JPS63232850A - 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
路にモノリシス型の触媒コンバータが使用されている。

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ノ＼
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。

ａ、熱伝導度が小さいので、温度が上り難く、運転開始
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／く一タシェ
ルへの固定が難しい。

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５０μｍ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＃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−ＡｆＬ２０３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
ころぶ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、Ａｉを３
〜８％含有するＡｆＬ含宥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Ａｎ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−ＡｆＬ２０３をコーティングする方法が知
られている（特開昭５８−９Ｅ１７２Ｂ）　、この他、
α−Ａｉ２０．ウィスカーの生成を促進するため上記Ａ
ｎ含有ステンレス鋼を予めＣＯ２雰囲気等で加熱処理す
る方法（特開昭５７−７１Ｈ８）　、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５８−１２１８４１　
、同５Ｂ−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Ａｎ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
Ａｌを利用して鋼表面にα−Ａ１２０３を生成させるも
のであり、製造工程が煩雑である。またＡｉ含有量が３
〜８％程度に及ぶため圧延性に劣り、板厚５０ｇｍ程度
のフォイルを製造するのが困難である。更に、鋼中のＡ
ｆＬを利用するためα−Ａｌ２Ｏ３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、０．０
１〜１．０％のＴｉを含有する低炭素鋼を用い、該炭素
鋼の表面に溶融Ａ見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８１−５６８．特
公表１３０−５０１７Ｅ１５）。

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Ａｉめっ
きを被覆し、加熱処理することにより上記ウィスカーを
生成させるものであり、上記高ＡＩ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、経済的に右
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−Ａｉ　、　Ｆｅ−
ＡｊＬ　−９ｉ　）が形成されるため、めっき後の圧延
時にめっＳ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、Ａｌ源として鋼
中の含有Ａｌ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Ａｎめつ
きを施し、該ＡＪ２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。

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
くて均一なめつき層を得ることが難しい、他方、′ｌ／
Ａ着めっき或いは電気めっきによりＡｌ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川基体であっ
て、上記ステンレス鋼がＣｒ　：　３〜２５ｉ１１１％
（Ｊ！下％）、Ｃ：０．０８％以下、　Ｔ　ｉ　：　０
．０５〜０．５％、ＡＪＬ：１％未満、Ｍｎ二〇、８％
以下、Ｓｉ：　０．８％以下、残部が鉄および不町避壽
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または電気めっきによりＡｉ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ＡＪＬめっき層にα−Ａｌ２Ｏ３
ウィスカーを生成させた後にγ−ａｌ！２０．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、Ａ見：１％未満、Ｔｉ
：０．０５〜０．５％を含有することによって４ｊｆ徴
づけられ、ＭｎおよびＳ；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、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、ＡＪＬめっき層
から鋼中に拡散したＡ見が鋼中の炭素、窒素と結合し、
めっ′！！層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、Ａｎめつき層の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。

Ｔｉ量が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％以上になっ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１本発明においては３％
以上のＣｒが含有されていれば、Ｆｅ、Ｃｒ、Ａｌの複
合酸化物を形成し、最少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％以下であることが好ましい。

本発明はステンレス鋼を用いる方法において、従来と異
なり、鋼中のＡｌを利用して α−Ａｌ２Ｏ３ウィスカーを生成させるものではないの
で、高Ａｌ含有ステンレス鋼を用いる必要が無い２本発
明においては、Ａｉを含有しないもの或いはＡＪＬＪｉ
が１％未満のステンレス鋼を用いる。この結果、板厚５
０鉢履程度の冷延フォイルの製造が容易である。Ａｌ量
がｔＸを越えると、Ａ交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、Ｎｉの含有量は木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
いは電気めっきによりＡ９めっきが施される。該めっき
処理の際、不テンレス鋼は予め板厚５Ｑ＃Ｌｍ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履曽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−Ａｌ２Ｏ３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０．５〜８．０に鵬が最適であり、
また、板厚０．１〜０．３　ｔｎｍ程度の鋼板を用いる
場合にも圧延後のフォイルのめっ！！層の膜厚が０．５
〜８．ＯＪＬｍであることが好ましい、めっき層の膜厚
が０．５終騰より薄い場合、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終騰
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．ＯＪＬｍ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Ｓ層の剥離原因となり易
く、また上記α−Ａｉ２０３ウィ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ｆ−蒸着めっきは板厚５０ＩＬ１１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、極薄の銅帯は著しい熱歪を
生じ易く１通常０．２５■腸以上の板厚を有する銅帯に
限られる。またＡｉ溶融めっきによりステンレス鋼板に
Ａｉめっきを施す場合、溶融Ａｎとステンレス鋼板との
ぬ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Ａｌｌ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惜であり、蒸着時の熱
を利用して蒸着工程においてＡｎめっき層に直ちにα−
Ａｉ２０．被膜を形成することもできる。

