JPS63218253A - 触媒コンバ−タ用基体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、主に自動車等の排気ガス経路に設置され、排
気ガス中の各種酸化物を分解して浄化するために用いる
触媒コンバータの基体に関する。

［従来技術と問題点］ 現在、排気ガスの浄化を目的として自動車の排気ガス経
路１′触媒コンバータが設置されている。

該コンバータは一般に８００℃〜約１２００℃に及ぶ高
温の腐食性ガスに曝されるので高温下での耐酸化性を有
する必要があり、触媒担体を保持するフレームにはハニ
カム状のセラミックスが従来用いられている。しかし、
セラミックス製フレームには次の問題がある。

ｄ、熱伝導度が小さいので、温度が上り難＜、Ｍ転量始
時の排気ガス浄化が期待できない。

ｂ、熱衝撃や機械振動に弱い。

Ｃ０金属との熱膨張差が大きいので、コンバータシェル
に固定するのが難しい。

上記セラミック製コンバータの欠点を解消するため、最
近、触媒担体のフレーム材として板厚５０ｇｍ程度の耐
熱性ステンレス鋼フォイル（箔）を用いることが検討さ
れ、欧米では既に実用化されている。ステンレス鋼は高
温での耐酸化性に優れることから、ステンレス鋼の箔を
コルゲート加工してハニカム状のフレームを形成し、該
フレームに触媒の担持体となるγ−ＡＩＬ２ｏ３をコー
ティングして、乾燥焼結した後、触媒コーティングを施
し、メタリックフレームコンバータを製造している。と
ころが上記ステンレス製のフレームは触媒担体となるア
ルミナとの密着性が必ずしも充分ではなく、その為、種
々の改良が試みられている。その−例として、ＡＭを３
〜８％含有するＡｎ含有ステンレス鋼を用い、該ステン
レス鋼の箔を焼なまし後にコルゲート加工し、成形後、
更に熱処理して鋼中のＡｌ１．を利用してステンレス鋼
表面にα−ＡｆＬ２０３ウィスカーを生成させ、該針状
結晶の上にγ−Ａｌ２０３をコーティングする方法が知
られている（特開昭５８−ｉ３Ｂ７２Ｂ）　、この他、
α−Ａ９．２０．ウィスカーの生成を促進するため上記
Ａｌｌ含有ステンレス鋼を予めＣ０２雰囲気等で加熱処
理する方法（特開昭５７−７１８９８）　、あるいはス
テンレス鋼の成分にＺｒ、Ｙ等を添加し機械的強度や高
温クリープ特性を改善する方法（特開昭５１３−１２１
８４１　、同５８−１７７４３７）等が知られている。

ところが、ステンレス鋼を用いて触媒コンバータのフレ
ームを形成する上記従来方法は、何れも高Ａ！Ｌ含有ス
テンレス鋼を用い、ステンレス鋼の加熱処理により鋼中
のＡｌＬを利用して鋼表面にα−ＡｆＬ２０３を生成さ
せるものであり、製造工程が煩雑である。またＡｌ含有
量が３〜８％程度に及ぶため圧延性に劣り、板厚５ＯＩ
Ｌ−程度のフォイルを製造するのが困難である。更に、
鋼中のＡｎを利用するためα−Ａｎ、０３の生成が不充
分になり易い問題がある。

ステンレス鋼を用いる上記従来方法の問題を回避するた
め、チタン含有低炭素鋼を用いて上記メタリックフレー
ムを製造する方法も知られている。その−例は、　０．
０１〜１．０％のＴｔを含有する低炭素鋼を用い、該炭
素鋼の表面に溶融Ａｎめっきを施した後に冷間圧延して
フォイルを形成する方法である（特開昭８１−５８８．
特公表８Ｏ−５０１７６５）。

この方法は、高価なステンレス鋼に代えて経済的に有利
な低炭素鋼を用い、圧延性および耐高温酸化性を高める
ために該鋼にＴｉを添加し、更に鋼表面に溶融Ａ文めっ
きを被覆し、加熱処理することによりＩ−記ウイスカー
を生成させるものであり、上記高Ａｎ含有ステンレス鋼
を用いる方法に比べ、製造工程が簡略であり、経済的に
有利であるが、Ｔｉが添加されているものの母材が低炭
素鋼であるので依然として製品の耐熱性に劣り、８００
℃以上の高温下での使用には信頼性が乏しい、しかも溶
融めっき層に硬質で脆い合金層（Ｆｅ−Ａｌ　、　Ｆｅ
−Ａｌ−Ｓｉ　）が形成されるため、めっき後の圧延時
にめっき層が剥離し易い重大な問題がある。

［問題点の解決に係る知見］ 本発明者は、Ｔｉ含有低炭素鋼に比ベステンレス鋼は高
温での耐酸化性が格段に優れることから、ステンレス鋼
を用いたメタルフレームの改良を試み、Ａ４Ｑ、源とし
て鋼中の含有Ａ！；Ｌを利用する従来の方法とは異なり
、ステンレス鋼表面に蒸着めっき又は電気めっきにより
Ａｌめっきを施し。

該ＡＩＬめっき層の加熱処理により上記ウィスカーを形
成すれば、高温での耐酸化性に優れ、かつ圧延および成
形加工時にもめっき層の剥離を生じない優れた加工性を
有するメタリックフレームを製造できることを見出した
。

