.０
１０％以下の場合にＴｉまたはＺｒの含有量が０. １％
を超えると鋼の加工性を害するようになる。また、０.
０１％以下の含有量ではその効果はない。したがって、
ＴｉまたはＺｒの含有量は０. ０１〜０. １％と定め
た。
【００２４】ランタノイドおよびＹ：これらの成分は、
Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金の耐酸化性を向上させるために添
加する元素である。Ｌａ，Ｃｅなどの混和物であるミッ
シュメタルとして添加してよいし、ランタノイドおよび
Ｙの１種または２種以上を任意に選択して添加してもよ
い。これらの成分には鋼表面に形成される酸化皮膜の保
護性、マトリクスとの密着性を良好にし、異常酸化を抑
制する効果がある。この効果は、０. ０２％未満では十
分でなく、一方、０. １５％を超えると熱間加工性、熱
延板靭性が著しく劣化する。また、これらの元素は高価
であるから、必要以上に添加するとコストアップにつな
がる。したがって、含有量の範囲は０.０２〜０. １５
％とした。
Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金の耐酸化性を向上させるために添
加する元素である。Ｌａ，Ｃｅなどの混和物であるミッ
シュメタルとして添加してよいし、ランタノイドおよび
Ｙの１種または２種以上を任意に選択して添加してもよ
い。これらの成分には鋼表面に形成される酸化皮膜の保
護性、マトリクスとの密着性を良好にし、異常酸化を抑
制する効果がある。この効果は、０. ０２％未満では十
分でなく、一方、０. １５％を超えると熱間加工性、熱
延板靭性が著しく劣化する。また、これらの元素は高価
であるから、必要以上に添加するとコストアップにつな
がる。したがって、含有量の範囲は０.０２〜０. １５
％とした。
【００２５】このような組成をもつ本発明鋼は、通常の
フェライト系ステンレス鋼と同様の溶解、熱間圧延、冷
間圧延の工程に必要により焼鈍工程を組み合わせること
により、５０μｍ程度の極薄箔にまで製造可能である。
フェライト系ステンレス鋼と同様の溶解、熱間圧延、冷
間圧延の工程に必要により焼鈍工程を組み合わせること
により、５０μｍ程度の極薄箔にまで製造可能である。
【００２６】
【実施例】まず、真空溶解法によって表１に示される如
き成分組成の鋼を溶製した。
き成分組成の鋼を溶製した。
【００２７】
【表１】
【００２８】次いで、これらの各鋼を分塊圧延にて３０
mm厚のスラブにした。その後各鋼を１２００℃加熱抽出
で熱間圧延し、水冷後に巻取りを行って厚さ４. ５mmの
熱延鋼帯とした。この時比較鋼Ｌ，Ｍ，Ｎ，Ｏは熱延鋼
帯に多数の耳割れが発生したので、両耳を切削してから
後行程を進めた。その後焼鈍、酸洗、および冷間圧延を
繰り返し、板圧５０μｍのコイルを作成した。しかし、
比較鋼Ｌ，Ｍ，Ｎ，Ｏ，Ｒは冷延途中に破断、穴あきが
発生し、５０μｍ厚まで圧延することができなかった。
５０μｍ厚まで製造することのできた材料について、大
気中１１５０℃で連続２５０時間の酸化試験を行った。
図３に酸化試験結果の一例を示す。
mm厚のスラブにした。その後各鋼を１２００℃加熱抽出
で熱間圧延し、水冷後に巻取りを行って厚さ４. ５mmの
熱延鋼帯とした。この時比較鋼Ｌ，Ｍ，Ｎ，Ｏは熱延鋼
帯に多数の耳割れが発生したので、両耳を切削してから
後行程を進めた。その後焼鈍、酸洗、および冷間圧延を
繰り返し、板圧５０μｍのコイルを作成した。しかし、
比較鋼Ｌ，Ｍ，Ｎ，Ｏ，Ｒは冷延途中に破断、穴あきが
発生し、５０μｍ厚まで圧延することができなかった。
５０μｍ厚まで製造することのできた材料について、大
気中１１５０℃で連続２５０時間の酸化試験を行った。
図３に酸化試験結果の一例を示す。
【００２９】本発明鋼であるＡ，Ｊは、試験開始２５０
時間後も異常酸化を発生することなく、良好な耐酸化性
を示した。比較鋼ＰはＬａ：０. ０１％と低いため、試
験開始後約８０時間で異常酸化が発生し、１００時間後
には完全に酸化された。比較鋼Ｓは、Ｐに比べ耐酸化性
は良好であったが、Ｓｉ含有量が０. ２６％と高めであ
るため本発明鋼Ａ、Ｊに及ばず、約１６０時間後には異
常酸化が発生した。Ｋ，Ｑは比較鋼の中では最も耐酸化
性が良好であったが、ＮｂまたはＶが本発明の範囲を越
えていたため、２００時間程度の寿命であった。 以
上、製造および酸化試験の結果を表２に示す。
時間後も異常酸化を発生することなく、良好な耐酸化性
を示した。比較鋼ＰはＬａ：０. ０１％と低いため、試
験開始後約８０時間で異常酸化が発生し、１００時間後
には完全に酸化された。比較鋼Ｓは、Ｐに比べ耐酸化性
は良好であったが、Ｓｉ含有量が０. ２６％と高めであ
るため本発明鋼Ａ、Ｊに及ばず、約１６０時間後には異
常酸化が発生した。Ｋ，Ｑは比較鋼の中では最も耐酸化
性が良好であったが、ＮｂまたはＶが本発明の範囲を越
えていたため、２００時間程度の寿命であった。 以
上、製造および酸化試験の結果を表２に示す。
【００３０】
【表２】
【００３１】表２に示されるとおり、Ｓｉを０. １０％
以下、Ｖを０. ００２％以下、Ｎｂを０. ００２％以下
とし、微量の希土類元素を添加することにより、５０μ
ｍ厚の極薄箔とした場合においても優れた耐酸化性が得