上記′Ｉ？Ａ着めっきに代えて電気めっきによりＡｌめ
っきを形成ルても良い、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Ａｉ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、引続きキャンニング工程を経て、
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交２０３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、通常、ＳＯＯ〜１１００℃、
５分〜５０時間であれば良い。

板厚０．１〜０．３１朧のステンレス鋼板に上記Ａｌめ
っきを施した場合には、該鋼板を圧延して板厚２５〜９
０　ｐ、　ｍ、めっき層の厚さ０．５〜８．０　ｇｍに
した後、」二記コルゲート加工および熱処理をｈす。

高Ａｌ含有ステンレス鋼を用い、めっき層を舅成せずに
上記ウィスカーを形成する従来方法に才いては、大気中
での加熱によっては満足なライ２カーを形成することが
出来ない、この為、成業り圧を０．７５　　Ｔｏｒｒ以
下とした不活性ガス雰囲気中。

或い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噴る雰囲気
調整の必要が無く、大気中での加熱でＱ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−Ａｎ、０３ウィスカーの生成させる加熱温度と時間
はＡ！；Ｌめっき層の膜厚によ、つて異なり。

前述の如く、めっき層の膜厚が０．５〜８．０μｍであ
れば８００〜１１００℃、５分〜５０時間で上記ウィス
カーが生成される。なお、めっ！！暦の膜厚の薄い方が
微細かつ針状のウィスカーを短時間で形成する傾向を有
するが、膜厚が厚くても上記範囲内であれば加熱温度を
高くすることにより針状のライ啄　　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化学的に安定なづ　　α−
Ａｉ、０３が形成される一方、めっき層のＡｎ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−Ａ１２０３が上記ウィスカー上にコーティングされ
る（第２ｒ１！Ｊ（ｂ）＃照）。

γ−Ａ９．２ｏ３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　”Ｏに加熱して焼成させることにより形成され
る。γ−Ａｎ２０３の膜厚は通常１〜ｔｏＪＬｍである
。γ−Ａｌ２Ｏ３層の密着性はα−Ａｕ、ｏ、ウィスカ
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、　上記γ−Ａｉ２０３層の上に更
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　１０はステンレス鋼フォイル、１１はα
−Ａ　ｆＬ２０３　”　イＸカー、１２はアーＡｌ２０
３．１３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含宥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Ａｌｌ含有ステンレス鋼に限られ
るので板厚５０ｐ諺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
化性喝 に劣り８００℃以上の温度領域での長期間の使用に耐元
ない。

ｂ、蒸着めっき或いは電気めっきによりＡｎ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−八へ２ｏ３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Ａｉめっき層に化学的に安定
なα−Ａｌ２０３ウィスカーが容易に形成される。高Ａ
ｌｌ含有ステンレス鋼を用いる従来の方法においては、
大気中での加熱にょ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Ｑ、７５　　Ｔｏ
ｒｒ以下とした不活性ガス雰囲気中、或いは炭酸ガス雰
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、これにより良好なウィスカーを
形成することができる利点を有する。

ｄ、上記ウィスカー処理時に鋼中にＡｌｌ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Ａｎめっき層から鋼
中にＡｌが拡散しても耐熱性に限界がある。

