JPH0699788B2 - アルミナウィスカー成長抑制方法 - Google Patents
アルミナウィスカー成長抑制方法Info
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- JPH0699788B2 JPH0699788B2 JP63166958A JP16695888A JPH0699788B2 JP H0699788 B2 JPH0699788 B2 JP H0699788B2 JP 63166958 A JP63166958 A JP 63166958A JP 16695888 A JP16695888 A JP 16695888A JP H0699788 B2 JPH0699788 B2 JP H0699788B2
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Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、Al含有金属の表面に生成するアルミナウィス
カーの成長を抑制する方法に関し、特に自動車排ガス触
媒コンバーター用のメタルハニカム用、或は燃焼ガスの
浄化触媒装置用として使用されるAl含有ステンレス鋼に
生成するアルミナウィスカーの成長を抑制する方法に関
する。
カーの成長を抑制する方法に関し、特に自動車排ガス触
媒コンバーター用のメタルハニカム用、或は燃焼ガスの
浄化触媒装置用として使用されるAl含有ステンレス鋼に
生成するアルミナウィスカーの成長を抑制する方法に関
する。
（従来の技術） 自動車の排ガス触媒コンバーターとしては、表面に触媒
担体との接着性を強化するためにアルミナウィスカーを
生成させたAl含有ステンレス鋼箔によるハニカム構造体
が使用されている。そして、このハニカム構造体に活性
アルミナ粒子を触媒担体としてコーティングを施した
後、Pt,Ph等の触媒金属をつけたものが使用されてい
る。
担体との接着性を強化するためにアルミナウィスカーを
生成させたAl含有ステンレス鋼箔によるハニカム構造体
が使用されている。そして、このハニカム構造体に活性
アルミナ粒子を触媒担体としてコーティングを施した
後、Pt,Ph等の触媒金属をつけたものが使用されてい
る。
表面にアルミナウィスカーを生成させる方法について
は、すでに特開昭56-96726、特開昭56−152965、特開昭
57−71898がある。Al含有ステンレス鋼箔を酸素分圧0.7
5Torr以下の低酸素雰囲気中で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段階熱処理を行なう技術である。また、本発明
者らによる特願昭62−299711では、フェライトステンレ
ス鋼にAlメッキを行ない、真空中もしくは非酸化性ガス
雰囲気中で加熱してAlを拡散させ、その後、大気中で87
0〜930℃の間の温度で長時間酸化させる方法等がある。
は、すでに特開昭56-96726、特開昭56−152965、特開昭
57−71898がある。Al含有ステンレス鋼箔を酸素分圧0.7
5Torr以下の低酸素雰囲気中で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段階熱処理を行なう技術である。また、本発明
者らによる特願昭62−299711では、フェライトステンレ
ス鋼にAlメッキを行ない、真空中もしくは非酸化性ガス
雰囲気中で加熱してAlを拡散させ、その後、大気中で87
0〜930℃の間の温度で長時間酸化させる方法等がある。
ところが、このステンレス鋼箔の表面上のアルミナウィ
スカーは通常みられない特異な酸化により生成、成長す
る。そして、自動車の排ガス触媒コンバーターとして実
際に使用される環境下では成長を続け、その成長速度
は、通常みられるアルミナ保護酸化物層の成長に比べて
速い。そして、このアルミナウィスカーの成長が触媒担
体との密着性を悪化させ、又、成長速度が速いことから
耐酸化性にも悪影響を及ぼすという欠点があった。
スカーは通常みられない特異な酸化により生成、成長す
る。そして、自動車の排ガス触媒コンバーターとして実
際に使用される環境下では成長を続け、その成長速度
は、通常みられるアルミナ保護酸化物層の成長に比べて
速い。そして、このアルミナウィスカーの成長が触媒担
体との密着性を悪化させ、又、成長速度が速いことから
耐酸化性にも悪影響を及ぼすという欠点があった。
（発明が解決しようとする課題） 本発明は、以上の如き欠点を改善し、一旦生成したアル
