JPH08337868A - 耐高温酸化性のすぐれたステンレス鋼板の製造法 - Google Patents
耐高温酸化性のすぐれたステンレス鋼板の製造法Info
- Publication number
- JPH08337868A JPH08337868A JP10177495A JP10177495A JPH08337868A JP H08337868 A JPH08337868 A JP H08337868A JP 10177495 A JP10177495 A JP 10177495A JP 10177495 A JP10177495 A JP 10177495A JP H08337868 A JPH08337868 A JP H08337868A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐高温酸化性のすぐれたステンレス鋼板を製
造する。 【構成】 ステンレス鋼板を、Ａｌ：６．５重量％以下
のステンレス鋼平板の両面にＮｉ粉末および／または鉄
粉を塗着し、非酸化性雰囲気中で加熱して前記粉末を前
記ステンレス鋼平板の表面に固着し、これの両面にＡｌ
箔をプレス圧着し、必要に応じて波板加工を施してステ
ンレス鋼板とし、これに非酸化性雰囲気中、１０５０〜
１３５０℃の温度に加熱の条件でＡｌ拡散加熱処理を施
して、前記ステンレス鋼平板またはステンレス鋼波板の
中心部のＡｌ含有量を８〜２０重量％に高めることによ
り製造する。
造する。 【構成】 ステンレス鋼板を、Ａｌ：６．５重量％以下
のステンレス鋼平板の両面にＮｉ粉末および／または鉄
粉を塗着し、非酸化性雰囲気中で加熱して前記粉末を前
記ステンレス鋼平板の表面に固着し、これの両面にＡｌ
箔をプレス圧着し、必要に応じて波板加工を施してステ
ンレス鋼板とし、これに非酸化性雰囲気中、１０５０〜
１３５０℃の温度に加熱の条件でＡｌ拡散加熱処理を施
して、前記ステンレス鋼平板またはステンレス鋼波板の
中心部のＡｌ含有量を８〜２０重量％に高めることによ
り製造する。
Description
【０００１】この発明は、すぐれた耐高温酸化性を有す
るステンレス鋼板の製造法に関するものである。
るステンレス鋼板の製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えばガソリン車の排ガス浄化装
置の構造部材である触媒担体が、図１に概略説明図で示
される通り、３０〜１００μｍの厚さを有するステンレ
ス鋼平板とステンレス鋼波板とを重ね合わせて捲回して
なるモノリス構造と呼ばれる構造体からなり、またこれ
らのステンレス鋼板においては、Ａｌを８重量％を越え
て含有させると、耐高温酸化性が飛躍的に向上するよう
になるが、反面冷間加工性の低下は著しく、平板や波板
への加工がきわめて困難になることから、Ａｌを合金成
分として含有せず、たとえ含有してもその含有量は高々
６．５重量％どまりであることも知られている。
置の構造部材である触媒担体が、図１に概略説明図で示
される通り、３０〜１００μｍの厚さを有するステンレ
ス鋼平板とステンレス鋼波板とを重ね合わせて捲回して
なるモノリス構造と呼ばれる構造体からなり、またこれ
らのステンレス鋼板においては、Ａｌを８重量％を越え
て含有させると、耐高温酸化性が飛躍的に向上するよう
になるが、反面冷間加工性の低下は著しく、平板や波板
への加工がきわめて困難になることから、Ａｌを合金成
分として含有せず、たとえ含有してもその含有量は高々
６．５重量％どまりであることも知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】通常、ガソリン車の排
ガス浄化装置は、３元触媒の触媒反応によって排ガス中
の窒素酸化物等の有害成分を分解して、排ガスを浄化す
るが、３元触媒は温度：約１５０℃では有効に作用せ