上記知見に加えて、Ｚｒまたは希土類元素の少なくとも
１種類を含有するＴｉ含有ステンレス鋼を用いれば、高
温下での母材のクリープ強さを向上できるだけでなく、
上記加熱処理により生成するα−ＡＭ２０３ウィスカー
は加熱、冷却の繰返しおよび高温における耐スケーリン
グ性に優れ、また触媒担体であるγ−Ａｌ２ｏ３との密
着性に優れ、かつγ−Ａｌ２Ｏ３中に拡散したＺｒまた
は希土類元素が酸化物を形成することにより該アルミナ
層が安定化し、触媒機能が一層向上することを見出した
。

更に、ステンレス鋼にめっき層を形成する方法において
は、めっき方法が重要であり、溶融めっきによりＡｌめ
っきを施す場合には不めっきが発生し易く、しかも薄く
て均一なめっき層を得ることが難しく、他方、蒸着めっ
き或いは電気めっきによりＡＲめっきを施せば母材との
密着性に優れた均一なめっき層を得ることができ、良好
なアルミナウィスカーを形成できることを見出した。

〔発明の構成〕

本発明によれば、ステンレス鋼フォイルをフレームとし
、該フレームの少なくとも片面に触媒を担持するための
アルミナが被覆されている触媒コンバータ用基体であっ
て、上記ステンレス鋼が、Ｃｒ：３〜２５％、Ｃ：０．
０８％以下、Ｔｉ：（１０５〜０．５％、　Ａｌ：１％
以下、Ｍｎ：０．８％以下、Ｓｔ　：０．８％以下、お
よびＺｒまたは希土類元素の少なくとも１種類を０．Ｏ
１〜　１．０％含み、かつ残部が鉄および不可避的不純
物からなるＴｉ含有ステンレス鋼であり、該ステンレス
鋼表面に蒸着めっき又は電気めっきによりＡｌめっきを
施し、該蒸着めっきの場合はめっきと同時またはめっき
後に加熱処理を施し、該電気めっきの場合にはめっき後
に加熱処理を施して　Ａｌめっ！！層にα−Ａ　４１２
０３ウイスカーを生成させた後にγ−ＡｆＬ２０３をコ
ーティングして上記アルミナ担持体を形成したことを特
徴とする触媒コンバータ用基体が提供される。

本発明に係るメタリックフレームの製造工程の一例を第
１図に示す。

本発明のメタリックフレームには、Ｚｒまたは希土類元
素の少なくとも１種類を含有するＴｉ含有ステンレス鋼
が用いられる。該Ｔｉ含有ステンレス鋼とは、Ｃｒ：３
〜２５％、Ｃ：０．０８％以下、Ｔｉ：０．０５〜０．
５％を含有することによって特徴づけられ、Ｍｎおよび
Ｓｉは通常のステンレス鋼に含有される範囲の含有量で
あり、Ａｌを１％以下含有するものを含み、残部が鉄お
よび不可避的不純物からなるものを言う。

Ｔｉを含有しないステンレス鋼の場合、Ａｌめっき居か
ら鋼中に拡散したＡｌが鋼中の炭素、窒素と結合し、め
っき居と母材の界面付近でボイドを形成するため、これ
がめつき層の剥離原因となる。従って、Ｔｉは鋼中の全
ての炭素、窒素と結合するのに充分な量が必要とされる
。更に本発明においては、Ａｌめっき層のＡｌを鋼中に
スムーズに拡散させ、かつ鋼組織を清浄化し圧延性を向
上させる作用を果たすものであり、この観点からＴｉ量
は、０．０５〜０．５％が好ましい＃Ｔｉｆｉｔが０．
０５％より少ないと、鋼中の全ての炭素、窒素がＴｉと
充分に結合されない、またＴｉ含有量が０．５％を越え
ても鋼中のフリーのＴｉ量が増加するだけであり、上記
効果はそれ以上向上しない。

Ｃｒの含有量は３〜２５％を必要とし、好ましくは、１
１〜２０％である。３％未満のＣｒ含有量では母材の耐
高温酸化性に劣る。ステンレス鋼は一般には１１％以上
のＣｒを含有するものであるが、本発明においては３％
以上のＣｒが含有されていれば、Ｆｅ、Ｃｒ、ＡｆＬの
複合酸化物を形成し、最小限必要な耐高温酸化性を得る
ことができるので３％以上のＣｒを含有するものをステ
ンレス鋼の範囲に含むものとする。Ｃｒ含有量が２５％
を越えても母材の耐酸化性を顕著に向上させる効果は認
められず、Ｃｒが高価な金属であることを考慮すると経
済的にもＣｒ含有量は２５％以下でることが好ましい。

Ｚｒまたは希土類元素の含有量は０．０１〜１．０％必
要とし、少なくとも１種類含有すれば良い、該元素は上
記ステンレス鋼の高温クリープ特性を向上させる。更に
、本発明においてはＡｎめっき後の加熱処理により生成
するアルミナウィスカーの耐スケーリング性および該ウ
ィスカーとγ−八へ２０３との密着性を向上させて、該
アルミナ層を安定化し、その触媒機能を向上させる作用
を果たすものであり、この観点からＺｒないし・　希土
類元素の含有量は０．０１％以上必要である。尚、該元
素の含有量が１．０％を越えても上記効果に大差なく、
Ｚｒおよび希土類元素が高価であることを考慮すると、
これらの含有量は１．０％以下が好ま′しい。