ミナウィスカーのその後の成長を適当な熱処理によっ
て、アルミナウィスカーの生成及び成長をともなわない
通常見られるアルミナ保護酸化物層の成長程度まで抑制
する方法を提供するものである。
ミナウィスカーのその後の成長を適当な熱処理によっ
て、アルミナウィスカーの生成及び成長をともなわない
通常見られるアルミナ保護酸化物層の成長程度まで抑制
する方法を提供するものである。
（課題を解決するための手段） 本発明は、表面にアルミナウィスカーを有する金属に対
し、975℃以上、望ましくは1000℃以上、1200℃以下の
温度範囲内の温度で加熱を加えることを特徴とするAl含
有ステンレス鋼表面に生成するアルミナウィスカーの成
長抑制方法である。
し、975℃以上、望ましくは1000℃以上、1200℃以下の
温度範囲内の温度で加熱を加えることを特徴とするAl含
有ステンレス鋼表面に生成するアルミナウィスカーの成
長抑制方法である。
本発明について更に詳細に説明する。
本発明の方法における加熱処理は、表面上に存在するア
ルミナウィスカーの成長を抑制するための加熱処理であ
って、温度条件としては、975℃以上、特に1000℃以
上、1200℃以下の温度範囲内の温度で行なうものであ
る。すなわち、975℃未満の温度ではアルミナウィスカ
ーの成長を抑制することができず、1200℃以上の温度で
は、結晶粒が粗大化し、靱性が劣化し好ましくない。
ルミナウィスカーの成長を抑制するための加熱処理であ
って、温度条件としては、975℃以上、特に1000℃以
上、1200℃以下の温度範囲内の温度で行なうものであ
る。すなわち、975℃未満の温度ではアルミナウィスカ
ーの成長を抑制することができず、1200℃以上の温度で
は、結晶粒が粗大化し、靱性が劣化し好ましくない。
加熱雰囲気としては、酸化雰囲気、或は非酸化雰囲気中
の何れでも良いが、特に酸化を伴わない非酸化性雰囲
気、炭酸ガス、窒素、水素、稀有ガスあるいは真空中
（１×10-4Torr以下）で行えば、酸化の進行によるアル
ミナウィスカーの破壊がなく、より好適である。
の何れでも良いが、特に酸化を伴わない非酸化性雰囲
気、炭酸ガス、窒素、水素、稀有ガスあるいは真空中
（１×10-4Torr以下）で行えば、酸化の進行によるアル
ミナウィスカーの破壊がなく、より好適である。
加熱処理時間としては、１分〜１時間程度であって、加
熱温度が高いほど短時間でよく、例えば、1000℃におい
て30分、1100℃以上で10分の処理でその効果は現われ
る。好ましい条件としては、1050℃、30分のAl、H2、
N2、真空中の非酸化雰囲気中での加熱である。
熱温度が高いほど短時間でよく、例えば、1000℃におい
て30分、1100℃以上で10分の処理でその効果は現われ
る。好ましい条件としては、1050℃、30分のAl、H2、
N2、真空中の非酸化雰囲気中での加熱である。
本発明が適用される金属としては、最終的に975℃未満
でアルミナウィスカーを生成させたのであれば、どのよ
うなものでもかまわないが、より好ましい材料として
は、特開昭57-71898号記載のFe-（15〜25％）Cr-（３〜
６％）Al-（0.3〜1.0％）Ｙに２段熱処理を加えアルミ
ナウィスカーを生成させたもの、或は本発明者らによる
特願昭62-299711号記載のフェライト素ステンレス鋼にA
lメカニカルメッキを施し、拡散熱処理、大気酸化でア
ルミナウィスカーを生成させたもの等である。
でアルミナウィスカーを生成させたのであれば、どのよ
うなものでもかまわないが、より好ましい材料として
は、特開昭57-71898号記載のFe-（15〜25％）Cr-（３〜
６％）Al-（0.3〜1.0％）Ｙに２段熱処理を加えアルミ
ナウィスカーを生成させたもの、或は本発明者らによる
特願昭62-299711号記載のフェライト素ステンレス鋼にA
lメカニカルメッキを施し、拡散熱処理、大気酸化でア
ルミナウィスカーを生成させたもの等である。
975℃以下で生成したアルミナウィスカーに限定した理
由は、これ以上の温度では、アルミナウィスカーが生成
せず、通常のAl含有Fe-Cr系合金の酸化に見られる母材
との密着性の高い緻密なAlの酸化物層が形成されるだけ
だからである。
由は、これ以上の温度では、アルミナウィスカーが生成
せず、通常のAl含有Fe-Cr系合金の酸化に見られる母材
との密着性の高い緻密なAlの酸化物層が形成されるだけ
だからである。
本発明が適用される金属の形状は特に制限がなく、板、