ず、エンジン起動から約１分間の間、すなわち高温の排
ガスの顕熱によって触媒担体が触媒の活性化温度に昇温
するまでの間は、排ガスの浄化がほとんどなされずに有
害成分が大気中に放出されている。したがって大気汚染
を防止するために、エンジンスタート時の排ガス浄化が
必要となっている。この問題を解決する一つの方法とし
て、触媒担体をエンジン排気口にできる限り接近させ
て、触媒担体をより短時間で昇温させようという試みが
ある。しかし、エンジン排気口近傍の排ガス温度は高
く、一方前記触媒担体を構成する上記の従来ステンレス
鋼板は十分な耐高温酸化性を具備するものでないため、
前記の試みも不可能であるのが現状である。
ガス浄化装置は、３元触媒の触媒反応によって排ガス中
の窒素酸化物等の有害成分を分解して、排ガスを浄化す
るが、３元触媒は温度：約１５０℃では有効に作用せ
ず、エンジン起動から約１分間の間、すなわち高温の排
ガスの顕熱によって触媒担体が触媒の活性化温度に昇温
するまでの間は、排ガスの浄化がほとんどなされずに有
害成分が大気中に放出されている。したがって大気汚染
を防止するために、エンジンスタート時の排ガス浄化が
必要となっている。この問題を解決する一つの方法とし
て、触媒担体をエンジン排気口にできる限り接近させ
て、触媒担体をより短時間で昇温させようという試みが
ある。しかし、エンジン排気口近傍の排ガス温度は高
く、一方前記触媒担体を構成する上記の従来ステンレス
鋼板は十分な耐高温酸化性を具備するものでないため、
前記の試みも不可能であるのが現状である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、上記のＡｌ含有量が６．５重量
％以下、あるいはＡｌを合金成分として含有しない従来
ステンレス鋼板に着目し、これにすぐれた耐高温酸化性
を付与すべく研究を行なった結果、前記ステンレス鋼板
の表面にＮｉ粉末および／または鉄粉を介してＡｌ箔を
圧着すると、前記粉末によって前記ステンレス鋼板の表
面に凹凸が形成された状態での圧着となるので、Ａｌ箔
の密着性が著しく高いものとなり、この状態で折り曲げ
加工や波板加工を行なってもＡｌ箔に剥離が発生するこ
となく、さらにこれを１０５０〜１３５０℃の温度に加
熱するとＡｌ箔からステンレス鋼板へのＡｌ拡散が活発
に行なわれ、前記ステンレス鋼板は、中心部で８重量％
以上のＡｌを含有するようになり、これに伴ないすぐれ
た耐高温酸化性を具備するようになるという研究結果を
得たのである。
上述のような観点から、上記のＡｌ含有量が６．５重量
％以下、あるいはＡｌを合金成分として含有しない従来
ステンレス鋼板に着目し、これにすぐれた耐高温酸化性
を付与すべく研究を行なった結果、前記ステンレス鋼板
の表面にＮｉ粉末および／または鉄粉を介してＡｌ箔を
圧着すると、前記粉末によって前記ステンレス鋼板の表
面に凹凸が形成された状態での圧着となるので、Ａｌ箔
の密着性が著しく高いものとなり、この状態で折り曲げ
加工や波板加工を行なってもＡｌ箔に剥離が発生するこ
となく、さらにこれを１０５０〜１３５０℃の温度に加
熱するとＡｌ箔からステンレス鋼板へのＡｌ拡散が活発
に行なわれ、前記ステンレス鋼板は、中心部で８重量％
以上のＡｌを含有するようになり、これに伴ないすぐれ
た耐高温酸化性を具備するようになるという研究結果を
得たのである。
【０００５】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、（ａ） Ａｌ含有量が６．５重
量％以下、あるいはＡｌを合金成分として含有しないス
テンレス鋼平板の両面にＮｉ粉末および／または鉄粉を
塗着し、（ｂ） これを、真空、不活性ガス雰囲気、あ
るいは還元性ガス雰囲気などの非酸化性雰囲気中で加
熱、望ましくは９００〜１３００℃の温度に加熱して上
記粉末を上記ステンレス鋼板の表面に固着し、（ｃ）