本発明はステンレス鋼を母材とするが、従来の方法と異
なり、鋼中のＡｌを利用して α−Ａｎ２ｏ３ウィスカーを生成させるものではないの
で、高ＡｆＬ含有ステンレス鋼を用いる必要が無い０本
発明においては、Ａ文を含有しないもの或いはＡｎ量が
１％以下のステンレス鋼を用いる。この結果、板厚５０
＃Ｌ−程度の冷延フォイルの製造が容易である。Ａ立置
がｌｚを越えると、Ａ！；Ｌ量の増加と共に母材が硬く
なり、圧延が困難になるので好ましくない。

Ｍｎ、Ｓｉの含有量は通常のステンレス鋼に含まれる範
囲であり、一般的には、Ｍｎ：０．８％以下、Ｓｉ：０
．８％以下である。

尚、Ｍｎ、Ｓｉ、の含有量は本発明において木質的なも
のではない。

その他、上記ステンレス鋼には不可避的不純物として、
ｐ、ｓ等が含まれるが、これらは通常の混入量以下であ
れば支障ない、尚、母材の機械的性質を考慮すると、こ
れらの元素は少ない程好ましい。

上記ステンレス鋼の両面あるいは片面に、蒸着めっき或
は電気めっきによりＡｎめっきが施される。該めっき処
理の際、ステンレス鋼は予め板厚５０ｐ、ｍ程度のフォ
イルに圧延したものを用いても良く、あるいは板厚０．
１〜０．３■程度の鋼板にめっき処理を施した後、上記
フォイルの板厚まで圧延しても良い。

該めっき層は上記α−Ａｌ２Ｑ３ウィスカーを形成する
ためのものであり、従って該めっき層の膜厚は鋼表面に
均一な上記ウィスカーが形成される程度であれば良い、
具体的には、フォイル状のステンレス鋼を用いる場合、
該めっき層の膜厚は０．５〜８．、Ｏｇｔｍが最適であ
り、又、板厚０．１〜０．３１■程度の鋼板を用いる場
合には、圧延後のフォイルのめっき層の膜厚が０．５〜
Ｂ、、Ｏｇ鵬であることが好ましい、めっき層の膜厚が
０．５　ＪＬ■より薄い場合、上記ウィスカーの生成が
不充分な部分を生じ、また該めっき層の膜厚が８．０　
Ｐ鳳より厚い場合、上記ウィスカーを生成させるために
は長時間の加熱処理あるいはより高温での処理が必要に
なる。従って、めっき層の膜厚は０．５〜８．０体ｍが
好適である。

上記Ａｌめっき層は蒸着めっき、或いは電気めっきによ
り形成される。溶融めっきによる場合には前述のように
めっき層界面付近に脆弱な合金層が生じるのを避けるこ
とが出来ない、該合金層はめっき層の剥離原因となり易
く、また上記α−Ａｌ２０３ウイスカーの生成形態を不
均一にする。

蒸着めっきの原理は、めっき金属の蒸気を真空蒸着室中
で銅帯表面に付着、凝縮させてめっき層を形成するもの
であり、溶融めっきに見られる不都合な合金層を生じる
ことが無く、密着性に優れためっき層を得ることができ
る。また蒸着めっきは板厚５０７ｉｓ程度の極薄な銅帯
に対しても良好なめっき層を形成することが可能である
。一方、溶融めっきは融点以上に加熱しためっき浴中に
銅帯を通過させるため、極薄の鋼帯は著しい熱歪を生じ
易く、通常０．２５ｍｍ以上の板厚を有する銅帯に限ら
れる、またＡｌ溶融めっきによりステンレス鋼板にＡＭ
めっきを施す場合、溶融Ａｎとステンレス鋼板との濡れ
性が悪く点状の不めっきが発生し易い、蒸着めっきの場
合には、ステンレス鋼板にも密着性の良いＡｌめっきを
施すことが出来る。

更に、蒸着めっきは薄めつきが可能であり、蒸着時の熱
を利用して蒸着工程においてＡｌめつき層に直ちにＡＲ
２０３被膜を形成することができる。

上記蒸着めっきに代えて電気めっきによりＡｌめっきを
形成しても良い、電気めっきにより形成されるめっき層
は蒸着めっきによる場合と同様に、溶融めっきに見られ
るような合金層が生ぜず、良好なめっき層を得るこがで
きる。

上記蒸着めっき又は電気めっきによりＡｌめっきしたス
テンレス鋼フォイルはコルゲート加工によりハニカム状
の構造体に加工され、引続きキャソニング工程を経て、
コンバータフレームの形状に加工される。

上記加工処理の後、大気中での加熱処理によりＡｌめっ
き層にα−Ａ文、０３ウィスカーが形成される（第２図
（ａ）参照）、該熱処理は大気中での加熱で良く、具体
的な熱処理条件はステンレス鋼の鋼種およびめっき層の
膜厚により多少異なるが１通常、８００〜１１００℃、
５分〜５０時間であれば良い。

板厚０．１〜０．３濡ｌのステンレス鋼板に上記Ａｎめ
っきを施した場合には、該鋼板を圧延して板厚２５〜９
０ＩＬｍ、めっき層の厚さ０．５〜８．０　ｇｍにした
後、上記コルゲート加工および熱処理を施す。