箔、管等いずれの形状でも良いが、特に自動車排気ガス
の触媒コンバーターに使用されるメタルハニカム構造体
の箔に適用するのが好ましい。
箔、管等いずれの形状でも良いが、特に自動車排気ガス
の触媒コンバーターに使用されるメタルハニカム構造体
の箔に適用するのが好ましい。
（作用） 本発明において、アルミナウィスカーは母材となる金属
の表面層にあるAlの酸化により生じたものではあるが、
アルミナウィスカーを伴う酸化は975℃未満でおこり、
その速度は、アルミナウィスカーの生成を伴なわないア
ルミナ保護酸化物層の酸化に比べ速く、例えば、950℃
においては通常の酸化の５倍程度速い特異な酸化であ
る。975℃以上の温度では、進行していたアルミナウィ
スカーの成長は停止し、通常の酸化が進行する。この酸
化挙動の変化は不可逆的で、一度通常の酸化が行なわれ
たものは、再び975℃未満で酸化させてもアルミナウィ
スカーは成長することはない。この変化には相変態が大
きく起因しているため加熱のみで行なわれ、雰囲気に影
響されることはない。
の表面層にあるAlの酸化により生じたものではあるが、
アルミナウィスカーを伴う酸化は975℃未満でおこり、
その速度は、アルミナウィスカーの生成を伴なわないア
ルミナ保護酸化物層の酸化に比べ速く、例えば、950℃
においては通常の酸化の５倍程度速い特異な酸化であ
る。975℃以上の温度では、進行していたアルミナウィ
スカーの成長は停止し、通常の酸化が進行する。この酸
化挙動の変化は不可逆的で、一度通常の酸化が行なわれ
たものは、再び975℃未満で酸化させてもアルミナウィ
スカーは成長することはない。この変化には相変態が大
きく起因しているため加熱のみで行なわれ、雰囲気に影
響されることはない。
以後、アルミナウィスカーの形状を保ったまま、通常酸
化に従わせることができ、アルミナウィスカーの成長を
抑制することが可能である。この処理により、900℃付
近の使用環境中でのウィスカーの成長は抑制され、触媒
担体との高い密着性が維持される。
化に従わせることができ、アルミナウィスカーの成長を
抑制することが可能である。この処理により、900℃付
近の使用環境中でのウィスカーの成長は抑制され、触媒
担体との高い密着性が維持される。
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本
発明は、これによって制限されるものではない。
発明は、これによって制限されるものではない。
（実施例１） 20％Cr-5％Alのフェライステンレス鋼の圧延材を酸素分
圧５×10-5Torrの真空中で900℃１分間加熱した後、大
気中で900℃、16時間酸化し、アルミナウィスカーを生
成させたステンレス鋼板で、その板厚は50μｍのもので
あった。これに、大気中、1050℃で30分間、加熱処理を
行ない、その後、大気中、900℃で酸化を行なった。こ
の酸化による重量変化を第１図に示す。比較のため、無
処理のものについても、同様に、大気中、900℃で酸化
を行なった。
圧５×10-5Torrの真空中で900℃１分間加熱した後、大
気中で900℃、16時間酸化し、アルミナウィスカーを生
成させたステンレス鋼板で、その板厚は50μｍのもので
あった。これに、大気中、1050℃で30分間、加熱処理を
行ない、その後、大気中、900℃で酸化を行なった。こ
の酸化による重量変化を第１図に示す。比較のため、無
処理のものについても、同様に、大気中、900℃で酸化
を行なった。
第１図より明らかなように、無処理のものに比して、処
理を行なったものは酸化増量は小さく、アルミナウィス
カーの成長が抑制されることを示している。
理を行なったものは酸化増量は小さく、アルミナウィス
カーの成長が抑制されることを示している。
（実施例２） 特願昭62-299711号記載の方法により、18％Cr-3％Alの
フェライトステンレス鋼、板厚50μｍにAlを２μｍメッ
キし、酸素分圧２×10-5Torrの真空中で900℃、１時間
の拡散熱処理を施した後、大気中900℃×16時間酸化さ
せアルミナウィスカーを生成させた材料を用いた。これ
に対し、酸素分圧２×10-5Torrの真空中で1100℃、10分
の加熱処理を行った。
フェライトステンレス鋼、板厚50μｍにAlを２μｍメッ
キし、酸素分圧２×10-5Torrの真空中で900℃、１時間
の拡散熱処理を施した後、大気中900℃×16時間酸化さ
せアルミナウィスカーを生成させた材料を用いた。これ
に対し、酸素分圧２×10-5Torrの真空中で1100℃、10分
