JPS63248447A - 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。

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。

Ｃ６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−Ａ交２０３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、Ａｎを３〜
８％含有するＡｉ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Ａｉを利用してステンレス鋼表面に
α−Ａ１２０３ウイスカーを生成させ、該針状結晶の上
にγ−Ａｌ２ｏ３をコーティングする方法が知られてい
る（特開昭５８−９８７２８）　、この他、α−Ａ交２
０３ウィスカーの生成を促進するため上記Ａ９．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５８−１２１６４１　、同５
８−１７７４３７）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／Ｍｌ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−八見見２０３生成させ
るものであり、製造工程が煩雑である。またＡ交合有量
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ＡＪＩを利用するためα−Ａ　ｌ　２０３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Ａｌｌ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ａｔ−ｓｅａ、
特公表６０−５０１７８５）。

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
ために線温に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−ＡＪＩ、
　Ｆｅ−Ａｌ１−３ｉ　）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。

Ｅ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、ＡＩ源として鋼
中の含有Ａｎ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Ａｉめつ
きを施し。

該／ＭＬ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−Ａ！Ｌ２０３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−Ａ交２０３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ＡＩ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：０．０５〜０．５％、　ＡＬ；Ｌ：
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　Ａｎめっき層にα−Ａ交２０３ウ
ィスカーを生成させた後にγ−Ａｎ、０３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％以下含宥するものを含み、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、ＡＪｌめっき層
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、Ａｕ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０．０
５％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、Ａｌｌ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ＡＱ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−Ａｉ２ｏ３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Ａｌ２．を利用してα−Ａｉ２０３ウィス
カーを生成させるものではないので、高Ａｎ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、Ａｌを
含有しないもの或いはＡＱ量が１％以下のステンレス鋼
を用いる。この結果、板厚５０ＪＬｍ程度の冷延フォイ
ルの製造が容易である。ＡＱ量が１１を越えると、ＡＱ
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、Ｓｔ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敬具下であ
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Ａｌ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５０ｇｍ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、ｈ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−ＡＪ１２０３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．．ＯｐＬ＋ｓが最適
であり、又、板厚０．１〜０．３■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
〜ｓ、、ｏＩＬ閣であることが好ましい、めっき層の膜
厚が０．５ル履より薄い場合、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−ｍ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ル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−Ａ１２０３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
で鋼帯表面に付着、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５０井−程度の極薄な鋼帯に
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鋼
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１通常０．２５１履以上の板厚を有する銅帯に限られ
る、またＡｎ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Ａ文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Ａｎ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Ａｎめっき層に直ちにＡｎ
２’３被膜を形成することができる。

Ｌ記蒸着めっきに代えて電気めっきによりＡ文めっきを
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Ｍ着めっき又は電気めっきによりＡ交めっきしたス
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。

と記加工処理の後、大気中での加熱処理によりＡ又めっ
き層にα−ＡＬ；Ｌ２０３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、　８００〜１１０
０℃、５分〜５０時間であれば良い。

板厚０．１〜０．３　＋ｕ＋のステンレス鋼板に上記Ａ
ｎめっきを施した場合には、該鋼板を圧延して板厚２５
〜９０ｇｍ、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Ａｌ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０．７５Ｔｏｒｒ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。

α−Ａ！１２０３ウィスカーの生成挙動はＡＲ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−ＡＱ２０３が形
成される一方、めっき層のＡ免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−Ａｎ２０３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−Ａｌ２Ｏ３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−Ａｎ、０３の膜厚は通
常１〜１０ル厖である。γ−八へ、０３層の密着性は　
α−Ａｎ２０３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、更にＺｒ
または希土類元素が該アルミナ層中に拡散し、上記元素
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−ＡＩＬ２０３
層の、ヒに白金、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立２０３ウィスカー、１２はγ−Ａ交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Ａｌ含有ステンレス鋼に限られる
ので板厚５０ｇｍ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
耐えない。

ｂ、蒸着めっき或いは電気めっきによりＡｌ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−Ａｌ２０３コーティング層の密着性に優れる。

Ｃ１大気中での加熱によりＡｌｌめっき層に化学的に安
定なα−Ａｌ２０３ウイスカーが容易に形成される。高
Ａｌｌ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（１，？５Ｔｏ
ｒｒ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利点を有する。

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。

ｅ、触媒担体として上記γ−Ａ立２０３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　ｌ 第１表に示す成分のステンレス鋼フォイル（板厚５０Ｊ
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Ａｌｌ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ｌＯ分〜１０
時間、９００℃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Ａｎ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）はめっき膜厚３ｇｍの試料を大気中で９００
℃に加熱した時の鋼中へのＡｎ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Ａｎは表層から約２５１Ｌｍの深さまで拡散してい
る。該Ａ！ｌ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　　（ｃｓ＋
　２／ｓ）　テあった。また同図（ｂ）はめっき膜厚３
７ｚｍ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人文の潤度分布を示している
。同図（ｂ）によりａＯＯ℃、３時間の加熱処理で該Ａ
Ｌ；Ｌめっきフォイル内部のＡｎ濃度はほぼ均一になり
、この時の鋼中の平均Ａｉ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１ｐｍと７１Ｌｍの試料を１０００℃
、５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）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ＡｆＬ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−Ａｎ２０３であることが確認され
た。