これの両面にＡｌ箔をプレス圧着し、（ｄ） 必要に応
じて、波板に成形し、（ｅ） ついで、これを同じく非
酸化性雰囲気中、１０５０〜１３５０℃の温度に加熱し
て、Ａｌ成分を上記ステンレス鋼板中に拡散させ、もっ
て前記ステンレス鋼板の中心部のＡｌ含有量を８〜２０
重量％に高める、以上（ａ）〜（ｅ）の基本工程により
すぐれた耐高温酸化性を有するステンレス鋼板を製造す
る方法に特徴を有するものである。
なされたものであって、（ａ） Ａｌ含有量が６．５重
量％以下、あるいはＡｌを合金成分として含有しないス
テンレス鋼平板の両面にＮｉ粉末および／または鉄粉を
塗着し、（ｂ） これを、真空、不活性ガス雰囲気、あ
るいは還元性ガス雰囲気などの非酸化性雰囲気中で加
熱、望ましくは９００〜１３００℃の温度に加熱して上
記粉末を上記ステンレス鋼板の表面に固着し、（ｃ）
これの両面にＡｌ箔をプレス圧着し、（ｄ） 必要に応
じて、波板に成形し、（ｅ） ついで、これを同じく非
酸化性雰囲気中、１０５０〜１３５０℃の温度に加熱し
て、Ａｌ成分を上記ステンレス鋼板中に拡散させ、もっ
て前記ステンレス鋼板の中心部のＡｌ含有量を８〜２０
重量％に高める、以上（ａ）〜（ｅ）の基本工程により
すぐれた耐高温酸化性を有するステンレス鋼板を製造す
る方法に特徴を有するものである。
【０００６】なお、この発明の方法において、ステンレ
ス鋼板のＡｌ含有量に関して、まず、その含有量を６．
５重量％以下としたのは、その含有量が６．５重量％を
越えると、上記の通り溶解、鋳造、熱間圧延、および冷
間圧延によって所定の厚さのステンレス鋼板を製造する
のがきわめて困難になるという理由からであり、また、
８〜２０重量％のＡｌ含有量については、その含有量が
８重量％未満では所望のすぐれた耐高温酸化性を確保す
ることができず、一方その含有量が２０重量％を越える
と急激に靭性が低下し、脆化が著しくなるという理由に
よるものである。さらに、この発明の方法において、Ａ
ｌ拡散加熱温度を１０５０〜１３５０℃としたのは、そ
の温度が１０５０℃未満では、Ａｌ拡散が遅く、実用的
でなく、一方その温度が１３５０℃を越えると粒成長が
急激に促進し、強度が低下するようになるという理由に
もとづくものである。
ス鋼板のＡｌ含有量に関して、まず、その含有量を６．
５重量％以下としたのは、その含有量が６．５重量％を
越えると、上記の通り溶解、鋳造、熱間圧延、および冷
間圧延によって所定の厚さのステンレス鋼板を製造する
のがきわめて困難になるという理由からであり、また、
８〜２０重量％のＡｌ含有量については、その含有量が
８重量％未満では所望のすぐれた耐高温酸化性を確保す
ることができず、一方その含有量が２０重量％を越える
と急激に靭性が低下し、脆化が著しくなるという理由に
よるものである。さらに、この発明の方法において、Ａ
ｌ拡散加熱温度を１０５０〜１３５０℃としたのは、そ
の温度が１０５０℃未満では、Ａｌ拡散が遅く、実用的
でなく、一方その温度が１３５０℃を越えると粒成長が
急激に促進し、強度が低下するようになるという理由に
もとづくものである。
【０００７】
【実施例】つぎに、この発明の方法を実施例により具体
的に説明する。まず、ステンレス鋼板として、表１に示
される成分組成および厚さを有するステンレス鋼平板Ａ
〜Ｌ（以下、従来ステンレス鋼板Ａ〜Ｌともいう）を用
意した。また表２に示される平均粒径を有するＮｉ粉末
および／または鉄粉を、水溶性メチルセルローズ樹脂：
１重量％とともに水と混合してスラリーとした。ついで
前記ステンレス鋼平板Ａ〜Ｌのそれぞれの両面に、表２
に示される組合せではけ塗りにより前記スラリーを塗着
し、水分乾燥後、Ｎ2 −Ｈ2 （Ｈ2 ：３３容量％含有）
混合ガス雰囲気中、温度：１０００℃に０．５時間保持
して、前記ステンレス鋼平板Ａ〜Ｌのそれぞれの表面に
同じく表２に示される割合で前記粉末を固着し、これの