の加熱処理を行った。
第２図に処理後、大気中900℃、100時間連続酸化を行っ
た時の重量変化を示す。比較のため、無処理のものも示
す。第２図より明らかなように、処理を行ったものは、
酸化増量が小さくアルミナウィスカーの成長が抑制され
たことが分かる。
た時の重量変化を示す。比較のため、無処理のものも示
す。第２図より明らかなように、処理を行ったものは、
酸化増量が小さくアルミナウィスカーの成長が抑制され
たことが分かる。
第３図に処理前のアルミナウィスカー、第４図に本発明
による処理後のアルミナウィスカー、第５図に本発明の
処理材の900℃、100時間の連続酸化試験後のアルミナウ
ィスカーの走査型電子顕微鏡による写真（倍率4500倍）
を示す。写真より明らかなように、本発明方法はアルミ
ナウィスカーの成長を抑制し、又、ウィスカー形状も破
壊されないことがわかる。
による処理後のアルミナウィスカー、第５図に本発明の
処理材の900℃、100時間の連続酸化試験後のアルミナウ
ィスカーの走査型電子顕微鏡による写真（倍率4500倍）
を示す。写真より明らかなように、本発明方法はアルミ
ナウィスカーの成長を抑制し、又、ウィスカー形状も破
壊されないことがわかる。
（効果） 本発明によれば、アルミナウイスカーの成長抑制処理を
行なうことにより、その後のアルミナウイスカーの成長
は抑制され、Al含有ステンレス鋼が本来もつ耐酸化性を
示した。そして、例えば、触媒コンバーターにおいて
は、その使用環境において生成されているアルミナウイ
スカーの成長を、その形状を保ったままで、アルミナウ
イスカーの生成を伴わない通常のアルミナ酸化物層の酸
化速度まで抑制された酸化が行なわれ、触媒担体との密
着性には何ら影響はなかった。
行なうことにより、その後のアルミナウイスカーの成長
は抑制され、Al含有ステンレス鋼が本来もつ耐酸化性を
示した。そして、例えば、触媒コンバーターにおいて
は、その使用環境において生成されているアルミナウイ
スカーの成長を、その形状を保ったままで、アルミナウ
イスカーの生成を伴わない通常のアルミナ酸化物層の酸
化速度まで抑制された酸化が行なわれ、触媒担体との密
着性には何ら影響はなかった。
第１図及び第２図は、本発明に係るアルミナウィスカー
抑制処理を行なったものと、無処理のものとを大気中、
900℃における酸化増量を示す図であり、第３図は、本
発明処理前のアルミナウィスカー、第４図は、本発明処
理後のアルミナウィスカー、第５図は、本発明処理材の
900℃、100時間の酸化試験後のアルミナウィスカーの走
査型電子顕微鏡写真（倍率4500倍）である。
抑制処理を行なったものと、無処理のものとを大気中、
900℃における酸化増量を示す図であり、第３図は、本
発明処理前のアルミナウィスカー、第４図は、本発明処
理後のアルミナウィスカー、第５図は、本発明処理材の
900℃、100時間の酸化試験後のアルミナウィスカーの走
査型電子顕微鏡写真（倍率4500倍）である。
Claims (2)
- 【請求項１】表面にアルミナウィスカーを有する金属に
対し、975℃以上、1200℃以下の温度範囲内で加熱する
ことを特徴とするアルミナウィスカーの成長抑制方法。 - 【請求項２】該アルミナウィスカーが975℃未満の酸化
雰囲気中で生成、成長したものである請求項第１項記載
のアルミナウィスカーの成長抑制方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63166958A JPH0699788B2 (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | アルミナウィスカー成長抑制方法 |
| DE88119686T DE3883722T2 (de) | 1987-11-30 | 1988-11-25 | Verfahren zur Herstellung von ferritischem rostfreiem Stahl mit aus Whiskeroxid bestehender Oberflächenschicht. |
| EP92105203A EP0493373A2 (en) | 1987-11-30 | 1988-11-25 | A production process of ferrite stainless steel covered with oxide whisker |