高ＡＭ含有ステンレス鋼を用い、めっき層を形成せずに
上記ウィスカーを形成する従来方法においては、大気中
での加熱によっては満足なウィスカーを形成することが
出来ない、この為、酸素分圧をＯ，？５Ｔｏｒｒ以下と
した不活性ガス雰囲気中、或は炭酸ガス雰囲気中で加熱
している。

本発明においては、上記従来方法で不可欠とする雰囲気
調整の心安が無く、大気中での加熱で良く、これにより
良好なウィスカーを形成することができる。

α−Ａｌ２０３ウイスカーの生成挙動はＡｌめっき層の
膜厚に依存し、膜厚の薄い方が微細かつ針状のウィスカ
ーを短時間で形成できる。

上記加熱処理により鋼表面にＺｒまたは希土類元素の酸
化物を含む化学的に安定な　　　　α−ＡｆＬ２Ｏ３が
形成される一方、めっき層のＡｌが鋼中に拡散し固溶す
るのでステンレス鋼フォイルの耐熱性が向上する。

上記加熱処理（ウィスカー処理）の後、触媒担体となる
γ−Ａ　ｌ　２０３が上記ウィスカー上にコーティング
される（第２図（ｂ）参照）、　γ−Ａ　ｌ　２０３の
コーティングは通常の方法によって行なえば良く、例え
ば、該コーティング用アルミナゾルを上記フォイル上に
塗布し、乾燥後、大気中で５００〜８００℃に加熱して
焼成させることにより形成される。γ−ＡｆＬ２０ｓの
膜厚は通常１〜１０終膳である。γ−Ａ１２０ｓ層の密
着性は　α−Ａｌ２０３ウイスカーの形態に依存してお
り、微細かつ針状のウィスカーである程密着性が良い、
更にＺｒまたは希土類元素が該アルミナ層中に拡散し、
上襦元素の酸化物を形成することにより該アルミナ層が
安定化し、触媒機能が向上する。　更に、上記γ−Ａｌ
２０３５の上に白金。

ロジウム等の金属触媒がコーティングされ（第２図（ｃ
）　）　、’　最終的に触媒コンバータ用基体が形成さ
れる。

尚、第２図中　ｌＯはステンレス鋼フォイル、１１はα
−Ａ　ＪＬ　２０３ウイスカー、１２はγ−Ａ又２０３
．１３は金属触媒である。

［発明の効果］ 本発明の触媒コンバータ用基体は次の利点を有する。

ａ、母材として通常のＴｉ含有ステンレス鋼を用いるの
でフォイルを製造するのが容易である。ステンレス鋼を
用いる従来の方法は高Ａｎ含有ステンレス鋼に限られる
ので板厚５０ＩＬ腸程度のフォイルまで圧延するのが困
難である。また低炭素鋼を用いるものは高温下での耐酸
化性に劣り８００℃以上の温度領域での長期間の使用に
酎えない。

ｂ　、　７ｐＡ若めつき或いは電気めっきにより／Ｍｌ
めっきを形成するので、溶融めっきに発生するめっき界
面付近での脆弱な合金層を生じることがなく、めっき処
理後の圧延加工によってもめっき層が剥離せず、圧延加
工性が良い、従って上記ウィスカーが鋼表面に均一に形
成される結果γ−Ａｌ２Ｏ３コーティング層の密着性に
優れる。

Ｃ０大気中での加熱によりＡｌめっき層に化学的に安定
なα−ＡＪ１２０３ウィスカーが容易に形成される。高
Ａｎ含有ステンレス鋼を用いる従来の方法においては、
大気中での加熱によっては満足なウィスカーを形成する
ことが出来ない、この為、酸素分圧を０．？５Ｔｏｒｒ
以下とした不活性ガス雰囲気中、或は炭酸ガス雰囲気中
で加熱している。この点、本発明においては、上記従来
方法で不可欠とする雰囲気調整の必要が無く、大気中で
の加熱で良く、これにより耐スケーリング性に優れたウ
ィスカーを形成することができる１１点を有する。

ｄ、上記ウィスカー処理時に鋼中にＡｎが拡散固溶する
のでステンレス鋼フォイルの耐熱性が一層向上する。従
来の溶融めっきを行なう方法においてはステンレス鋼に
代えて低炭素鋼を用いているのでＡＪＩめっき層から鋼
中にＡＱが拡散しても耐熱性に限界がある。

ｅ、触媒担体として上記γ−Ａｎ２０３をコーティング
した場合には、該アルミナ層中にＺｒまたは希土類元素
が拡散し、酸化物を形成することにより該アルミナ層が
安定化し、その触媒機能が向上する。

［実施例および比較例］ 実施例　１ 第１表に示す成分のステンレス鋼フォイル（板厚５０Ｉ
Ｌｍ）を用い、常法に従って脱脂および酸洗を行なった
後、第２表の蒸着条件に従い該ステンレス鋼表面の両面
にＡｎ蒸着めっきを施した。