めっき膜厚３Ｂｍ、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−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人文
めっきを施した本実施例の試料はウィスカー処理で形成
されたα−ＡＭ、Ｏ，ウィスカーを介して γ−Ａ９．２０３−−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−ＡＩＬ２０３層をＥ
ＤＸ分析した結果、該γ−Ａｌ、０３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表銅中成分　　　Ｃ■ヒθ ＣＳｉ　　　Ｍｎ　　　Ｐ　　　　Ｓ　　　　ＣｒＴｉ
　　　Ｚｒ　　全希土類０．０２８　　Ｇ、４８　　０
．２３　　０．００？　　０．００８　１？、５　　Ｑ
、３３　　　Ｑ、１３　　０．１０第２表　Ａ文蒸着条
件 第３表　　γ−Ａｎ、０３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：　浸漬二引上げ、　引上げ速度：約２１ｓｅｃ乾
燥　：　　　　　大気中　　１２０’ｃ、　　１時間焼
結　：　　　　　大気中　　ＳＯＯ〜８００℃、　　３
時間実施例　２ Ｚｒまたは希土類元素の含有量を０．００６〜１．１％
の範囲で種々変化させたステンレス鋼フォイル（板厚５
０ルー）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　：　ｏ、ｏｔａ〜０．０３３　、　Ｓ　ｉ：　０．
０４２〜０．５Ｇ。

Ｍ　ｎ　：　０．１７〜０．４０、　　Ｐ　：　０．０
０５〜０．０１９、Ｓ　：　０．００５〜Ｏ，Ｏ２０、
Ａ　ｉ　：　０．０８〜０．２２Ｔ　ｉ　：　Ｑ、１１
〜０．４４　　　Ｃｒ　：　１Ｂ、８〜２３．４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Ａ文め
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−Ａ立２０３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−Ａｌ２０
３の密着性を夫々試験した。

第４表にこれらの結果を纒めて示す、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−八見見２０３密着性×：剥離
度　３０％以上 Δ：剥離度　１０〜３０％未満 ０：剥離度　１０％未満 −本 表から鋼中のＺｒまたは希土類元素の含有量ｏ、ｏｏｅ
ｘ以下（７）本発明以外の試料（Ｎｏ、１〜４）はγ−
Ａｕｚ　Ｏ３コーティング層との密着性に問題のあるこ
とがわかる。上記元素の含有ＪｉＯ，Ｏ１４〜０．９ｚ
の本発明の試料（Ｎｏ、５〜１２）はウィスカー形態が
粗大（Ｎｏ、５．８．９．１２）であってもγ−Ａ交２
０３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の本発明のものと同温であり、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
でに分であることがわかる。

第４表 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１２＃Ｌｍ厚の蒸着Ａ文めっきを施した。

Ｃ：　０．０１０％、Ｓ　ｉ　：　０．３３％、Ｍ　ｎ
　＋　０．２７％、Ｐ　：　０．０１０％、Ｓ　：　０
．０１４％、Ｃｒ　：　１２．５％、Ｔ　ｉ　：　０．
２４％、Ｚｒまたは希土類：０．１１％、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℃、　真空度：約Ｉ　Ｘ　ｔ　ｏ’−
Ｔｏｐｈ蒸着速度：　２０ｐｓ／ｓｉｎ 上記条件下で作成した法着Ａ交めっき鋼板を圧下率７５
％で冷間圧延して、Ａｎめっきステンレス鋼フォイルを
形成した。更に該Ａ文めっきフォイルを大気中で３００
℃、　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交２０３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文、０３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 ｆｆｉ１表に示す成分のステンレス鋼フォイル（板厚５
０ｐｍ）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っき浴（浴温２０℃）に浸漬してへ
見電気めっきを施した。尚、該めっき浴は、塩化アルミ
ニウム（ＡｌＣｌ２）８７モル％とフルキルピリジニウ
ムハロゲン化物（Ｃ５Ｈ５Ｎ−Ｒ−０文、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、Ａ立板
（純度９９．９９重量％）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　ｇｍ厚さのＡ
文めっきを施した。電流効率は通電量、めっき付着量よ
り算出すると１００％であった。

引続き、該Ａ文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−Ａ５Ｌ２０３をコーテ
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Ａｌ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Ａｉ含有ステンレス鋼を用い、実施
例１と同様に大気中で９００℃、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Ｆ記加熱処理後、　　γ−Ａｌ２
Ｏ３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−八へ、０３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
うに該試料のγ−Ａ文、０３層は剥離し易く、密着性が
劣る。

第５表　　（板厚：５０ｇｍ、　ＴＭＰ％′）ＣＳｉ　
　Ｍｎ　　Ｐ　　　Ｓ　　　　Ｃｒ　　ｓｏｌ＾１歌物
Ｉ　　Ｑ、０１ａ　　ｏ、２７　０．３４　　ｏ、ｏ１
！ｉ　　ｏ、００８　１８゜８　３．１８Ｌｔｅ（Ｍ２
　０．０２０　０．５５　０．２１　０．００８　０．
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３図（ａ）
　、　（ｂ）は実施例１におけるＡ文拡散状態を示すグ
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ｗ４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−ＡＱ２０３ウィスカー、　　　１２−γ−Ａ
交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♂ 第１図 属　タコ−ティン 第２図（（７）　　第２図（ｂ）　　第２図（ｃ）第３
図（ａ） 一７７ｃｙ％−閘Ｃｈ） 第３図Ｃｂ） Ｌ冴Ｆウシ距鉢Ｃ）ｔｍ） 第Ｓ図 （ａ−）（ｂ） 第７図 寥ｖ１１達ケＩ／ 第６図 第９図 手続補正書 昭和６２年７月１０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　８１２２４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　　特許出顕人 名　称　（４５８）　　日新裏鋼株式会社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　昭和６２年６月３０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補正の内容 １、明細書第３２頁第７行目から同頁第１５行百の記載
「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ｘｉ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。