TWI479035B

TWI479035B - 不鏽鋼箔及使用此箔的排氣淨化裝置用觸媒載體

Info

Publication number: TWI479035B
Application number: TW100110409A
Authority: TW
Inventors: Akito Mizutani; Kunio Fukuda; Shin Ishikawa; Atsutaka Honda; Yasuhiro Yamaguchi; Yasushi Kato; Hiroki Ota; Mitsuyuki Fujisawa; Takumi Ujiro; Hideaki Yamashita
Original assignee: Jfe Steel Corp
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2015-04-01
Also published as: KR101502846B1; CN102822369B; WO2011122503A1; JP5760525B2; CN102822369A; EP2554700A1; JP2011225971A; RU2012146123A; TW201202443A; RU2518873C1; US20130196172A1; US9273382B2; EP2554700B1; KR20120130013A; EP2554700A4; ES2615906T3

Description

不鏽鋼箔及使用此箔的排氣淨化裝置用觸媒載體

本發明係關於使用於汽車(automobile)、機車(motorcycle)、水上摩托車(marinebike)、雪車(snowmobile)等之排氣淨化裝置用觸媒載體(catalyst carrier for automotive exhaust gas purifying facility)等，高溫下之強度(尤其楊氏模數(Young’s modulus)、斷裂應力(rupture stress)、耐變形性(distortion resistance)高，在高溫下之耐氧化性(oxidation resistance)優，並且耐鹽害腐蝕性(salt corrosion resistance)優之不鏽鋼箔(stainless steel foil)及使用此箔之排氣淨化裝置用觸媒載體。

由Fe-Cr-Al合金(Fe-Cr-Al-based alloy)所構成之肥粒鐵系不鏽鋼(ferritic stainless steel)因在高溫下之耐氧化性優，故除使用於汽車、機車、水上摩托車、汽艇等之排氣淨化裝置用構件(例如，觸媒載體、各種感測器(variety of sensor)等)之外，也使用於暖爐(stove)、燃氣器(gas burner)、加熱爐(heating furnace)之構件(member of framework)，或是活用電阻(electric resistivity)高之特性而使用於加熱器之發熱體(electric heating element)等。例如在專利文獻1中，揭示有以提升汽車之排氣淨化裝置用觸媒載體之小型化(downsizing)或引擎性能(engine performance)為目的，以使用在高溫下之耐氧化性優之箔厚20~100μm之Fe-Cr-Al系不鏽鋼箔金屬製蜂窩(metal honeycomb)來取代以往的陶瓷製觸媒載體(ceramic catalyst carrier)。該金屬製蜂窩係例如交互疊層平坦之不鏽鋼箔(平板(flat sheet)和加工成波狀之不鏽鋼箔(波板(corrugated sheet))而成為蜂窩構造(honeycomb structure)，並且在該不鏽鋼箔之表面塗佈觸媒物質(catalytic material)而用於排氣淨化裝置。第1圖表示金屬製蜂窩之一例，該係將疊層平板1和波板2之構造體捲取加工成滾筒狀，以外筒(external cylinder)3固定其外周而製作出之金屬製蜂窩4。

當藉由使用如此之不鏽鋼箔使觸媒載體之壁厚變薄時，因其熱容(thermal capacity)減少，故可以從引擎啟動(engine starting)以短時間使觸媒活性化，或縮小排氣阻力(exhaust back pressure)，對於觸媒載體之小型化或引擎性能之提升具有效果。

另外，從地球環境保護(environmental protection)之立場來看可預想日後汽車排氣限制更強烈被要求，因開發有為了降低從汽油車(gasoline vehicle)等排放出之氮氧化物(nitroxide)、一氧化碳(carbon monoxide)、碳化氫(carbon hydride)，將排氣淨化裝置用觸媒載體載置在靠近實際之燃燒環境(combustion environment)之引擎正下方位置，並在高溫之排氣下引起觸媒反應(catalytic reaction)而降低排氣中之有害物質的技術等。再者，因燃料費提升，引擎之燃燒效率(combustion efficiency)變高，排氣自體之溫度也上升，故排氣淨化裝置用觸媒載體自以往在嚴酷的環境下接受引擎之激烈震動。