引続き、該Ａｌめっきフォイルを大気中でｌθ分〜ｌＯ
時間、９００℃に加熱し、ウィスカーを生がさせた。該
ウィスカー処理時における鋼中へのＡＩＬ拡散状態を調
べたところ第３図（ａ）、（ｂ）の結果が１１ｔられた
。同図（ａ）はめつき膜厚３＃Ｌｍの試料を大気中で９
００℃に加熱した時の鋼中へのＡｌの拡散挙動を示して
いる。同図（ａ）に示されるように、９００℃、２時間
の加熱で人文は表層から約２５＃Ｌｍの深さまで拡散し
ている。該Ａ９．の拡散深さは加熱温度、保持時間に比
例し、算出した拡散係数は　２．１７Ｘ　１０　　（ｃ
■２／Ｓ）であった、また同図（ｂ）はめっき膜厚３Ｊ
Ｌｍの試料を大気中で９００’ｃ、ｉ〜３時間加熱保持
した後の試料の厚み方向のＡｌの濃度分布を示している
。同図（ｂ）により９００°Ｃ１３時間の加熱処理で該
Ａ文めっきフォイル内部のＡｌｅｉ度はほぼ均一になり
、この時の鋼中の乎均Ａｌ含有量は化学分析により約３
％であることが確認された。

次に、めっき膜厚ｌ＃Ｌｍと７Ｂｍの試料を１０００℃
、５時間加熱処理した後のめつき層表面の走査電子顕微
鏡写真を第４図（ａ）　、　（ｂ）に示す、また同図（
ｂ）と同一条件で作成した試料についてめつき層のＸ線
回折チャートを第５図に示す、第４図（ａ）　、　（ｂ
）に示されるように該Ａｎステンレス鋼表面には微細な
かつ緻密な針状結晶が形成されており、加熱処理条件が
同一であれば、めっき膜厚の薄いほうがウィスカーの成
長が速いことが確認された。また該ウィスカーは第５図
のチャートからα−Ａｌ２ｏ３であることが確認された
。

めっき膜厚３ＩＬｍ、９００℃、１０時間の加熱処理に
よりウィスカーを形成した試料について、更に第３表に
示す条件下でγ−Ａｌ１２０３をコーティングした。該
コーティング処理した試料について表面部分の走査電子
顕微鏡写真を第６図に示す。

また同試料について表面に２　ｍ　ｍの基盤目カットを
入れた後にテープ剥離による試験を行ない、コーティン
グ層の密着性を調べた。この結果を第７図に示す、尚、
第７図中剥離度は全コーティング面積に占める剥離面積
の割合により表わす、第６図に示されるようにＺｒまた
は希土類元素を含有するステンレス鋼を母材としてＡｎ
めっきを施した木実流側の試料はウィスカー処理で形成
されたα−ＡＭ２０３ウィスカーを介して γ−Ａ１２ｏ３コーティングが付着しており、該ウィス
カーが該コーティング層中に突出し強固な結合をなして
いる。この為、第７図に示すように該コーティング層は
ステンレス鋼母材と極めて高い密着性を有することが確
認された。

また、本実施例の試料についてγ−Ａｆ１２０３層をＥ
ＤＸ分析した結果、該γ−Ａ文２０３層中にＺｒ、希土
類元素が拡散していることが確認できた。

第１表鋼Ｉｔ咳分　　唾祉知 ＣＳｉ　　　Ｍｎ　　　Ｐ　　　　Ｓ　　　　ＣｒＴｉ
　　　Ｚｒ　　全希土類０．０２Ｂ　　０．４８　０．
２３　０．００？　　０．００８　１７．５　０．３３
　０．１３　０．１０ｍ２表　Ａｌ蒸若条件 第３表　　γ−Ａ１２０ｓコ一テイング条件分散液　：
　　　　ベーマイト系アルミナ分散水溶液コーティング
方法：　侵漬−引上げ、　６比げ速度：約２劃Ｊｓｅｃ
乾繰　：　　　　　大気中　　１２０℃　　　１時間焼
結　二　　　　　大気中　　５００〜８００℃、　　３
時間実施例　２ Ｚｒまたは希土類元素の含有量を０．００８〜１．１％
の範囲で種々変化させたステンレス鋼フォイル（板厚５
０ＩＬＩ＋）をめっき母材とした。なお、Ｚｒまたは希
土類元素以外の鋼中成分（％）は次の通りである。

Ｃ：　０．０１８〜０．０３３　、　Ｓ　ｉ　：　０．
０４２〜０．５０、Ｍ　ｎ　：　０．１７〜０．０１９
　　Ｐ　：　０．００５〜０．０１９　。

Ｓ　：　０．００５〜０．０２０　、　Ａ　ｌ　：　０
．０８〜０．２２Ｔ　ｉ　：　０．１１〜０．４４　　
　Ｃｒ　：　１１３．８〜２３．４該ステンレス鋼フオ
イルを第２表と同様の蒸着条件にてＡＭめっきを施した
後、　１０００℃、５時間のウィスカー処理を行ない、
第３表の条件にてγ−Ａｌ２Ｏ３をコーティングした。

