JPH10118702A - 鉄−クロム−アルミニウム箔の製造方法及びその用法 - Google Patents

鉄−クロム−アルミニウム箔の製造方法及びその用法

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JPH10118702A JP26555697A JP26555697A JPH10118702A JP H10118702 A JPH10118702 A JP H10118702A JP 26555697 A JP26555697 A JP 26555697A JP 26555697 A JP26555697 A JP 26555697A JP H10118702 A JPH10118702 A JP H10118702A
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    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、希土類もしくは希土類以外の元素
を添加した鉄−クロム−アルミニウム箔であって、高温
作動の排ガス触媒の支持体としての適正を高めた箔に関
する。 【解決手段】 本発明の特徴は、厚さが０．５から２．
５ｍｍの鋼帯の片面に厚さが０．０８から０．５ｍｍの
アルミニウム被覆層を設けるところにある。次に、被覆
鋼帯を冷間圧延して厚さを３０及び１５０μｍの間と
し、しかる後被覆鋼帯を７００から１０００℃の範囲内
で均質化拡散焼鈍を施す。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄−クロム−アル
ミニウム合金に希土類もしくは希土類以外の元素を添加
して、高温作動排ガス触媒の支持体を製造するのに適正
が増大した鉄−クロム−アルミニウム箔に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術では、鉄−クロム−アルミニ
ウム合金を使用して、事後成形して自動車の排ガス触媒
などの支持体用成形要素としている。例えば、米国特許
第４，１４４，０２３号は、Ｃｒ８．０〜２５．０％，
Ａｌ０．３〜８％、希土類０．００２〜０．０６％、Ｓ
ｉ最大４．０％，Ｍｎ０．０６〜１．０％，Ｔｉ０．０
３５〜０．０７％，Ｚｒ０．０３５〜０．０７％を含有
し、また不可避的不純物も含有する鋼を開示しており、
また欧州特許出願０ ３８７ ６７０Ａ１は、Ｃｒ２０
〜２５％，Ａｌ５〜８％、Ｐ最大０．０１％，Ｍｇ最大
０．０１％，Ｍｎ最大０．５％，Ｓ最大０．００５％を
含有し、残部Ｆｅを含有し、不可避的不純物としてＹ最
大０．０３％，Ｎ最大０．００４％，Ｃ０．０２〜０．
０４％，Ｔｉ０．０３５〜０．０７％及びＺｒ０．０３
５〜０．０７％を含有する鋼を開示している。両特許と
も合金を常法により鋳造に続いて熱間及び冷間成形する
と言う在来の製造方法から出発している。しかしなが
ら、既に米国特許第５，３６６，１３９号で言及されて
いるように、通常の圧延及び焼鈍方法では鉄−クロム−
アルミニウム合金を製造するのは困難であるという欠点
は受け入れなければならない。
【０００３】アルミニウム含有量が約６％より高いと、
通常の圧延及び焼鈍方法に伴う問題は一層大きくなるの
で、合金を大規模工業的スケールで製造することは実際
上不可能になる結果，このような高アルミニウム合金は
従来商業的入手は全くできなかった。このような理由か
ら米国特許第５３６６１３９号では、適切な鉄−クロム
−アルミ鋼とアルミニウムもしくはアルミニウム合金の
圧延クラッディングによる二面被覆材から箔を製造する
方法が開示されている。この複合体は専ら冷間圧延され
最後に均質組織を作るように拡散焼鈍される。このよう
に二面被覆を用いる製造方法では、先ず多数の部材を別
個に製造し次にこれらを接合して複合体を形成しなけれ
ばならないので、この方法は比較的高価であるという欠
点をもっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、例えば欧州特許出願０ ３８７ ６７０Ａ１にて
開示されたような周知の合金を用いるより安価な製法を
提供することを目的とする。また、環境保護の要請が高
まっているので排ガス触媒用に上記の合金をさらに開発
する要請があるとの観点も考慮する必要がある。一つの
要件は耐酸化性の増大である。主触媒に接続され、そし
て合金中のアルミニウム含有量が約７％、より好ましく
は約８％を超えることを必要とするある種の予備触媒の
場合は、コールドスタート(cold start)段階の予熱のた
めに電気抵抗がより高いことが他の要求である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記した本発明の目的
は、鉄に、クロム（Ｃｒ）１６〜２５重量％、希土類も
しくはイットリウム（Ｙ）及びジルコニウム（Ｚｒ）
０．０１〜０．１重量％、及び工程に起因する通常の不
純物を添加してなる鋼を冷間圧延しかつ軟化焼鈍してな
る支持体用鋼帯から鉄−クロム−アルミニウム箔を製造
する方法において、厚さが０．５から２．５ｍｍの鋼帯
の片面に厚さが０．０８から０．５ｍｍのアルミニウム
被覆層を設け、被覆鋼帯を冷間圧延して厚さを３０と１
５０μｍの間とし、しかる後被覆鋼帯を７００から１０
００℃の範囲内で均質化拡散焼鈍を施すことを特徴とす
る鉄−クロム−アルミニウム箔の製造方法、及び本発明
法により製造された鉄−クロム−アルミニウム箔を、
１．５Ωｍｍ2 ／ｍの最小電気抵抗を有する、排気ガス
触媒用支持体材料に使用する用法により達成される。
【０００６】上記の課題の解決法において、０．５〜
２．５ｍｍの厚みを有しかつＣｒ１６〜２５％、希土類
もしくはイットリウム０．０１〜０．１％からなり、残
部は実質的に鉄であり、工程に起因する混和物を含む組
成の鋼帯を鋳塊鋳造にて製造するか、あるいはより安価
に連続鋳造により鋳造し、続いて熱間及び冷間成形を行
うこともある。
【０００６】従来かかる鋼帯は、米国特許第５，３６
６，１３９号で開示されているように例えばクラッディ
ングにより両面をアルミニウムで被覆する必要があると
考えられていた。しかし、今や驚くべきことには片面に
適用されたアルミニウム層が完全に適切であることが分
かった。したがって２基のみの巻取装置を備えたクラッ
ディングスタンドでも使用することができる。
【０００７】片側クラッディングは段取り時間が相応に
短縮されるために、製造コストがより低くなり、また３
本の帯材を供給する必要はなく２本のみの帯材を供給す
ればよい。さらに被覆材料を必要とするのは一面のみで
ありさらに厚さがより厚くなるから、非常に高価な圧延
作業が節減される。この結果、片側クラッディング圧延
は両面圧延クラッド帯材の製造コストの３分の１とな
る。
【０００８】このような方法で製造された複合材料につ
いて、拡散が実際的な時間が完全には起こらないとの危
惧が当初抱かれ、このような考えからは、両面クラッデ
ィングにより拡散通路を短縮することが明らかに必須と
思われたが、驚くべきことにはこのような事態は確認さ
れず、本件の場合には鉄−アルミニウム系の種々の相の
形成は抑えられるので、当業界の技術者が予想した該当
諸反応は全く起こらず、アルミニウム相は拡散焼鈍中に
直接鋼内に溶け込むことが明らかになった。このように
して、厚さが５０μｍの箔を片側のみクラッディングし
た場合、９５０℃で僅か１時間の拡散により完全に均一
なアルミ拡散を得ることができた。
【０００９】例えば蒸着法などの他の被覆法を、片側被
覆のみに設計して、使用することも可能である。
【００１０】金属触媒支持体の製造において開発の趨勢
が箔を薄くする方法に向かっている理由は、経済的理由
もあるが、箔を薄くすると例えば圧力の均一化が加速さ
れるために触媒のスタート特性が明らかに改良されるこ
となどの技術的利点にもある。しかし約３０μｍのより
薄い箔を使用すると、圧延クラッド積層の場合に必要な