為了對應於如此之狀況，提案有對排氣淨化裝置用觸媒載體具有各種特性之不鏽鋼箔。例如，專利文獻2揭示有使含有Zr、Hf稀土類元素之Fe-20Cr-5Al合金含有Mo及W，並且藉由含有1~15%之Ni，而沉澱出NiAl，提高下高溫下之耐力(強度)而提升耐久性之耐熱不鏽鋼箔。再者，在專利文獻3揭示有箔厚低於40μm，對應於箔厚使Al量、Cr量變化，並且使含有Nb、Mo、Ta、W等之不鏽鋼箔，以作為高溫強度優之低熱容、低排氣壓(low exhaust gas pressure)用之素材，在專利文獻4揭示有使含有Y密鈰合金(Mischmetal or mixed metals)之Fe-20Cr-5Al合金含有Nb、Ta、Mo、W，提升在高溫下之耐力和耐氧化性之金屬載體用合金箔。並且，專利文獻5揭示有藉由使含有La、Ce、Pr、Nd之Fe-20Cr-5Al合金含有對C+N為特定量之Ta和Mo、W、Nb提高高溫下之耐力而提升耐久性的耐熱不鏽鋼箔。

先行技術文獻 [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開昭56-96726號公報

[專利文獻2]日本特表2005-504176號公報

[專利文獻3]日本特許第3210535號公報(日本特開平8-168680號公報)

[專利文獻4]日本特開平05-277380號公報

[專利文獻5]日本特公平06-104879號公報

但是，記載在專利文獻2之不鏽鋼箔中，因多量含有沃斯田鐵安定化元素(austenite-stabilizing element)之Ni，故在箔之氧化過程中，屬於肥粒鐵安定化元件(ferrite--stabilizing element)之鋼中之固溶Al(solid solution Al)減少，肥粒鐵(ferrite)之一部分沃斯田鐵化(austenitizing)，因此熱膨脹係數(thermal expansion coefficient)變化大，有觸媒載體在高溫下之強度，尤其耐變形性下降之問題。其結果，有引起支撐之觸媒剝落，波板壓碎等之不良狀況的情形。

再者，在專利文獻3至5所記載之不鏽鋼箔中，藉由含有Nb或Ta提升在高溫下之強度，有明顯降低在高溫下之耐氧化性之問題。並且，Nb或Ta容易製造Fe或Al和氧化物(oxide)，該些氧化物成為使在升溫過程(heating process)及降溫過程(cooling process)中之箔形狀(foil geometry)變形(降低在高溫下之強度)之原因。

並且，當將專利文獻2至5所記載之不鏽鋼箔適用於水上摩托車或汽艇之排氣淨化裝置用觸媒載體時，也有由於與海水(seawater)等之接觸而容易產生鹽害腐蝕(salt corrosion)之問題。

本發明之目的係提供在高溫下強度高，且在高溫下耐氧化優，並且耐鹽害腐蝕性也優之不鏽鋼箔及使用其箔之排氣淨化裝置用觸媒載體。

本發明者為了達成上述目的精心研究結果，研究出在Fe-Cr-Al系不鏽鋼箔中，降低Nb和Ta含有量，使Cr含有量含有25質量百分比以上，使Mo及W中之至少一種含有0.5~6.0質量百分比則具有效果。

本發明係鑒於如此之見解而研究出，提供一種不鏽鋼箔，其特徵為：含有以質量百分比計為：C：0.05%以下、Si：2.0%以下、Mn：1.0%以下、S：0.003%以下、P：0.05%以下、Cr：25.0~35.0%、Ni：0.05~0.30%、Al：3.0~10.0%、N：0.10%以下、Ti：0.02%以下、Nb：0.02%以下、Ta：0.02%以下、Zr：0.005~0.20%、除Ce外的REM：0.03~0.20%、Mo及W中之至少一種總計0.5~6.0%、殘留部為Fe及不可避免的雜質。

在本發明之不鏽鋼箔中，Mo及W中之至少一種總計為2.5~5.0%(質量百分比)為佳。再者，以個別或同時含有Hf：0.01~0.20%(質量百分比)，Ca：10~300ppm及Mg：15~300ppm(質量ppm)中之至少一種，或是Cu ：0.03~1.0%為佳。換言之，以含有下述群組(A)~(C)之一種或兩種以上為佳。