［実施例および比較例］ 実施例　ｌ 第１表に示す成分のステンレス鋼フォイル（板厚５０４
ｓ＋）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Ａ２めっきフォイルを大気中でｌＯ分〜ｌＯ
時間、３００℃に加熱し、ウィスカーを生成させた。該
ウィスカー処理時における鋼中へのＡｌ拡散状態を調べ
たところ第３図（ａ）、（ｂ）の結果が得られた。同図
（ａ）はめつき膜厚３４ｍの試料を大気中で８００℃に
加熱した時の鋼中へのＡｕ拡散挙動を示している。同図
（ａ）に示されるように、８００℃、３時間の加熱処理
後の鋼中の平均Ａｌ含有量は化学分析結果より約３％で
あることが確認された。該Ａｌ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２．１７ＸＩＯ
（ｃ■２／Ｓ）であった、また同図（ｂ）はめつき膜厚
３ＩＬｍの試料を大気中で９００℃、１〜３時間加熱保
持した後の試料の厚み方向のＡｉの濃度分布を示してい
る。同図（ｂ）により９００℃、３時間の加熱処理で該
Ａｌめっきフォイル内部のＡｌ濃度はほぼ均一になるこ
とが確認できる。

次に、めっき膜厚ｌＩＬｍ、３ルｍ、７層ｍの試料を９
００℃、１０時間加熱処理した後のめっき層表面の走査
電子顕微鏡写真を第４図（ａ）　、　（ｂ）、（Ｃ）に
示す、また同図（ｂ）と同一条件で作成した試料につい
てめっ８層のＸ線回折チャートを第５図に示す、第４図
（ａ）〜（Ｃ）に示されるように該Ａｌめっきステンレ
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−Ａ見、０３で
あることが確認された。

めっき膜厚３４ｍ、９００　’０．１０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−Ａｎ２０３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２ｍｍ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ｖＥ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層（α−
ＡＪＬ２０３）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本実施例の試料はＡｉめっ
きステンレス鋼表面に形成されたα−ＡｊＬ２０３ウィ
スカーを介してα−Ａｌ１２０３コーテイング層が付着
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Ａｉめつきステンレス鋼と極めて高
い密着性を有することが確認された。

第１表　鋼中成分　　　０ｔｖＯ ＣＳｉ　　　Ｍｎ　　　Ｐ　　　　　Ｓ　　　　　Ｃｒ
　　　ＴｉＯ，０２８０，４８Ｇ、２３　　０．００？
　　　０．００８　　１？、５　　０．３３第２表　Ａ
ｆＬ蒸着条件 蒸着速度　：１−１０ｇｍ／分、真空度：　約Ｉ　Ｘ　
１０−！″Ｔｏｒｒ第３表　　γ−Ａ交２０３コーティ
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：　浸漬−引上げ、　引上げ速
度：約２ｙｄｓｅｃ乾燥　：　　　　　大気中　　１２
０℃、　　　１時間焼結　二　　　　　大気中　　ＳＯ
Ｏ〜８００℃、　　３時間実施例　２ Ｃｒ含有量を２．５〜２５．８％の範囲で種々変化させ
たステンレス鋼フォイル（板厚５０４ｍ）をめつき母材
とした。尚、Ｃｒ以外の鋼中成分（％）はＣ：　　０．
０２０〜Ｇ、０３５　、　Ｓ　ｉ　：　０．０４７〜０
．５７Ｍ　ｎ　：　０．１８〜０．３ｆｔ　　　、　Ｐ
　：　　０．００５〜０．０１８ｓ　：　　ｏ、ｏｏｅ
〜０．０１８　、　Ａ　ｉ　：　０．０８〜０．２０Ｔ
　　ｔ　　：　　０．１４〜０．４２である。

該ステンレス鋼フォイルを第２表と同様の蒸着条件にて
Ａｎ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□−Ａｌ２０３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−Ａ、１１２
０３の密着性を夫々試験した。

上記ステンレス鋼フォイルに蒸着Ａ見めつきを施した後
、大気中で１１００℃、１時間加熱し３０分空冷する加
熱冷却サイクルを１サイクルとし、これを１００サイク
ル繰返した後における酸化増量を測定し、これにより耐
熱性を評価した。