拡散時間がますます短くなりそして片面クラッド帯材の
利点はさらに高くなる。以下、実施例により本発明の利
点をより詳しく説明する。
【００１１】
【実施例】
実施例１ 支持体材料の組成は以下のとおりであった。
【００１２】
【表１】
【００１３】この材料を鋳塊状に鋳造し、熱間で処理し
てスラブとし、次に熱間で処理して厚さが３．５ｍｍの
熱延帯材とした。この材料をさらに冷間圧延により再変
形して１．６ｍｍの厚さとし、軟化焼鈍し次に上記開示
のように厚さが０．０８ｍｍのアルミニウム箔を片側に
圧延クラッディングにより被覆した。さらに熱処理をせ
ずに、被覆した帯材を圧延して５０μｍの薄い箔とし
た。この箔は未だ靭性があったのでコルゲート形状に加
工することができた。幾つかのコルゲートは触媒支持体
の製造には必須である。
【００１４】真空中９５０℃で拡散焼鈍を行ったところ
組織が均質になりまた、次のように機械的性質は再処理
が直ちに可能になるものであった。
【００１５】
【表２】
【００１６】この材料の電気抵抗は１．５６Ωｍｍ2 ／
ｍであり、これに対し未被覆支持材料の場合は電気抵抗
は１．３７Ωｍｍ2 ／ｍに過ぎなかった。
【００１７】１１０℃で時効後に酸化挙動を調査し、ま
た浸漬被覆及び拡散焼鈍されない支持体材料の酸化挙動
と被覆したところ、本発明の材料は質量変化がかなり少
なかったので安定性は約２倍改善されていることが分か
った。
【００１８】実施例２ 支持体材料の組成は以下のとおりであった。
【００１９】
【表３】
【００２０】この材料を鋳塊状に鋳造し、熱間で処理し
てスラブとし、次に熱間で処理して厚さが３．５ｍｍの
帯材とした。この材料をさらに冷間圧延により再変形し
て１．６ｍｍの厚さとし、軟化焼鈍し次に上記開示のよ
うに厚さが０．０８ｍｍのアルミニウム箔を片側に圧延
クラッディングにより被覆した。この複合材料を圧延し
て５０μｍの薄い箔とした。この箔は適切な靭性をもっ
ていたのでコルゲート形状に加工することができた。
【００２１】９００℃及び１０００℃での二段拡散焼鈍
による製品帯材の厚さ方向でのアルミニウムの分布は均
一であり、かつ電気抵抗は１．６Ω ｍｍ2 ／ｍを超え
た。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 鉄に、クロム（Ｃｒ）１６〜２５重量
    ％、希土類もしくはイットリウム（Ｙ）及びジルコニウ
    ム（Ｚｒ）０．０１〜０．１重量％、及び工程に起因す
    る通常の不純物を添加してなる鋼を冷間圧延しかつ軟化
    焼鈍してなる支持体用鋼帯から鉄−クロム−アルミニウ
    ム箔を製造する方法において、 厚さが０．５から２．５ｍｍの鋼帯の片面に厚さが０．
    ０８から０．５ｍｍのアルミニウム被覆層を設け、被覆
    鋼帯を冷間圧延して厚さを３０と１５０μｍの間とし、
    しかる後被覆鋼帯を７００から１０００℃の範囲内で均
    質化拡散焼鈍を施すことを特徴とする鉄−クロム−アル
    ミニウム箔の製造方法。
  2. 【請求項２】 片面被覆を圧延クラッディングにより行
    うことを特徴とする請求項１記載の鉄−クロム−アルミ
    ニウム箔の製造方法。
  3. 【請求項３】 前記鋼帯が２から６重量％のアルミニウ
    ム及び１重量％以下のジルコニウムを含有することを特
    徴とする請求項１又は２記載の鉄−クロム−アルミニウ
    ム箔の製造方法。
  4. 【請求項４】 請求項１から３までの何れか１項記載の
    方法で製造された鉄−クロム−アルミニウム箔を、１．
    ５Ωｍｍ2 ／ｍの最小電気抵抗を有する、排気ガス触媒
    用支持体材料に使用する用法。
JP26555697A 1996-10-15 1997-09-30 鉄−クロム−アルミニウム箔の製造方法及びその用法 Pending JPH10118702A (ja)

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