られる。また、ＣおよびＮをそれぞれ０. ０１０％以下
でかつＣ＋Ｎを０. ０１５％以下とすること、さらにＴ
ｉまたはＺｒの１種を添加することにより、熱間加工
性、冷間加工性に優れ、製造が容易となる。
以下、Ｖを０. ００２％以下、Ｎｂを０. ００２％以下
とし、微量の希土類元素を添加することにより、５０μ
ｍ厚の極薄箔とした場合においても優れた耐酸化性が得
られる。また、ＣおよびＮをそれぞれ０. ０１０％以下
でかつＣ＋Ｎを０. ０１５％以下とすること、さらにＴ
ｉまたはＺｒの１種を添加することにより、熱間加工
性、冷間加工性に優れ、製造が容易となる。
【００３２】
【発明の効果】上述のように、本発明鋼は耐熱性および
耐食性を必要とする物品、例えば公害防止機器の素材と
して適している。とくに本発明鋼の箔は、耐酸化性、耐
スケール剥離性に優れ、その製造も容易であり、自動車
排ガス触媒担体用として最適である。
耐食性を必要とする物品、例えば公害防止機器の素材と
して適している。とくに本発明鋼の箔は、耐酸化性、耐
スケール剥離性に優れ、その製造も容易であり、自動車
排ガス触媒担体用として最適である。
【図１】Ｓｉ含有量を変化させた本発明鋼の５０μｍ箔
を、大気中１１５０℃で２００時間酸化した場合の酸化
増量と酸化時間との関係を示すグラフである。
を、大気中１１５０℃で２００時間酸化した場合の酸化
増量と酸化時間との関係を示すグラフである。
【図２】ＮｂとＶの含有量を変化させた本発明鋼の５０
μｍ箔を、大気中１１５０℃で２００時間酸化した場合
の酸化増量と酸化時間との関係を示すグラフである。
μｍ箔を、大気中１１５０℃で２００時間酸化した場合
の酸化増量と酸化時間との関係を示すグラフである。
【図３】本発明鋼と比較鋼の５０μｍ箔を、大気中１１
５０℃で２５０時間酸化した場合の酸化増量と酸化時間
との関係を示すグラフである。
５０℃で２５０時間酸化した場合の酸化増量と酸化時間
との関係を示すグラフである。
Claims (3)
- 【請求項１】 重量で、ＣおよびＮ：それぞれ０. ０１
０％以下かつＣ＋Ｎが０. ０１５％以下、Ｓｉ：０. ５
０％以下、Ｍｎ：０. ５％以下、Ｐ：０. ０３０％以
下、Ｓ：０. ００２０％以下、Ｃｒ：１３〜２５％、Ａ
ｌ：３〜７％、Ｖ：０. ００２％以下、Ｎｂ：０. ００
２％以下、希土類元素のうちのランタノイドおよびＹの
うち、１種または２種以上を総和で０. ０２〜０. １５
％を含み残部がＦｅおよび不可避不純物からなる成分組
成を有する自動車排ガス触媒担体用高純度フェライト系
ステンレス鋼。 - 【請求項２】 重量で、ＴｉまたはＺｒのうちの一種を
０. ０１〜０. １０％含む請求項１記載のフェライト系
ステンレス鋼。 - 【請求項３】 重量で、Ｓｉを０．１０％以下含む請求
項１または２記載のフェライト系ステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9195693A JPH06279957A (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 排ガス触媒担体用フェライト系ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9195693A JPH06279957A (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 排ガス触媒担体用フェライト系ステンレス鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06279957A true JPH06279957A (ja) | 1994-10-04 |
Family
ID=14041030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9195693A Pending JPH06279957A (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 排ガス触媒担体用フェライト系ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06279957A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106282784A (zh) * | 2016-10-25 | 2017-01-04 | 上海大学 | 具有低中子吸收的超高铝抗辐照耐热铁素体不锈钢合金材料及其制备方法 |
-
1993
- 1993-03-26 JP JP9195693A patent/JPH06279957A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106282784A (zh) * | 2016-10-25 | 2017-01-04 | 上海大学 | 具有低中子吸收的超高铝抗辐照耐热铁素体不锈钢合金材料及其制备方法 |
| CN106282784B (zh) * | 2016-10-25 | 2019-04-02 | 上海大学 | 具有低中子吸收的超高铝抗辐照耐热铁素体不锈钢合金材料及其制备方法 |
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