第４表にこれらの結果を纏めて示す、尚、評価基準は次
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−Ａｎ２０．の密着性×：剥離
度　１５％以上 Δ：剥離度　１０〜１５％未満 ０：剥ｇ１度　１０％未満 耐熱性 ×：酸化増量　１ｍｇ／ａｍ２以上 ０二酸化増量　１ｍｇ／ｃｍ”未満 第４表 Ｎｏ　　　Ｃｒ含有縫　　Ａｌめっき　ウィスカー　γ
−Ａｎ、Ｏ，耐熱性　　懺考重り踏１欠厚ルｍ　　形態
　　　　の密着性！２．５　　　　０．３　　　　　Ｘ
　　　　　　Ｘ　　　　　Ｘ　　　　本発明外２　　　
　／／　　　　　　ｌ　、５　　　　　Ｑ　　　　　Ｑ
　　　　　Ｘ　　　　　ｈ３　　　々　　　　　７．５
　　　　０　　　　０　　　　　Ｘ　　　　　々４　　
　々　　　　　８．５　　　　Δ　　　　Δ　　　　Ｘ
　　　　々５４．５０．３　　　　　Δ　　　　Δ　　
　　０　　　本発明６　　　々　　　　　１．５　　　
　０　　　　０　　　　０　　　　　々７　−　々　　
　　　７．５　　　　０　　　　０　　　　０　　　　
　々８　　　々　　　　　８．５　　　　Δ　　　　Δ
　　　　０　　　　々９　　１７．６　　　０．３　　
　　　Δ　　　　Δ　　　　０　　　　々１０　　　　
／／　　　　　　１．５　　　　０　　　　０　　　　
０　　　　　ｈｌｌ　　　　／／　　　　　　７．５　
　　　０　　　　０　　　　０　　　　　ｈ１２　　　
々　　　　　８．５　　　　Δ　　　　Δ　　　　Ｏ々
１３　　２５．８　　　０．３　　　　　Δ　　　　　
Δ　　　　０　　　本発明外１４　　　　ｈ　　　　　
　１．５　　　　０　　　　０　　　　０　　　　　／
／ｌｓ　　　　ｈ　　　　　　７．５　　　　０　　　
　０　　　　０　　　　　ｈ１６　　　々　　　　　８
．５　　　　Δ　　　　Δ　　　　０　　　　々比較例
１　　　　　　　　無し　　　　生成せず　　ｘ　　　
　　　　　本発明外２　　　　　　　　　　　々　　　
　　　　　々　　　　　　×　　　　　　　　　　　　
々木表から、Ｃｒ含有量２．５％以下の試料（Ｎｏ。

１〜４）は基体自体の耐熱性に問題のあることが判る。

尚、Ｃｒ含有量が２５．８＄のものは（Ｎｂ、１３〜１
６）上記コーティング層の密着性耐熱性及び基体の耐熱
性の何れも触媒コンバータ用基体として満足すべき性質
を具えているが、その程度は、Ｃｒ含有量が４．５〜１
７．８ｍのものと同等であり、従ってＣｒ含有量は上記
範囲内で十分であることが判る。

また、木表カイら、ＡＪＬめっき膜を施すことにより、
従来のものより密着性の良いγ−Ａ１２０ｓ層が形成さ
れることが判る。後述する比較例１゜２に示す試料の剥
離度は何れも１５２以上であるのに対し、本発明に係る
試料の剥離度は何れも１５駕未満であり、とくに、Ａ見
めっＳ層の膜厚が１．５〜７．５終■のものの剥離度は
全て１０％未満であり、上記コーティング層の密着性が
大幅に向上している。

実施例　３ 次の組成からなる板厚０．２ｍｍのステンレス鋼板の片
面に１２ＪＬｍ厚の蒸着Ａｌめっきを施した。

Ｃ：　０．０１０％、Ｓ　ｉ　：　０．３５％、　Ｍ　
ｎ　：　０．３１％、ｐ　：　ｏ、ｏｉ２％、Ｓ　：　
０．０１４％、Ｃｒ　：　１３．８％、Ｔ　ｉ　：　０
．２４％、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。