両面に表２に示される厚さのＡｌ箔を圧延ロールを用い
てプレス圧着し、これらのうちの表２に示されるものに
ついては直径：４０mm、ピッチ径：１mm、モジュール：
１の平歯車に通して波板成形し、さらに表２に示される
条件でＡｌ拡散加熱処理を行なうことにより本発明法１
〜１２を実施し、それぞれステンレス鋼板（以下、本発
明ステンレス鋼板１〜１２という）を製造した。
的に説明する。まず、ステンレス鋼板として、表１に示
される成分組成および厚さを有するステンレス鋼平板Ａ
〜Ｌ（以下、従来ステンレス鋼板Ａ〜Ｌともいう）を用
意した。また表２に示される平均粒径を有するＮｉ粉末
および／または鉄粉を、水溶性メチルセルローズ樹脂：
１重量％とともに水と混合してスラリーとした。ついで
前記ステンレス鋼平板Ａ〜Ｌのそれぞれの両面に、表２
に示される組合せではけ塗りにより前記スラリーを塗着
し、水分乾燥後、Ｎ2 −Ｈ2 （Ｈ2 ：３３容量％含有）
混合ガス雰囲気中、温度：１０００℃に０．５時間保持
して、前記ステンレス鋼平板Ａ〜Ｌのそれぞれの表面に
同じく表２に示される割合で前記粉末を固着し、これの
両面に表２に示される厚さのＡｌ箔を圧延ロールを用い
てプレス圧着し、これらのうちの表２に示されるものに
ついては直径：４０mm、ピッチ径：１mm、モジュール：
１の平歯車に通して波板成形し、さらに表２に示される
条件でＡｌ拡散加熱処理を行なうことにより本発明法１
〜１２を実施し、それぞれステンレス鋼板（以下、本発
明ステンレス鋼板１〜１２という）を製造した。
【０００８】この結果得られた本発明ステンレス鋼板１
〜１２の中心部のＡｌ含有量をＸ線アナライザーを用い
て測定し、この測定結果を表３に示した。また、上記の
本発明ステンレス鋼板１〜１２および従来ステンレス鋼
板Ａ〜Ｌについて、空気中、１２５０℃に３００時間保
持の条件で高温酸化試験を行ない、１５０時間および３
００時間経過後の重量増加率を算出した。この結果を表
３に示した。
〜１２の中心部のＡｌ含有量をＸ線アナライザーを用い
て測定し、この測定結果を表３に示した。また、上記の
本発明ステンレス鋼板１〜１２および従来ステンレス鋼
板Ａ〜Ｌについて、空気中、１２５０℃に３００時間保
持の条件で高温酸化試験を行ない、１５０時間および３
００時間経過後の重量増加率を算出した。この結果を表
３に示した。
【０００９】
【表１】
【００１０】
【表２】
【００１１】
【表３】
【００１２】
【発明の効果】表１〜３に示される結果から、本発明方
法１〜１２によれば、中心部で８重量％以上のＡｌを含
有するステンレス鋼板を製造することができ、これらが
Ａｌ含有量が６重量％以下の従来ステンレス鋼板Ａ〜Ｌ
に比して一段とすぐれた耐高温酸化性を示すことが明ら
かである。上述のように、この発明の方法によれば、波
板加工などの冷間成形に何らの制約を受けることなく、
耐高温酸化性のすぐれたステンレス鋼板を製造すること
ができ、したがってこれを例えばガソリン車の排ガス浄
化装置の触媒担体として用いた場合、前記触媒担体の高
温使用にも十分満足に対応することができるのである。
法１〜１２によれば、中心部で８重量％以上のＡｌを含
有するステンレス鋼板を製造することができ、これらが
Ａｌ含有量が６重量％以下の従来ステンレス鋼板Ａ〜Ｌ
に比して一段とすぐれた耐高温酸化性を示すことが明ら
かである。上述のように、この発明の方法によれば、波
板加工などの冷間成形に何らの制約を受けることなく、
耐高温酸化性のすぐれたステンレス鋼板を製造すること
ができ、したがってこれを例えばガソリン車の排ガス浄
化装置の触媒担体として用いた場合、前記触媒担体の高
温使用にも十分満足に対応することができるのである。
【図１】ガソリン車の排ガス浄化装置の構造部材である
触媒担体の概略説明図である。