(A)Mo及W之中之至少一種總計為2.5~5.0%(質量百分比)。

(B)Hf：0.01~0.20%(質量百分比)，Ca：10~300ppm及Mg：15~300ppm(質量ppm)中之至少一種。

(C)Cu：0.03~1.0%(質量百分比)。

在本發明之不鏽鋼箔中，以箔厚為40μm以上為佳。

本發明係提供以使用由上述成分組成或箔厚所構成之不鏽鋼箔為特徵之排氣淨化裝置用觸媒載體。

藉由本發明，可取得在高溫下強度高，在高溫下耐氧化性優，並且耐鹽害腐蝕性也優之不鏽鋼箔。本發明之不鏽鋼箔不僅適用於汽車、機車、水上摩托車、雪車等之排氣淨化裝置用觸媒載體，亦適合於其他之燃燒氣體排氣系裝置的構件。

首先，針對本發明之不鏽鋼箔之成分組成之限定理由予以詳細敘述。

以下所示之成分元素之含有量之單位的「%」、「ppm」各意味著「質量百分比」、「質量ppm」。

C：0.05%以下

當C含有量超過0.05%時，在高溫下之強度下降，在高溫下之耐氧化性也下降。再者，也導致韌性下降。依此，雖然將C含有量設為0.05%以下，最佳為0.02%以下，但以極力降低為更佳。但是，於更提升鋼之強度時，則以含有0.001%以上為佳，更佳為含有0.003%以上。

Si：2.0%以下

當Si含有量超過2.0%時，韌性下降，同時由於加工性下降難以製造箔。依此，Si含有量設為2.0%以下，最佳為1.0%以下。但是，於更提升耐氧化性之時，則以含有0.05%以上為佳，更佳為含有0.1%以上。

Mn：1.0%以下

當Mn含有量超過1.0%時，在高溫下之耐氧化性則下降。再者，也導致耐鹽害腐蝕性下降。依此，Mn含有量設為1.0%以下，最佳為0.5%以下。但是，於必須更固定鋼中之S之時，則以含有0.05%以上為佳，更佳為含有0.01%以上。

S：0.003%以下

當S含有量超過0.003%時，觸媒載體中之Al₂ O₃ 覆膜之密接性或在高溫下之耐氧化性下降。依此，雖然將S含有量設為0.003%以下，最佳為0.001%以下，但以極力降低為更佳。

P：0.05%以下

當P含有量超過0.05%時，不僅加工性下降而難以製造箔，觸媒載體中之Al₂ O₃ 覆膜之密接性或在高溫下之耐氧化性也下降。依此，雖然將P含有量設為0.05%以下，最佳為0.03%以下，但以極力降低為更佳。

Cr：25.0~35.0%

Cr在本發明中為最重要的元素之一，對確保高溫下之強度及耐鹽害腐蝕性而言，是不可欠缺之元素。在本發明者之研究結果，可知為了確保在相當高溫下的強度及耐鹽害腐蝕性，以1000℃中之楊氏模數為110GPa以上，30℃之3.5%NaCl溶液中之孔蝕電位為300mV vs SCE以上為佳。

接著，說明藉由在本發明之範圍含有Cr而可以達成該些目的之情形。第2圖表示含有C：0.004~0.007%、Si：0.15~0.17%、Mn：0.13~0.16%、S：0.0007~0.0008%、P：0.023~0.025%、Ni：0.10~0.16%、Al：5.2~5.8%、N：0.005~0.008%、Ti：0.004~0.006%、Nb：0.008~0.012%、Ta：0.005~0.009%、Zr：0.031~0.036%、Ce：0.007~0.008%、La：0.062~0.092%、Mo：2.83~3.12%、Ca：19~30ppm、Mg：13~30ppm，將殘部改變成由Fe及不可避免的雜質所構成之合金之Cr含有量20.2~34.8%之範圍，藉由後述方法所測量之1000℃中之楊氏模數及30℃之3.5%NaCl溶液中之孔蝕電位之結果，但是藉由將Cr含有量設為25.0%以上，比起專利文獻2~5所記載之Cr含有量為20%之Fe-20Cr-5Al合金，楊氏模數為110GPa以上提升1.1~1.2倍，孔蝕電位為300mV vs SCE以上提升2~4倍。並且，如水上摩托車或汽艇般，在嚴酷的鹽害腐蝕環境下使用之時，則以孔蝕電位為400mV vs SCE以上為佳，此時將Cr含有量設為26.0%以上為佳。但是，當Cr含有量超過35.0%時，韌性下降，同時由於加工性下降難以製造箔。依此，Cr含有量設為25.0~35.0%，較佳為26.0~32.0%。更佳為28.0~32.0%。

