JPH0880442A - 排ガス浄化用メタルハニカム体およびその製造方法 - Google Patents
排ガス浄化用メタルハニカム体およびその製造方法Info
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- JPH0880442A JPH0880442A JP6219004A JP21900494A JPH0880442A JP H0880442 A JPH0880442 A JP H0880442A JP 6219004 A JP6219004 A JP 6219004A JP 21900494 A JP21900494 A JP 21900494A JP H0880442 A JPH0880442 A JP H0880442A
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Landscapes
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 精度のよい高品質の製品を歩留りよく成形で
きるメタル担体を提供することを目的とする。 【構成】 平板と波板を重ねて巻回したメタルハニカム
体において、前記ハニカム体を普通鋼又は低合金鋼で形
成するとともに、該ハニカム体外周層を平板の複数巻で
構成し、該ハニカム体表面にアルミニウム・鉄合金層な
どの拡散浸透層を形成した。
きるメタル担体を提供することを目的とする。 【構成】 平板と波板を重ねて巻回したメタルハニカム
体において、前記ハニカム体を普通鋼又は低合金鋼で形
成するとともに、該ハニカム体外周層を平板の複数巻で
構成し、該ハニカム体表面にアルミニウム・鉄合金層な
どの拡散浸透層を形成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車エンジン、二輪車
エンジン等から排出される排気ガスを浄化するのに使用
されるメタルハニカム体及びその製造方法に関する。
エンジン等から排出される排気ガスを浄化するのに使用
されるメタルハニカム体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】排気ガス浄化用のメタル担体として、耐
熱金属からなる平板と波板とを交互に積層し、あるいは
重ねた後巻回して形成したハニカム体を外筒に収納した
ものが種々開発され、既に一部実用化されている。そし
て、該メタル担体は自動車エンジン等から排出される高
温の排気ガスを浄化するのに使用されるものであるた
め、耐熱性、耐酸化性などが要求されており、金属材と
しては２０Ｃｒ−５Ａｌのようなステンレス鋼が一般に
用いられている。一方、最近では特開平１−１７６４５
４号公報や特開平２−１８０６４４号公報などに開示さ
れるように、外筒にハニカム体を挿入したものに溶融ア
ルミニウム浴法を用いてステンレス鋼の表面層にアルミ
ニウムを付着させることによって更に耐酸化性を向上さ
せるものが提案されている。また、特開平２−８６８４
８号公報では、外筒にハニカム体を挿入したものにアル
ミニウム拡散剤を用いて金属ハニカム担体を製造する方
法も提案されている。
熱金属からなる平板と波板とを交互に積層し、あるいは
重ねた後巻回して形成したハニカム体を外筒に収納した
ものが種々開発され、既に一部実用化されている。そし
て、該メタル担体は自動車エンジン等から排出される高
温の排気ガスを浄化するのに使用されるものであるた
め、耐熱性、耐酸化性などが要求されており、金属材と
しては２０Ｃｒ−５Ａｌのようなステンレス鋼が一般に
用いられている。一方、最近では特開平１−１７６４５
４号公報や特開平２−１８０６４４号公報などに開示さ
れるように、外筒にハニカム体を挿入したものに溶融ア
ルミニウム浴法を用いてステンレス鋼の表面層にアルミ
ニウムを付着させることによって更に耐酸化性を向上さ
せるものが提案されている。また、特開平２−８６８４
８号公報では、外筒にハニカム体を挿入したものにアル
ミニウム拡散剤を用いて金属ハニカム担体を製造する方
法も提案されている。
【０００３】このアルミニウム浸透法は、金属表面に高
温での優れた酸化防止機能を発揮するアルミニウムを浸
透させるもので、高温度の条件下で用いられるメタル担
体には極めて適した処理法として注目されつつある。と
ころが、従来のメタル担体においては前記ハニカム体を
構成する金属材として耐熱性、耐酸化性に優れたステン
レス鋼を主に使用しており、該ステンレス鋼は非常に硬
くて加工性が悪いために精密なスペック通りの製品を成
形することが難しく生産性に劣るという問題点があっ
た。また、ステンレス鋼は高価なため生産コストが著し
く高くなるという問題点もあった。
温での優れた酸化防止機能を発揮するアルミニウムを浸
透させるもので、高温度の条件下で用いられるメタル担
体には極めて適した処理法として注目されつつある。と
ころが、従来のメタル担体においては前記ハニカム体を