上記試料についてウィスカー形態および　γ−ＡＭ２０
３の密着性を夫々試験した。

第４表にこれらの結果を纏めて示す、尚、評価ノ、（準
は次の通りである。

ウィスカー形態 ×：ウィスカー生成不均一 Δ：ニライスカー大 ０：ウィスカー生成均一かつ微細 テープ剥離試験によるγ−Ａ文、０３の密着性×：剥離
度　３０％以上 Δ：剥離度　１０〜３０％未満 Ｏ：剥離度　１０％未満 第４表にこれらの試験結果を一括して示す０本表から鋼
中のＺｒまたは希土類元素の含有量ｏ２Ｏｏｓｘ以下の
本発明以外の試料、’Ｎｏ、１〜４）はγ−Ａｌ２　ｏ
３コーティング層との′ｆｅ若性に問題のあることがわ
かる。上記元素の含有１０．０１４〜０．８ｚの本発明
の試料（Ｎｏ、５〜１２）はウィスカー形態が粗大（Ｎ
ｏ、５．８．９．１２）であってもγ−ＡＪ１２０３コ
ーティング層との密着性に優れている。また、上記元素
の含有量が１．１２のもの（Ｎｏ、１３〜１６）は触媒
コンバータ用基体として満足すべき性質を有しているが
、その程度は上記元素の含有量が０．０１〜１．Ｏｌの
本発明のものと凹環であり、従って鋼中のＺｒまたは希
土類元素の含有量は０．Ｏ１〜１．Ｏｚの範囲内で２分
であることがわかる 実施例　３ 次の組成からなる板厚０．２　ｍｍのステンレス鋼板の
片面に１２１Ｌｍ厚の蒸ｆｉＡｆＬめっきを施した。

Ｃ’：　０．０１０％、Ｓ　ｉ　：　０．３３％、Ｍ　
ｎ　：　０．２７％、Ｐ　：　０．０１０％、Ｓ　：　
０．０１４％、Ｃｒ　：　１２．５％。

Ｔｉ：０．２４％、Ｚｒまたは希土類：０．ｌ１％。

残部がＦｅ及び不可避的不純物 尚、蒸着条件は夫々次の通りである。

基板温度：　２００℃、　！　空度：　約ｔ　ｘ　ｔ　
ｏ’Ｔｃｎｈ蒸着速度　：　２０終履／腸ｉｎ 上記条件下で作成した蒸着Ａ文めっき鋼板を圧下率７５
％で冷間圧延して、Ａ文めっきステンレス鋼フォイルを
形成した。更に該Ａｎめっきフォイルを大気中で８００
℃、１０時間加熱し−てウィスカーを生成させ、第３表
に示す条件下で該ウィスカーの上にγ−Ａｌ、Ｏ，をコ
ーティングした。

上記製造工程により得られた基体は実施例２に示した評
価基準に照らし、ウィスカー形態、γ−Ａ　ｌ　２０３
の密着性、耐熱性を何れも猫足するものであった。

亀４表 Ｎｏ　　　Ｃｒ含右量　　Ａ見めつき　ウィスカー　γ
−Ａ見、０３　耐熱性　　備考ＩＲ与４％　　　膜厚終
ｍ゛　　形態　　　　の出を性Ｌ　　　　２．５　　　
　０．３　　　　　Ｘ　　　　　Ｘ　　　　　Ｘ　　　
　未発ＩＮｌ外２　　　　　ｈ　　　　　　１　、５　
　　　０　　　　０　　　　　Ｘ　　　　　／／３　　
　　々　　　　　３．５　　　０　　　０　　　　ｘ　
　　　々４　　　　々　　　　　５．５　　　　Δ　　
　　Δ　　　　Ｘ　　　　々５　　　４．５　　　　０
．３　　　　　Δ　　　　Δ　　　　０　　　本発明６
　　　　　ｈ　　　　　　ｌ　、Ｌ　　　　　ＯＯＯ’
／７　　　　々　　　　　３．５　　　０　　　０　　
　　ｏ　　　　々８　　　　々　　　　　５．５　　　
　Δ　　　　Δ　　　　０　　　　々９　　　１７．６
　　　０．３　　　　　Δ　　　　Δ　　　　Ｏ々ｔｏ
　　　　／／　　　　　　１．５　　　　０　　　　０
　　　　０　　　　　々１１　　　　ｈ　　　　　　３
．５　　　　０　　　　０　　　　０　　　　　ｈ１２
　　　々　　　　　５．５　　　　Δ　　　　Δ　　　
　０　　　　々１３　　２５．８　　　０．３　　　　
　Δ　　　　Δ　　　Ｏ本発明外１４　　　　ｈ　　　
　　　ｌ　、　５　　　　０　　　　０　　　　０　　
　　　／／１５　　　　ｈ　　　　　　３．５　　　　
０　　　　０　　　　０　　　　　ｔｖ１６　　　々　
　　　　５．５　　　　Δ　　　　Δ　　　　Ｏ々実施
例　４ 第１表に示す成分のステンレス鋼フォイル（板厚５０ｇ
ｍ）を用い、常法により脱脂および酸洗などのめっき前
処理を施した後、乾燥して直ちに予め不活性雰囲気に保
持しておいためつき浴（浴温２０℃）に浸漬してＡ見電
気めっきを施した。尚、該めっき浴は、１１！化アルミ
ニウム（ＡｊＬＣ１３）６７モル％とアルキルビリジニ
ウムノ＼ロゲン化物（Ｃｓ　Ｈ５Ｎ−Ｒ−Ｃｌ、但し、
Ｒはメチル基又はブチル基）３３モル％からなる溶融塩
浴にベンゼンを６０マ０１％になるように添加したもの
を用いた。めっきは、該ステンレス鋼フォイルを陰極２
Ａ文板（純度９９．９９　東縫％）を陽極として用い、
電気密度３Ａ／ｄａ２の直流を約５分間通電して行ない
、該ステンレス鋼フォイルの両面に約３　ｐ−ｍ厚さの
Ａ文めっきを施した。ｉｉ流効率は通電量、めっき付着
量より算出すると１００％であった。