Ni：0.05~0.30%

Ni因具有提升觸媒載體成形時之硬焊性(brazability)之效果，故其含有量設為0.05%以上。但是，於沃斯田鐵安定化元素之Ni含有量超過0.30%時，在高溫下氧化進行時，箔中之固溶Al減少，Cr開始被氧化時，生成沃斯田鐵而使箔之熱膨脹係數變化，產生箔之收縮(constriction)或破裂等之不良情形。依此，Ni含有量設為0.05~0.30%，較佳為0.08~0.20%。

Al：3.0~10.0%

Al係在箔表面形成保護性高之Al₂ O₃ 覆膜，提升在高溫下耐氧化性之元素。但是，Al含有量低於3.0%時，則無法取得充分之耐氧化性。另外，當Al含有量超過10.0%時，由於加工性下降難以製造箔。依此，Al含有量設為3.0~10.0%。較佳為4.5~6.5%。

N：0.10%以下

當N含有量超過0.10%時，韌性下降，同時由於加工性下降難以製造箔。依此，N含有量設為0.10%以下，最佳為0.05%以下。

Ti：0.02%以下

Ti為容易氧化之元素。當其含有量超過0.02%時，Ti氧化物多量混入至Al₂ O₃ 覆膜中，硬焊性明顯降低，並且高溫下之耐氧化性也降低。依此，雖然將Ti含有量設為0.02%以下，最佳為0.01%以下，但以極力降低為更佳。

Nb：0.02%以下

當Nb含有量超過0.02%時，生成(Fe、Al)NbO₄ 之無保護性的氧化覆膜(oxidelayer)，在高溫下之耐氧化性明顯降低。再者，因(Fe、Al)NbO₄ 之熱膨脹率大，故助長箔之變形，引起觸媒之剝離。依此，雖然將Nb含有量設為0.02%以下，最佳為0.01%以下，但以極力降低為更佳。

Ta：0.02%以下

與Nb相同，當Ta含有量超過0.02%時，則無(Fe、Al)TaO₄ 之保護性，生成熱膨脹率大之氧化覆膜，高溫下之耐氧化性明顯下降，並且助長箔之變形，引起觸媒之剝離。依此，雖然將Ta含有量設為0.02%以下，最佳為0.01%以下，但以極力降低為更佳。

並且，Nb和Ta之總含有量設為0.03%以下更佳，設為0.02%以下最佳。

Zr：0.005~0.20%

Zr係與鋼中之C、N結合，改善潛變特性。再者，同時提升韌性，並且提升加工性而成為容易製造箔。並且，在Al₂ O₃ 覆膜中，濃縮於Al₂ O₃ 晶界而提升高溫下之耐氧化性或高溫下之強度，尤其耐變形性。為了取得如此之效果，Zr含有量必須設為0.005%以上。另外，當Zr含有量超過0.20%時，作成Fe等和金屬間化合物，使韌性降低。依此，Zr含有量設為0.005~0.20%，較佳為0.01~0.05%。

Ce：0.02%以下

當Ce含有量超過0.02%時，則在Al₂ O₃ 覆膜和母材鋼表面之界面生成CeO型之氧化物，高溫下之強度，尤其耐變形性明顯惡化，引起形狀不良。依此，Ce含有量雖然設為0.02%以下，但以極力降低為更佳。

除Ce外的REM：0.03~0.20%

除Ce外的REM為至La、Nd、Sm元素符號57~71為止的除Ce以外之14種元素。一般，REM改善Al₂ O₃ 覆膜之密接性，在重複氧化之環境下，對於Al₂ O₃ 覆膜之耐剝離性提升具有極顯著之效果。再者，因增大Al₂ O₃ 之柱狀晶，故屬於氧之擴散路徑之氧化物晶界之密度變小，提升在高溫下之耐氧化性或在高溫下之強度，尤其耐變形性。為了取得如此之效果，除Ce之外的REM含有量必須設為0.03%以上。另外，當除Ce外之REM含有量超過0.20%時，韌性下降，同時由於加工性下降難以製造箔。依此，除Ce之外的REM含有量為0.03%~0.20%，最較佳為0.05~0.10%。