| EP88119686A EP0318864B1 (en) | 1987-11-30 | 1988-11-25 | A production process of ferrite stainless steel covered with oxyde whisker |
| US07/277,649 US5017544A (en) | 1987-11-30 | 1988-11-29 | Production process of ferrite stainless steel covered with oxide whisker |
| KR1019880015825A KR910009401B1 (ko) | 1987-11-30 | 1988-11-30 | 산화물 위스커(wisker)로 피복된 페라이트 스테인리스강의 제조방법 |
| 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 |
|---|---|---|---|
| JP63166958A JPH0699788B2 (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | アルミナウィスカー成長抑制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0219449A JPH0219449A (ja) | 1990-01-23 |
| JPH0699788B2 true JPH0699788B2 (ja) | 1994-12-07 |
Family
ID=15840773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63166958A Expired - Fee Related JPH0699788B2 (ja) | 1987-11-30 | 1988-07-06 | アルミナウィスカー成長抑制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0699788B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5291361A (en) * | 1990-07-23 | 1994-03-01 | Canon Denshi Kabushiki Kaisha | Disk drive with low elevated head unloading mechanism |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5771898A (en) * | 1980-08-15 | 1982-05-04 | Gen Motors Corp | Reinforcement of oxide whisker growth on stainless steel foil containing cold-rolled aluminum |
| JPS62210329A (ja) * | 1986-03-12 | 1987-09-16 | Hitachi Ltd | セラミツク被覆耐熱部材及びその製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6415144A (en) * | 1987-07-10 | 1989-01-19 | Nisshin Steel Co Ltd | Base body for catalyst carrier |
-
1988
- 1988-07-06 JP JP63166958A patent/JPH0699788B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5771898A (en) * | 1980-08-15 | 1982-05-04 | Gen Motors Corp | Reinforcement of oxide whisker growth on stainless steel foil containing cold-rolled aluminum |
| JPS62210329A (ja) * | 1986-03-12 | 1987-09-16 | Hitachi Ltd | セラミツク被覆耐熱部材及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0219449A (ja) | 1990-01-23 |
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