引続き、該Ａｎめっきフォイルを大気中で１０時間、９
００℃に加熱し、ウィスカーを生成させ、更に、第３表
に示す条件下でγ−八見立２０３コーティングした。

上記電気めっきにより得られた本発明に係る該触媒コン
バータ用基体は蒸着Ａｎめっきにより得られる本発明の
他の基体と同様に第４表に示す各種試験で良好な結果を
示した。

比較例１．２ 次表に示す成分の高Ａｌ含有ステンレス鋼を用い、実施
例１と同様に大気中で３００℃、１０時間加熱しウィス
カー処理を施した。この結果を第８図（ａ）　、（ｂ）
に示す、同図から明らかなように比較例１．２は何れも
実施例１と同様の大気中での加熱処理によっては上記ウ
ィスカーを形成することが出来ない、尚、比較例２の試
料はＣＯ２ガス中、９００℃、１０分の加熱によっても
上記ウィスカーが形成されず、その後更に大気中で９７
５℃、１６時間加熱することにより始めてウィスカーが
形成された。但し、比較例１の試料は上記何れの加熱条
件によってもウィスカーが形成されなかった。

更に比較例１について一上記加熱処理後、　　γ−八人
文０３コーティングを施した。該試料の表面付近の部分
拡大写真を第９図に示す、又、該試料について上記コー
ティング層の剥離試験を行なった。この結果を第７図に
併せて示す、第９図に示されるように該試料には上記ウ
ィスカーが形成されおらず、γ−ＡｆＬ２０３層とめっ
き居との境界は平坦面である。この為、第７図に示され
るように該試料のγ−Ａ文２０３層は剥離し易く、密着
性が劣る。

第５表　　（板Ｊｉ［：　５０　＃Ｌｍ、重沃ＣＳｉ　
　Ｍｎ　　Ｐ　　　Ｓ　　　Ｃｒ　　５ｏｌＡｌｌｔｆ
ｉｌ　　Ｏ，０１８０，２７０，３４０，０１５０，０
０Ｅｉ　　１８．８　３．１Ｂｉｔ”４’ｍ２　０．０
２０　０．５５　０．２１　０．００８　　Ｑ、００４
　２１．０　４．４７