触媒担体の概略説明図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 （ａ） Ａｌの含有量が６．５重量％以
下、あるいはＡｌを合金成分として含有しないステンレ
ス鋼平板の両面に、Ｎｉ粉末および／または鉄粉を塗着
し、 （ｂ） これを非酸化性雰囲気中で加熱して上記粉末を
上記ステンレス鋼平板の表面に固着し、 （ｃ） これの両面にＡｌ箔をプレス圧着し、 （ｄ） ついで、これを非酸化性雰囲気中、１０５０〜
１３５０℃の温度に加熱して、Ａｌ成分を上記ステンレ
ス鋼平板中に拡散させ、もって前記ステンレス鋼平板の
中心部のＡｌ含有量を８〜２０重量％に高めること、以
上（ａ）〜（ｄ）の基本工程からなることを特徴とする
耐高温酸化性のすぐれたステンレス鋼板の製造法。 - 【請求項２】 （ａ） Ａｌの含有量が６．５重量％以
下、あるいはＡｌを合金成分として含有しないステンレ
ス鋼平板の両面に、Ｎｉ粉末および／または鉄粉を塗着
し、 （ｂ） これを非酸化性雰囲気中で加熱して上記粉末を
上記ステンレス鋼平板の表面に固着し、 （ｃ） これの両面にＡｌ箔をプレス圧着し、 （ｄ） これを波板に成形し、 （ｅ） ついで、これを非酸化性雰囲気中、１０５０〜
１３５０℃の温度に加熱して、Ａｌ成分を上記ステンレ
ス鋼波板中に拡散させ、もって前記ステンレス鋼波板の
中心部のＡｌ含有量を８〜２０重量％に高めること、以
上（ａ）〜（ｄ）の基本工程からなることを特徴とする
耐高温酸化性のすぐれたステンレス鋼板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10177495A JPH08337868A (ja) | 1995-04-03 | 1995-04-03 | 耐高温酸化性のすぐれたステンレス鋼板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10177495A JPH08337868A (ja) | 1995-04-03 | 1995-04-03 | 耐高温酸化性のすぐれたステンレス鋼板の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08337868A true JPH08337868A (ja) | 1996-12-24 |
Family
ID=14309567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10177495A Withdrawn JPH08337868A (ja) | 1995-04-03 | 1995-04-03 | 耐高温酸化性のすぐれたステンレス鋼板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08337868A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8092213B2 (en) * | 2006-06-06 | 2012-01-10 | Leinemann Gmbh & Co. Kg | Flame arrester insert and process for its production |
-
1995
- 1995-04-03 JP JP10177495A patent/JPH08337868A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8092213B2 (en) * | 2006-06-06 | 2012-01-10 | Leinemann Gmbh & Co. Kg | Flame arrester insert and process for its production |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020604 |