構成する金属材として耐熱性、耐酸化性に優れたステン
レス鋼を主に使用しており、該ステンレス鋼は非常に硬
くて加工性が悪いために精密なスペック通りの製品を成
形することが難しく生産性に劣るという問題点があっ
た。また、ステンレス鋼は高価なため生産コストが著し
く高くなるという問題点もあった。
【０００４】また、外筒付きハニカム体では外筒と全長
にわたってハニカムが接合して使用中に外筒とハニカム
の間に大きな熱応力が発生してハニカムが相対的に弱い
ので破壊が生じるという問題点もあった。
にわたってハニカムが接合して使用中に外筒とハニカム
の間に大きな熱応力が発生してハニカムが相対的に弱い
ので破壊が生じるという問題点もあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
従来の問題点を解決するもので、製品を歩留りよく成形
して優れた生産性を発揮することにより、大幅なコスト
ダウンを図るとともに、耐久性に優れたメタルハニカム
体を提供することを目的とする。
従来の問題点を解決するもので、製品を歩留りよく成形
して優れた生産性を発揮することにより、大幅なコスト
ダウンを図るとともに、耐久性に優れたメタルハニカム
体を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、下記に示すメタルハニカム体及びその製造
方法を提供するものである。すなわち、本発明の特徴
は、平板と波板を重ねて巻回して製造したメタルハニカ
ム体において、前記ハニカム体が普通鋼又は低合金鋼で
形成されるとともに、該ハニカム体の外周層が前記平板
の複数巻で構成され、更に該ハニカム体を構成する平板
と波板の表面にアルミニウム・鉄合金層、アルミニウム
・鉄・クロム合金層又はアルミニウム・鉄・クロム・Ｒ
ＥＭ合金層のいずれかを形成したメタルハニカム体にあ
り、又、排ガス浄化用触媒を担持させるためのメタルハ
ニカム体の製造方法において、普通鋼又は低合金鋼の材
質からなる平板と波板を重ねて巻回してメタルハニカム
体を形成するとともにその外周層を前記平板を複数回巻
回して形成し、次いで拡散剤としてＦｅ−Ａｌ合金粉
末、Ｆｅ−Ｃｒ合金粉末、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金粉末及
びＦｅ−ＲＥＭ（Ｙ，Ｓｃを含む）合金粉末の内の少く
とも１種類に焼結防止剤（アルミナ粉末）及び活性化剤
（ハロゲン化物、例えばＮＨ4 Ｃｌ，ＮＨ4 Ｉ，ＮＨ4
Ｂｒ，ＮＨ4 Ｆなど）を混合するか、或いはＡｌ粉末、
Ｃｒ粉末、Ａｌ−Ｃｒ合金粉末及びＲＥＭ粉末の内の少
くとも１種類にＦｅ粉末、焼結防止剤及び活性化剤を混
合した混合粉末をハニカム体の内部及び外部に充填し、
次いでかゝる状態で無酸化雰囲気中で加熱し、前記メタ
ルハニカム体を形成する平板と波板の表面に前記混合粉
末成分を拡散浸透せしめて合金層を形成すると同時に前
記平板と波板との接点を拡散浸透接合することを特徴と
するメタルハニカム体の製造方法にある。
するために、下記に示すメタルハニカム体及びその製造
方法を提供するものである。すなわち、本発明の特徴
は、平板と波板を重ねて巻回して製造したメタルハニカ
ム体において、前記ハニカム体が普通鋼又は低合金鋼で
形成されるとともに、該ハニカム体の外周層が前記平板
の複数巻で構成され、更に該ハニカム体を構成する平板
と波板の表面にアルミニウム・鉄合金層、アルミニウム
・鉄・クロム合金層又はアルミニウム・鉄・クロム・Ｒ
ＥＭ合金層のいずれかを形成したメタルハニカム体にあ
り、又、排ガス浄化用触媒を担持させるためのメタルハ
ニカム体の製造方法において、普通鋼又は低合金鋼の材
質からなる平板と波板を重ねて巻回してメタルハニカム
体を形成するとともにその外周層を前記平板を複数回巻
回して形成し、次いで拡散剤としてＦｅ−Ａｌ合金粉
末、Ｆｅ−Ｃｒ合金粉末、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金粉末及
びＦｅ−ＲＥＭ（Ｙ，Ｓｃを含む）合金粉末の内の少く
とも１種類に焼結防止剤（アルミナ粉末）及び活性化剤
（ハロゲン化物、例えばＮＨ4 Ｃｌ，ＮＨ4 Ｉ，ＮＨ4
Ｂｒ，ＮＨ4 Ｆなど）を混合するか、或いはＡｌ粉末、
Ｃｒ粉末、Ａｌ−Ｃｒ合金粉末及びＲＥＭ粉末の内の少
くとも１種類にＦｅ粉末、焼結防止剤及び活性化剤を混
合した混合粉末をハニカム体の内部及び外部に充填し、
次いでかゝる状態で無酸化雰囲気中で加熱し、前記メタ
ルハニカム体を形成する平板と波板の表面に前記混合粉
末成分を拡散浸透せしめて合金層を形成すると同時に前
記平板と波板との接点を拡散浸透接合することを特徴と
するメタルハニカム体の製造方法にある。
【０００７】
【作用】本発明品は外筒無しに、自動車、二輪車などの
排気管やマフラー等の他の部品内に組み込んで取り付け
られ排ガスの浄化処理に用いられるものである。ハニカ
ム体が従来のステンレス鋼に比べて加工性に優れた普通