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るメタリックフレームの製造工程の
一例を示すフローチャート、第２図（ａ）。 （ｂ）、（Ｃ）はウィスカー処理ないし触媒コーティン
グに係るフォイル表面の模式的な説明図、第３１炙（ａ
）、（ｂ）は実施例１におけるＡｎ拡散状態を示すグラ
フ、第４図（ａ）　、　（ｂ）は実施例１の試料につい
てめっき層の表面組織を示す電子顕微鏡写真。 第５図は同試料のＸ線回折チャート、第６図は同試料の
表面部分の断面組織を示す電子顕微鏡写真、第７図は剥
離試験の結果を示すグラフ、第８図（ａ）、（ｂ）は比
較例の試料についてめっき層表面の組織を示す電子顕微
鏡写真、第９図は同試料の表面部分の断面組織を示す電
子顕微鏡写真である。 図面中、１０−ステンレス鋼フォイル。 １１−α−Ａｌ２０３ウィスカー、　　　１２−γ−Ａ
文２０３．１３は金属触媒である。 特許出願人　　日新製鋼株式会社 代理人　弁理士　松井政広　　外１名 図面の浄書 第１図 第２　図（Ｇ）　　第２図＜ｂ）＠２　図（ｃ）［３図
（ａ） 炉多−閘（／？） 第３図（ｂ） 束、’ｆ−ら４短終Ｃｐｍ） 第４図 ・（↓）（ｂ） 第８図　　− 第１図 友＃ｊＰｌＪ達ケｌ／ 手続補正書 昭和６２年　４月　１日 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿 １　事件の表示 触媒コンバータ用基一体 ３　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名　称　（４５８）　　日新製鋼株式会社４　　代　　
理　　人　　（〒１６４）５　補正指令の日付　自発 ６　補正により増加する発明の数　なし７　補正の対象
　明細書の発明の詳細な説明の欄ＩＪ細−）第２８頁の
第４表を次の通り訂正する。 「 第４表 手続補正書 昭和６２年　５月２０日 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿 １　！１９件の表示 昭和６２年　特　許　願　第０５０２７９号２　発明の
名称 触媒コンバータ用基体 ３　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名　称　（４５８）　　日新製鋼株式会社４　　代　　
理　　人　　（〒１６４）住　所　東京都中野区本町１
丁目３１番４号５　補正指令の日付　自発 ６　補正により増加する発明の数　なし７　補正の対象
　明細書の特許請求の範囲、発明の詳細な説明の各Ｉａ
（改；ミ ８　補正の内容　別紙のとおり り） １、特許請求の範囲を次のように訂正する。 ｒ（１）ステンレス鋼フォイルをフレームとし、該フレ
ームの少なくとも片面に触媒を担持するためのアルミナ
が被覆されている触媒コンバータ用基体であって、上記
ステンレス鋼が、Ｃｒ：３〜２５重量％（以下％）、Ｃ
：０．０８％以下、Ｔｉ：０．０５〜０．５％、　Ａ交
：１％以下、Ｍｎ：０．８％以下、Ｓｉ：０．８％以下
、およびＺｒまたは希土類元素の少なくとも１種類をｏ
２Ｏｉ〜０．１％含み、かつ残部が鉄および不可避的不
純物からなるＴｉ含有ステンレス鋼であり、該ステンレ
ス鋼表面に蒸着めっき又は電気めっきによりＡ２めっき
を施し、該蒸着めっきと同時またはめっき後の加熱処理
によりＡ文めっき層にα−ＡＪ１２０３ウィスカーを生
成させた後にγ−Ａ１２０３をコーティングして上記ア
ルミナ担持体を形成したことを特徴とする触媒コンバー
タ用基体。 （２）上記ステンレス鋼のフォイルを用い、該フォイル
表面にＡｆＬ蒸着めっき又はＡ文電気めっきを施した後
にコルゲート加工し、加熱処理して上記ウィスカーを生
成させた特許請求の範囲第１項の基体。 （３）上記ステンレス鋼の鋼板を用い、該鋼板にＡ文め
っき又はＡ文電気めっきを施した後に、該鋼板を圧延し
てフォイルとし、コルゲート加工後、加熱処理して上記
ウィスカーを生成させた特許請求の範囲第１項の基体。 （４）上記ステンレス鋼フォイルの板厚が２５〜９０涛
ｍである特許請求の範囲第１項の基体。 （５）上記ステンレス鋼フォイルに施されるめっき層の
膜厚および上記ステンレス鋼板にＡ文蒸着めっき又はＡ
文電気めっきを施して圧延し、フォイルにした後のめっ
き層の膜厚が０．５〜５．０ＪＬｍである特許請求の範
囲第１項または第３項の基体Ｊ２　発明の詳細な説明を
次のように訂正する。 明細書１３頁１４行目および１８行目のｒ８．、　Ｑ　
４ｍ　Ｊをｒ８，０＃Ｌ■」と訂正する。 補正の内容 手続補正書風 昭和６２年６り／ヲ日 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿 １、事件の表示 昭和６２年　特　許願第　５０２７９号２、発明の名称 触媒コンバータ用基体 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名　称　（４５８）　　日新製鋼株式会社４、代理人（
〒１６４） ５、補正指令の日付　昭和６２年５月２６日発送６、補
正により増加する発明の数　なし７、補正の対象　明細
書の図面の簡単な説明の欄及び図面８、補正の内容　別
紙のとおり 載「第４図（ａ）、（ｂ）は・・・・・・である。」を
次のように訂正する。 「第４図（ａ）、（ｂ）は実施例１の試料についてめっ
き層の表面金属組織を示す電子顕微鏡写真、第５図は同
試料のＸ線回折チャート、第６図は同試料の表面部分の
金属組織断面を示す電子顕微鏡写真、第７図は剥離試験
の結果を示すグラフ、第８図（ａ）。 （ｂ）は比較例の試料について鋼板表面の金属組織を示
す電子顕微鏡写真、第９図は同試料の表面部分の金属組
織断面を示す電子顕微鏡写真である。 ２、第１図を別紙のとおり訂正する。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）ステンレス鋼フォイルをフレームとし、該フレー
   ムの少なくとも片面に触媒を担持するためのアルミナが
   被覆されている触媒コンバータ用基体であって、上記ス
   テンレス鋼が、Ｃｒ：３〜２５重量％（以下％）、Ｃ：
   ０．０８％以下、Ｔｉ：０．０５〜０．５％、Ａｌ：１
   ％以下、Ｍｎ：０．８以下、Ｓｉ：０．８以下、および
   Ｚｒまたは希土類元素の少なくとも１種類を０．０１〜
   １．０％含み、かつ残部が鉄および不可避的不純物から
   なるＴｉ含有ステンレス鋼であり、該ステンレス鋼表面
   に蒸着めっき又は電気めっきによりＡｌめっきを施し、
   該蒸着めっきと同時またはめっき後の加熱処理によりＡ
   ｌめっき層に α−Ａｌ＿２Ｏ＿３ウィスカーを生成させた後にγ−Ａ
   ｌ＿２Ｏ＿３をコーティングして上記アルミナ担持体を
   形成したことを特徴とする触媒コンバータ用基体。
2. （２）上記ステンレス鋼のフォイルを用い、該フォイル
   表面にＡｌ蒸着めっき又はＡｌ電気めっきを施した後に
   コルゲート加工し、加熱処理して上記ウィスカーを生成
   させた特許請求の範囲第１項の基体。
3. （３）上記ステンレス鋼の鋼板を用い、該鋼板にＡｌ蒸
   着めっき又はＡｌ電気めっきを施した後に、該鋼板を圧
   延してフォイルとし、コルゲート加工後、加熱処理して
   上記ウィスカーを生成させた特許請求の範囲第１項の基
   体。
4. （４）上記ステンレス鋼フォイルの板厚が２５〜９０μ
   ｍである特許請求の範囲第１項の基体。
5. （５）上記ステンレス鋼フォイルに施されるめっき層の
   膜厚および上記ステンレス鋼板にＡｌ蒸着めっき又はＡ
   ｌ電気めっきを施して圧延し、フォイルにした後のめっ
   き層の、膜厚が０．５〜８．０μｍである特許請求の範
   囲第１項または第３項の基体。