−ダ ノ＾板温度：２００℃、真空度：約Ｉ　Ｘ　１０　　　
Ｔｏｒｒ蒸着速度：　２０ＩＬｍ／ｓｉｎ 上記条件下で作成した蒸着ＡＩＬめっき鋼板を圧下率７
５％で冷間圧延して、板厚５０ル層、めっき膜厚３１Ｌ
ｍのＡｌ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９００℃、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−Ａ見、０３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立２０３の密
着性、耐熱性を何れも満足するものであった。

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５０Ｊ
１．ｍ）を用い、常法により脱脂および耐洗などのめっ
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っき浴（浴温２０℃）に浸漬してＡ
ｌ電気めっきを施した。尚、該めっき浴は、塩化アルミ
ニウム（ＡＩＣＱ：＜）６７モル％とアルキルピリジニ
ウムハロゲン化物（Ｃ，Ｈ，Ｎ−Ｒ−０文、但し、Ｒは
メチルノ、（又はブチル基）３３モル％からなる溶融塩
浴にベンゼンを８０マａｔ％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ｈ極、
Ａｌ板（純度Ｈ，９９重量％）を陽極として用い、電気
密度３Ａ／ｄ■２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３ＪＬｍ厚さのＡｌめ
っきを施した。

引続き、該Ａｌ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−Ａ　ｌ　、０３をコーティングした
。

Ｌ記電気めっきにより得られた本発明に係る該触媒コン
バータ用基体は蒸若Ａ見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Ａｉめっき膜のない
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ＣＯ，ガス中、８００℃、１
０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８７５℃、１６時間加熱することによ
り始めてつ仁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１．２について上記加熱処理後、ｖ　　ｔ％
１２０：ｓコーティングを施した。比較例１に係る試料
の表面付近の部分拡大写真を第９図に示す、又、これら
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４表に示す、また比較例１の結果を第７
図に示す、第９図に示されるように該試料にはに記つィ
スカーが形成されておらず、γ−Ａｌ２０３層とめっき
層との境界は平坦面である。この為、第７図に示される
ように比較例１のγ−Ａｌ７０３層は剥離し易く、密着
性が劣る。同様に比較例２も第４表に示すように密着性
が劣る。

第５表　　（板厚：５０ＩＬｍ、　爪ａ収酬２　０．０
３２　０．５８　０．２３　０．００８　０．００５　
２０．８　４．３８

【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エイ“
１！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３図（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）　、　（ｃ）は実施例１の
試ネ４についてめっき層の表面組織を示す電子５ｊｃＩ
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ＷＪ微鏡写真である。 図面中、１０−ステンレス鋼フォイル、１１−α−Ａｌ
　０　ウィスカー、 １２−γ−Ａｌ　０． １３は金属触媒である。 第１図 Ｆ→三＝コ 第５図（σ） 加％吋Ｍ　ｌ＃） 米４ｖ÷ｎ露解（μｍＪ 第５図 ２θ 第９図 １開ＩＩ　　竣（社）ｌ 手続補正書 昭和６２年８月６日 特許庁長官　小　川　邦　夫　殿 １、事件の表示 昭和６２年　特　許願第１１５９９１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号シティーハ
イムコスモ１００３号室 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」の欄および「図面の
簡単な説明」の欄 ８、補正の内容　別紙のとおり １７Ｌｌ＋　、ｆ　ｊ　　３゜ ■、明細書の「発明の詳細な説明」の欄および「図面の
簡単な説明」の欄の記載を次表に従い訂正する。

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％
   未満、Ｍｎ：０．８％以下、Ｓｉ：０．８％以下、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、該ステンレス綱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Ａｌめっき層にα−Ａｌ＿
   ２Ｏ＿３ウィスカーを生成させた後にγ−Ａｌ＿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。
4. （４）上記ステンレス鋼の鋼板を用い、該鋼板にＡｌ蒸
   着めっきまたは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。
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
   ２項または第４項の基体。