鋼あるいは低合金鋼で構成されているため寸法精度のよ
い高品質な製品を歩留りよく、かつ低コストで生産でき
ることとなる。
排気管やマフラー等の他の部品内に組み込んで取り付け
られ排ガスの浄化処理に用いられるものである。ハニカ
ム体が従来のステンレス鋼に比べて加工性に優れた普通
鋼あるいは低合金鋼で構成されているため寸法精度のよ
い高品質な製品を歩留りよく、かつ低コストで生産でき
ることとなる。
【０００８】又、前記ハニカム体の表面及び内部にはア
ルミニウム等の浸透処理により耐酸化性及び／又は耐熱
性に優れたアルミニウム合金層及び／又はクロム合金層
等が形成されているので、高温度の排気ガスに接しても
優れた耐酸化性、耐熱強度を発揮できることとなる。
又、前記ハニカム体は強固な外筒の代わりにその外周層
を平板２〜３重の巻回しによって構成しているが、この
平板が普通鋼又は低合金鋼で形成されているので、拡散
浸透処理の際に相互に焼きついて疑似外筒の役目を果た
し、熱負荷に対し機械的にハニカム体を守ることができ
る。
ルミニウム等の浸透処理により耐酸化性及び／又は耐熱
性に優れたアルミニウム合金層及び／又はクロム合金層
等が形成されているので、高温度の排気ガスに接しても
優れた耐酸化性、耐熱強度を発揮できることとなる。
又、前記ハニカム体は強固な外筒の代わりにその外周層
を平板２〜３重の巻回しによって構成しているが、この
平板が普通鋼又は低合金鋼で形成されているので、拡散
浸透処理の際に相互に焼きついて疑似外筒の役目を果た
し、熱負荷に対し機械的にハニカム体を守ることができ
る。
【０００９】接合を完全ならしめるためには鉄分を拡散
剤に入れることが有効であり、ＦｅＣｌ3 の蒸気から活
性なＦｅ原子が付加されて接合をより促進することがで
きる。従って、拡散剤にはＦｅ−Ａｌ合金粉末、Ｆｅ−
Ｃｒ−Ａｌ合金粉末、Ｆｅ−ＲＥＭ合金粉末の内少くと
も１種類を混合した混合粉末、又はＡｌ粉末、Ｃｒ粉
末、Ａｌ−Ｃｒ粉末、ＲＥＭ粉末の内少くとも１種にＦ
ｅ粉末を混合した混合粉末を必要とする。
剤に入れることが有効であり、ＦｅＣｌ3 の蒸気から活
性なＦｅ原子が付加されて接合をより促進することがで
きる。従って、拡散剤にはＦｅ−Ａｌ合金粉末、Ｆｅ−
Ｃｒ−Ａｌ合金粉末、Ｆｅ−ＲＥＭ合金粉末の内少くと
も１種類を混合した混合粉末、又はＡｌ粉末、Ｃｒ粉
末、Ａｌ−Ｃｒ粉末、ＲＥＭ粉末の内少くとも１種にＦ
ｅ粉末を混合した混合粉末を必要とする。
【００１０】次に、本発明を図面を参照しつつ詳細に説
明する。図中、１は普通鋼又は低合金鋼からなる平板１
ａと波板１ｂを重ねた後巻回して所定寸法に形成された
ハニカム体である。ここで、普通鋼とはＳＰＣ、ブリキ
用鋼、ＴｉやＮｂを含む低Ｃ材などの圧延又は鋳造の状
態のままで使用される一般炭素鋼を意味し、又低合金鋼
とはＣｒ，Ｍｏなどの合金元素を数％以下添加すること
によって圧延又は鋳造の状態で引張強度、耐食性、溶接
性などを改良した鋼で、高温でＣｒ2 Ｏ3 皮膜を生じる
ステンレス鋼のような高合金鋼を除いた鋼という意味で
ある。
明する。図中、１は普通鋼又は低合金鋼からなる平板１
ａと波板１ｂを重ねた後巻回して所定寸法に形成された
ハニカム体である。ここで、普通鋼とはＳＰＣ、ブリキ
用鋼、ＴｉやＮｂを含む低Ｃ材などの圧延又は鋳造の状
態のままで使用される一般炭素鋼を意味し、又低合金鋼
とはＣｒ，Ｍｏなどの合金元素を数％以下添加すること
によって圧延又は鋳造の状態で引張強度、耐食性、溶接
性などを改良した鋼で、高温でＣｒ2 Ｏ3 皮膜を生じる
ステンレス鋼のような高合金鋼を除いた鋼という意味で
ある。
【００１１】そして、本発明に係るメタルハニカム体は
全体にアルミニウムやクロムの浸透処理などが施され、
又、ハニカム体１の外表面には耐酸化性に優れたアルミ
ニウム・クロム・鉄合金層などが形成されている。な
お、ハニカム体１の外周層２は平板１ａが複数回巻回さ
れて構成されている。
全体にアルミニウムやクロムの浸透処理などが施され、
又、ハニカム体１の外表面には耐酸化性に優れたアルミ
ニウム・クロム・鉄合金層などが形成されている。な
お、ハニカム体１の外周層２は平板１ａが複数回巻回さ
れて構成されている。
【００１２】次に、メタル担体の製造方法について説明
すると、先ず図２（Ａ）で示すように常法に従い平板１
ａと波板１ｂを重ねた後巻回して所定寸法にハニカム体
１を成形する。この際、平板１ａの端部を波板１ｂのそ
れより長くして波板１ｂだけを更に複数回巻回して外周
層２を形成する。次に、図２（Ｂ）で示すように、得ら
れたハニカム体１に拡散剤として例えばＦｅ−Ａｌ合金
粉末、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金粉末、Ｆｅ−ＲＥＭ合金粉
末のうち少なくとも１種類に、アルミナ粉末及び塩化ア
ンモニウム粉末を混合した混合粉末をハニカム体内に充
填する。次に図２（Ｃ）に示すように前記ハニカム体を
前記混合粉末を充満した粉末槽２内に入れてハニカム体
の外周を前記混合粉末で満たした後、この粉末槽をＡｒ
雰囲気中で８００〜１０００℃の温度範囲で１０数時間
加熱する。
すると、先ず図２（Ａ）で示すように常法に従い平板１
ａと波板１ｂを重ねた後巻回して所定寸法にハニカム体
１を成形する。この際、平板１ａの端部を波板１ｂのそ
れより長くして波板１ｂだけを更に複数回巻回して外周
層２を形成する。次に、図２（Ｂ）で示すように、得ら
れたハニカム体１に拡散剤として例えばＦｅ−Ａｌ合金
粉末、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金粉末、Ｆｅ−ＲＥＭ合金粉
末のうち少なくとも１種類に、アルミナ粉末及び塩化ア
ンモニウム粉末を混合した混合粉末をハニカム体内に充
填する。次に図２（Ｃ）に示すように前記ハニカム体を
前記混合粉末を充満した粉末槽２内に入れてハニカム体
の外周を前記混合粉末で満たした後、この粉末槽をＡｒ
雰囲気中で８００〜１０００℃の温度範囲で１０数時間
加熱する。
【００１３】上記の混合粉末を充填する方法は上記方法
に限定されることなく、例えばメタルハニカム体を粉末
槽内に載置又は吊下し、該粉末槽に混合粉末を充満する
と同時に該ハニカム体の内部に充填してもよい。以上の
ように、ハニカム体１を粉末浸透処理することにより、
ハニカム体を構成する各板の表面に耐酸化性、耐熱強度
に優れたアルミニウム・クロム・鉄などの合金層等を形
成することができるが、同時に、平板１ａと波板１ｂの
接触部分を強固に接合することができる。又、粉末浸透
処理の条件については処理すべき担体の大きさや前記各
種粉末等の配合比などに応じて、任意に設定すればよ
い。
に限定されることなく、例えばメタルハニカム体を粉末
槽内に載置又は吊下し、該粉末槽に混合粉末を充満する
と同時に該ハニカム体の内部に充填してもよい。以上の
ように、ハニカム体１を粉末浸透処理することにより、
ハニカム体を構成する各板の表面に耐酸化性、耐熱強度
に優れたアルミニウム・クロム・鉄などの合金層等を形
成することができるが、同時に、平板１ａと波板１ｂの
接触部分を強固に接合することができる。又、粉末浸透
処理の条件については処理すべき担体の大きさや前記各
種粉末等の配合比などに応じて、任意に設定すればよ
い。
【００１４】なお、疑似外筒を形成するために、平板を
複数回巻回して外周層を形成するが、その巻数は拡散剤
が粉末浸透処理によって前記外周層内に浸透できるよう
に平板の厚さを考慮して決めればよい。又、必要により
本発明のハニカム体を通常の外筒に圧入して前記粉末浸
透処理を施す際に両者を接合してもよく、又別途接合剤
を塗布して両者を接合してもよい。
複数回巻回して外周層を形成するが、その巻数は拡散剤
が粉末浸透処理によって前記外周層内に浸透できるよう
に平板の厚さを考慮して決めればよい。又、必要により
本発明のハニカム体を通常の外筒に圧入して前記粉末浸
透処理を施す際に両者を接合してもよく、又別途接合剤
を塗布して両者を接合してもよい。
【００１５】
〔実施例１〕Ｃ０．１％、Ｍｎ０．３％、Ｐ０．０２
％、Ｓ０．０３％を含有する普通鋼である冷延鋼板を幅
６０mm、厚み５０μｍに圧延した箔を平板および波板と
して重ねて巻回し、外周を平板３重となるよう構成した
直径８０mmのハニカム体を形成した。このハニカム体内
にＦｅ−Ａｌ合金粉末、アルミナ粉末、塩化アンモニウ
ム粉末の混合粉末を充填し、更に前記粉末を満した粉末
槽内に埋没した後、この槽を８５０℃の温度で１５時間
加熱して、アルミニウム・鉄浸透処理したメタルハニカ
ム体を製造した。得られたメタルハニカム体を切断して
ハニカム体の平板および波板の厚み方向におけるＡｌ濃
度分布を測定した結果、各板の表面部で２０％、中心部
で７％でありハニカム体を構成する各板の表面にアルミ
ニウム・鉄合金層が形成されていることが確認された。
％、Ｓ０．０３％を含有する普通鋼である冷延鋼板を幅
６０mm、厚み５０μｍに圧延した箔を平板および波板と
して重ねて巻回し、外周を平板３重となるよう構成した
直径８０mmのハニカム体を形成した。このハニカム体内
にＦｅ−Ａｌ合金粉末、アルミナ粉末、塩化アンモニウ
ム粉末の混合粉末を充填し、更に前記粉末を満した粉末
槽内に埋没した後、この槽を８５０℃の温度で１５時間
加熱して、アルミニウム・鉄浸透処理したメタルハニカ
ム体を製造した。得られたメタルハニカム体を切断して
ハニカム体の平板および波板の厚み方向におけるＡｌ濃
度分布を測定した結果、各板の表面部で２０％、中心部
で７％でありハニカム体を構成する各板の表面にアルミ
ニウム・鉄合金層が形成されていることが確認された。
【００１６】次に、耐酸化性の評価として得られたメタ
ルハニカム体を大気中で９００℃の温度で５０時間加熱
した場合の酸化増量を調べた結果、０．８mg／cm2 であ
り良好な結果を示した。又、本発明のメタルハニカム体
は２０Ｃｒ−５Ａｌからなるものに比べて優れた加工性
を発揮し高精度の製品を歩留りよく生産できるものであ
った。なお、アルミニウム浸透処理をせずハニカム体表
面にアルミニウム層が形成されていないものの場合には
ハニカム材の中心部まで酸化され使用不可能となり、本
発明の優れた効果が確認できた。
ルハニカム体を大気中で９００℃の温度で５０時間加熱
した場合の酸化増量を調べた結果、０．８mg／cm2 であ
り良好な結果を示した。又、本発明のメタルハニカム体
は２０Ｃｒ−５Ａｌからなるものに比べて優れた加工性
を発揮し高精度の製品を歩留りよく生産できるものであ
った。なお、アルミニウム浸透処理をせずハニカム体表
面にアルミニウム層が形成されていないものの場合には
ハニカム材の中心部まで酸化され使用不可能となり、本
発明の優れた効果が確認できた。
【００１７】更に、エンジン用耐久試験として、得られ
たメタルハニカム体を排気ガス管内に装着して、ガス温
度８００℃と１００℃の排気ガスを１０分サイクルで交
互に流入し１００時間の耐久試験を行った結果、ハニカ
ム体に損傷は全く発生せず、また耐酸化性の劣化などの
使上の不都合も発生せず本発明の優れた効果が確認でき
た。
たメタルハニカム体を排気ガス管内に装着して、ガス温
度８００℃と１００℃の排気ガスを１０分サイクルで交
互に流入し１００時間の耐久試験を行った結果、ハニカ
ム体に損傷は全く発生せず、また耐酸化性の劣化などの
使上の不都合も発生せず本発明の優れた効果が確認でき
た。
【００１８】又、同一素材の箔を用いて外周を平板３重
となるよう構成した直径８０mmのハニカム体を形成し、
１．５mmの肉厚の外筒に圧入して外筒付きハニカム体を
形成した。このハニカム体内にＦｅ−Ａｌ合金粉末、ア
ルミナ粉末、塩化アンモニウム粉末を充填し、前記粉末
槽内で８５０℃、１５時間加熱してアルミニウム・鉄浸
透処理した外筒付きハニカム体を製造した。
となるよう構成した直径８０mmのハニカム体を形成し、
１．５mmの肉厚の外筒に圧入して外筒付きハニカム体を
形成した。このハニカム体内にＦｅ−Ａｌ合金粉末、ア
ルミナ粉末、塩化アンモニウム粉末を充填し、前記粉末
槽内で８５０℃、１５時間加熱してアルミニウム・鉄浸
透処理した外筒付きハニカム体を製造した。
【００１９】得られた外筒付きハニカム体を排気ガス管
内に装着して、ガス温度８００℃と１００℃のものを１
０分サイクルで交互に流入し１００時間耐久試験を行っ
た結果、外筒とハニカム体間はハニカム体同様、全く損
傷が見られなかった。
内に装着して、ガス温度８００℃と１００℃のものを１
０分サイクルで交互に流入し１００時間耐久試験を行っ
た結果、外筒とハニカム体間はハニカム体同様、全く損
傷が見られなかった。
【００２０】〔実施例２〕Ｃ０．０５％、Ｍｎ０．３
％、Ｐ０．０２％、Ｓ０．０３％、Ｃｒ０．１％を含有
する普通鋼である冷延鋼板を幅６０mm、厚み５０μｍに
圧延した箔を平板および波板として重ねて巻回し、外周
を平板３重となるよう構成した直径８０mmのハニカム体
を形成した。
％、Ｐ０．０２％、Ｓ０．０３％、Ｃｒ０．１％を含有
する普通鋼である冷延鋼板を幅６０mm、厚み５０μｍに
圧延した箔を平板および波板として重ねて巻回し、外周
を平板３重となるよう構成した直径８０mmのハニカム体
を形成した。
【００２１】このハニカム体内にＦｅ−Ｃｒ合金粉末、
アルミニウム粉末、アルミナ粉末、塩化アンモニウム粉
末の混合粉末を充填し、前記混合粉末を満した粉末槽内
に埋没した後、該槽を９００℃の温度で１５時間加熱し
て、アルミニウム・クロム・鉄を浸透処理したメタルハ
ニカム体を製造した。得られたメタルハニカム体を切断
してハニカム体の平板および波板の厚み方向におけるＡ
ｌ濃度分布を測定した結果、各板の表面部で２０％、中
心部で１０％でありハニカム体表面にアルミニウム合金
層が形成されていることが確認できた。またＣｒ濃度分
布を測定した結果、表面部で５％、中心部で１．５％で
ありハニカム体を構成する各板の表面にクロム合金層が
形成されていることが確認できた。
アルミニウム粉末、アルミナ粉末、塩化アンモニウム粉
末の混合粉末を充填し、前記混合粉末を満した粉末槽内
に埋没した後、該槽を９００℃の温度で１５時間加熱し
て、アルミニウム・クロム・鉄を浸透処理したメタルハ
ニカム体を製造した。得られたメタルハニカム体を切断
してハニカム体の平板および波板の厚み方向におけるＡ
ｌ濃度分布を測定した結果、各板の表面部で２０％、中
心部で１０％でありハニカム体表面にアルミニウム合金
層が形成されていることが確認できた。またＣｒ濃度分
布を測定した結果、表面部で５％、中心部で１．５％で
ありハニカム体を構成する各板の表面にクロム合金層が
形成されていることが確認できた。
【００２２】次に、耐酸化性の評価として得られたメタ
ルハニカム体を大気中で９００℃、５０時間加熱した場
合の酸化増量を調べた結果０．７mg／cm2 であり良好な
結果を示した。更に、エンジン用耐久試験として得られ
たメタルハニカム体にガス温度８５０℃と１００℃のも
のを１０分サイクルで交互に流入し１００時間の耐久試
験を行った結果、ハニカム体に損傷は全く発生せず、ま
た耐酸化性の劣化などの使用上の不都合も発生せず本発
明の優れた効果が確認できた。
ルハニカム体を大気中で９００℃、５０時間加熱した場
合の酸化増量を調べた結果０．７mg／cm2 であり良好な
結果を示した。更に、エンジン用耐久試験として得られ
たメタルハニカム体にガス温度８５０℃と１００℃のも
のを１０分サイクルで交互に流入し１００時間の耐久試
験を行った結果、ハニカム体に損傷は全く発生せず、ま
た耐酸化性の劣化などの使用上の不都合も発生せず本発
明の優れた効果が確認できた。
【００２３】〔実施例３〕Ｃ０．０５％、Ｍｎ０．３
％、Ｐ０．０２％、Ｓ０．０３％、Ｃｒ０．１％を含有
する普通鋼である冷延鋼板を幅６０mm、厚み５０μｍに
圧延した箔を平板および波板として重ねて巻回し、外周
を平板３重となるよう構成した直径８０mmのハニカム体
を形成した。
％、Ｐ０．０２％、Ｓ０．０３％、Ｃｒ０．１％を含有
する普通鋼である冷延鋼板を幅６０mm、厚み５０μｍに
圧延した箔を平板および波板として重ねて巻回し、外周
を平板３重となるよう構成した直径８０mmのハニカム体
を形成した。
【００２４】このハニカム体内にＦｅ−Ｃｒ合金粉末、
Ｆｅ−Ｙ合金粉末、アルミニウム粉末、アルミナ粉末、
塩化アンモニウム粉末の混合粉末を充填し、前記混合粉
末を満した粉末槽内に埋没した後、この槽を９００℃の
温度で１５時間加熱してアルミニウム、クロム、イット
リウム、鉄を浸透処理したメタルハニカム体を製造し
た。得られたメタルハニカム体を切断してハニカム体の
平板および波板の厚み方向におけるＡｌ濃度分布を測定
した結果、表面部で２０％、中心部で１０％でありハニ
カム体表面にアルミニウム合金層が形成されていること
が確認できた。
Ｆｅ−Ｙ合金粉末、アルミニウム粉末、アルミナ粉末、
塩化アンモニウム粉末の混合粉末を充填し、前記混合粉
末を満した粉末槽内に埋没した後、この槽を９００℃の
温度で１５時間加熱してアルミニウム、クロム、イット
リウム、鉄を浸透処理したメタルハニカム体を製造し
た。得られたメタルハニカム体を切断してハニカム体の
平板および波板の厚み方向におけるＡｌ濃度分布を測定
した結果、表面部で２０％、中心部で１０％でありハニ
カム体表面にアルミニウム合金層が形成されていること
が確認できた。
【００２５】又Ｃｒ濃度分布を測定した結果、各板の表
面部で５％、中心部で１．５％でありハニカム体表面に
クロム合金層が形成されていることが確認できた。又Ｙ
濃度分布を測定した結果、各板の表面部で０．１％、中
心部で０．０５％でありハニカム体を構成する各板の表
面にイットリウム合金層が形成されていることが確認で
きた。
面部で５％、中心部で１．５％でありハニカム体表面に
クロム合金層が形成されていることが確認できた。又Ｙ
濃度分布を測定した結果、各板の表面部で０．１％、中
心部で０．０５％でありハニカム体を構成する各板の表
面にイットリウム合金層が形成されていることが確認で
きた。
【００２６】次に、耐酸化性の評価として得られたメタ
ルハニカム体を大気中で９００℃、５０時間加熱した場
合の酸化増量を調べた結果０．４mg／cm2 であり良好な
結果を示した。更に、エンジン用耐久試験として、得ら
れたメタルハニカム体にガス温度９００℃と１００℃の
ものを１０分サイクルで交互に流入し１００時間の耐久
試験を行った結果、ハニカム体に損傷は全く発生せず、
また耐酸化性の劣化などの使用上の不都合も発生せず本
発明の優れた効果が確認できた。
ルハニカム体を大気中で９００℃、５０時間加熱した場
合の酸化増量を調べた結果０．４mg／cm2 であり良好な
結果を示した。更に、エンジン用耐久試験として、得ら
れたメタルハニカム体にガス温度９００℃と１００℃の
ものを１０分サイクルで交互に流入し１００時間の耐久
試験を行った結果、ハニカム体に損傷は全く発生せず、
また耐酸化性の劣化などの使用上の不都合も発生せず本
発明の優れた効果が確認できた。
【００２７】〔実施例４〕Ｃ０．１％、Ｍｎ０．３％、
Ｐ０．０２％、Ｓ０．０３％を含有する普通鋼である冷
延鋼板を幅６０mm、厚み５０μｍに圧延した箔を平板お
よび波板として重ねて巻回し、外周を平板３重となるよ
う構成した直径８０mmのハニカム体を形成した。このハ
ニカム体内にＦｅ−Ａｌ合金粉末、アルミナ粉末、塩化
アンモニウム粉末の混合粉末を充填し、前記ハニカム体
を前記混合粉末を満した粉末槽内に埋没した後、この槽
を８５０℃の温度で１５時間加熱して、アルミニウム・
鉄浸透処理したメタルハニカム体を製造した。
Ｐ０．０２％、Ｓ０．０３％を含有する普通鋼である冷
延鋼板を幅６０mm、厚み５０μｍに圧延した箔を平板お
よび波板として重ねて巻回し、外周を平板３重となるよ
う構成した直径８０mmのハニカム体を形成した。このハ
ニカム体内にＦｅ−Ａｌ合金粉末、アルミナ粉末、塩化
アンモニウム粉末の混合粉末を充填し、前記ハニカム体
を前記混合粉末を満した粉末槽内に埋没した後、この槽
を８５０℃の温度で１５時間加熱して、アルミニウム・
鉄浸透処理したメタルハニカム体を製造した。
【００２８】比較例として、上記ハニカム体内にＦｅを
含まないＡｌ粉末、アルミナ粉末、塩化アンモニウム粉
末の混合粉末を充填し、前記ハニカム体を前記混合粉末
を満した粉末槽内に埋没した後、この槽を８５０℃の温
度で１５時間加熱して、アルミニウム・鉄浸透処理した
メタルハニカム体を製造した。各々の接合強度を比較す
るためメタルハニカム体を３０mmの厚さにして径６０mm
のポンチで押し抜く冷間押し抜き荷重で比較した。その
結果を表１に示す。
含まないＡｌ粉末、アルミナ粉末、塩化アンモニウム粉
末の混合粉末を充填し、前記ハニカム体を前記混合粉末
を満した粉末槽内に埋没した後、この槽を８５０℃の温
度で１５時間加熱して、アルミニウム・鉄浸透処理した
メタルハニカム体を製造した。各々の接合強度を比較す
るためメタルハニカム体を３０mmの厚さにして径６０mm
のポンチで押し抜く冷間押し抜き荷重で比較した。その
結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】表１で示すように粉末にＦｅ合金を用いる
ことによる接合強度向上効果は明らかであった。その他
のＣｒ，ＲＥＭ粉末の組合せについても調査した結果、
Ｆｅ合金粉末を用いた方がいずれの組合せにおいても、
ハニカム体としての接合強度はＦｅ合金粉末を用いない
場合より大きかった。
ことによる接合強度向上効果は明らかであった。その他
のＣｒ，ＲＥＭ粉末の組合せについても調査した結果、
Ｆｅ合金粉末を用いた方がいずれの組合せにおいても、
ハニカム体としての接合強度はＦｅ合金粉末を用いない
場合より大きかった。
【００３１】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明はハニカム体外部は勿論のことハニカム体内部にも十
分な量の拡散剤が供給されて表面に高濃度の合金層が形
成され、優れた耐酸化性、耐熱強度を有するとともに、
ハニカム体内の接合も十分でかつ外筒からの熱応力によ
る破壊もなく、優れた品質を歩留り良く提供できる。従
って、本発明は産業の発展に寄与するところは極めて大
である。
明はハニカム体外部は勿論のことハニカム体内部にも十
分な量の拡散剤が供給されて表面に高濃度の合金層が形
成され、優れた耐酸化性、耐熱強度を有するとともに、
ハニカム体内の接合も十分でかつ外筒からの熱応力によ
る破壊もなく、優れた品質を歩留り良く提供できる。従
って、本発明は産業の発展に寄与するところは極めて大
である。
【図１】本発明に係るメタルハニカム体の斜視図であ
る。
る。
【図２】本発明のメタルハニカム体の製造工程の概略を
示す工程説明図で、（Ａ）はハニカム体を形成する工
程、（Ｂ）は拡散剤をハニカム体内に充填する工程、
（Ｃ）はハニカム体を拡散浸透処理する工程を示す。
示す工程説明図で、（Ａ）はハニカム体を形成する工
程、（Ｂ）は拡散剤をハニカム体内に充填する工程、
（Ｃ）はハニカム体を拡散浸透処理する工程を示す。
１…メタルハニカム体 １ａ…平板 １ｂ…波板 ２…外周層 ３…拡散剤 ４…粉末槽
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１ Ｐ (72)発明者 石川 泰 愛知県東海市東海町５−３ 新日本製鐵株 式会社名古屋製鐵所内 (72)発明者 中川 俊和 愛知県東海市東海町５−３ 新日本製鐵株 式会社名古屋製鐵所内 (72)発明者 村田 裕信 滋賀県甲賀郡甲西町大池町８番地 日本カ ロライズ工業株式会社内 (72)発明者 吉川 利平 滋賀県甲賀郡甲西町大池町８番地 日本カ ロライズ工業株式会社内 (72)発明者 竹田 強 滋賀県甲賀郡甲西町大池町８番地 日本カ ロライズ工業株式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】 平板と波板を重ねて巻回して製造したメ
タルハニカム体において、前記平板と波板が普通鋼又は
低合金鋼で形成されるとともに、前記ハニカム体の外周
層が前記平板の複数巻で構成され、更に該ハニカム体を
構成する平板と波板の表面にアルミニウム・鉄合金層が
形成されていることを特徴とするメタルハニカム体。 - 【請求項２】 平板と波板を重ねて巻回して製造したメ
タルハニカム体において、前記平板と波板が普通鋼又は
低合金鋼で形成されるとともに、該ハニカム体の外周層
が前記平板の複数巻で構成され、更に該ハニカム体を構
成する平板と波板の表面にアルミニウム・鉄・クロム合
金層が形成されていることを特徴とするメタルハニカム
体。 - 【請求項３】 平板と波板を重ねて巻回して製造したメ
タルハニカム体において、前記平板と波板が普通鋼又は
低合金鋼で形成されるとともに、該ハニカム体の外周層
が前記平板の複数巻で形成され、更に該ハニカム体を構
成する平板と波板の表面にアルミニウム・鉄・クロム・
ＲＥＭの合金層が形成されていることを特徴とするメタ
ルハニカム体。 - 【請求項４】 排ガス浄化用触媒を担持させるためのメ
タルハニカム体の製造方法において普通鋼又は低合金鋼
の材質からなる平板と波板を重ねて巻回してメタルハニ
カム体を形成するとともにその外周層を前記平板を複数
回巻回して形成し、次いで拡散剤としてＦｅ−Ａｌ合金
粉末、Ｆｅ−Ｃｒ合金粉末、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金粉末
及びＦｅ−ＲＥＭ合金粉末の内の少くとも１種類に焼結
防止剤及び活性化剤を混合するか、或いはＡｌ粉末、Ｃ
ｒ粉末、Ａｌ−Ｃｒ合金粉末及びＲＥＭ粉末の内の少く
とも１種類にＦｅ粉末、焼結防止剤及び活性化剤を混合
した混合粉末をハニカム体の内部及び外部に充填し、次
いでかゝる状態で無酸化雰囲気中で加熱し、前記メタル
ハニカム体を形成する平板と波板の表面に前記混合粉末
成分を拡散浸透せしめて合金層を形成すると同時に前記
平板と波板との接点を拡散浸透接合することを特徴とす
るメタルハニカム体の製造方法。 - 【請求項５】 前記混合粉末をハニカム体内に充填した
後に該ハニカム体を前記混合粉末を満した粉末槽に埋設
し、しかる後に該粉末槽を無酸化雰囲気中で加熱する請
求項４記載のメタルハニカム体の製造方法。 - 【請求項６】 前記ハニカム体を粉末槽内に載置し、次
いで前記混合粉末を該粉末槽内に装入して前記ハニカム
体の内部を前記混合粉末で充填するとともにその外周部
を該混合粉末で満たし、しかる後に前記粉末槽を無酸化
雰囲気で加熱する請求項４記載のメタルハニカム体の製
造方法。 - 【請求項７】 焼結防止剤がアルミナ粉末である請求項
４〜６記載のメタルハニカム体の製造方法。 - 【請求項８】 活性化剤がハロゲン化物である請求項４
〜６記載のメタルハニカム体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6219004A JPH0880442A (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 排ガス浄化用メタルハニカム体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6219004A JPH0880442A (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 排ガス浄化用メタルハニカム体およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0880442A true JPH0880442A (ja) | 1996-03-26 |
Family
ID=16728761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6219004A Pending JPH0880442A (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 排ガス浄化用メタルハニカム体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0880442A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007505731A (ja) * | 2003-09-19 | 2007-03-15 | エミテク・ゲゼルシャフト・フュール・エミシオーンテクノロギー・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 放射加熱器を用いてアルミニウム含有ハニカム体を製造するためのプロセス |
| CN113522311A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-10-22 | 华东理工大学 | 一种氯掺杂催化剂及其制备方法和应用 |
-
1994
- 1994-09-13 JP JP6219004A patent/JPH0880442A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007505731A (ja) * | 2003-09-19 | 2007-03-15 | エミテク・ゲゼルシャフト・フュール・エミシオーンテクノロギー・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 放射加熱器を用いてアルミニウム含有ハニカム体を製造するためのプロセス |
| CN113522311A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-10-22 | 华东理工大学 | 一种氯掺杂催化剂及其制备方法和应用 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011106 |