Mo及W中之至少一種：總計0.5~6.0%。

Mo及W係增大增加高溫下之強度，尤其楊氏模數和斷裂應力，觸媒載體之壽命成為良好。再者，該些元素同時使Al₂ O₃ 覆膜安定化，並提升耐鹽害腐蝕性。為了取得如此之效果，Mo及W中之至少一種含有量必須設為總計0.5%以上。另外，當Mo及W中之至少一種含有量總計超過6.0%時，由於加工性下降則難以製造箔。依此，Mo及W中之至少一種之含有量為0.5~6.0%，較佳為2.5~5.0%。

上述成分元素以外之殘部雖然為Fe及不可避免雜質，但是在以下理由中，並且可以個別或同時含有Hf：0.01~0.20%、Ca：10~300ppm及Mg：15~300ppm中之至少一種，或Cu：0.03~1.0%。

Hf：0.01~0.20%、Ca：10~300ppm及Mg：15~300ppm中之至少一種。

Hf因使Al₂ O₃ 覆膜和護鐵之密接性良好，並且抑制固溶Al之減少，故有提升在高溫下之耐氧化性的效果。為了取得如此之效果，Hf含有量設為0.01%為佳。另外，當Hf含有量超過0.20%時，在Al₂ O₃ 覆膜中混入HfO₂ ，成為氧之擴散路徑，反而由於氧化使得固溶Al之減少提早。再者，形成Fe和金屬間化合物，使韌性降低。依此，Hf含有量設為0.01~0.20%為佳，設為0.02~0.10%為更佳。

再者，Ca或Mg與Hf相同具有提升Al₂ O₃ 覆膜之密接性之作用。為了取得如此之效果，Ca含有量設為10ppm以上，Mg含有量設為15ppm以上為佳。另外，當Ca含有量或Mg含有量超過300ppm時，降低韌性，也降低在高溫之耐氧化性。依此，Ca含有量設為10~300ppm，Mg含有量設為15~300ppm為佳，Ca含有量、Mg含有量皆設為20~100ppm為更佳。

Cu：0.03~1.0%

Cu係在本發明般之Cr含有量為25.0%以上，Al含有量為3.0%以上之Fe-Cr-Al系不鏽鋼箔中，對於提升高溫下之耐氧化性及改善耐鹽害腐蝕性具有效果之元素。第3圖表示含有C：0.004~0.008%、Si：0.15~0.17%、Mn：0.12~0.15%、S：0.0004~0.0009%、P：0.023~0.025%、Cr：30.2~30.7%、Ni：0.11~0.15%、Al：5.1~5.8%、N：0.004~0.007%、Ti：0.004~0.005%、Nb：0.005~0.009%、Ta：0.005~0.009%、Zr：0.032~0.036%、Ce：0.006~0.008%、La：0.051~0.082%、Mo：2.85~3.11%、Ca：15~25ppm、Mg：15~31ppm，將殘部改變成由Fe及不可避免的雜質所構成之合金之Cu含有量0(但是，該0%係表示檢測臨界以下。具體而言，表示低於0.01%。)~1.00%之範圍，藉由後述方法所測量之30℃之3.5%NaCl溶液中之孔蝕電位之結果，但是藉由將Cu含有量設為0.03%以上，提升耐鹽害腐蝕性之指標的孔蝕電位。

但是，當Cu含有量超過1.0%時，由於加工性下降難以製造箔。依此，Cu含有量設為0.03~1.0%。當考慮耐鹽害腐蝕性及低成本時，則設為0.1~0.5%為佳。

於將具有如此成分組成之本發明之不鏽鋼適用於排氣淨化裝置用觸媒載體之時，因降低排氣阻力，故箔厚越薄越有利。但是，如前面所述般，排氣淨化裝置用觸媒載體因在更嚴酷之環境中被使用，有可能引起破裂之情形，故箔厚設為40μm以上為佳。並且，從排氣阻力之觀點來看以設為110μm以下為更佳。

本發明之不鏽鋼箔係可以藉由例如下述般之製造方法來製造。

首先，在轉爐(steel converter)或電爐(electric furnace)等溶製含有上述成分組成之鋼，在VOD(Vacuum Oxygen Decarburization)或AOD(Argon Oxygen Decarburization)進行二次精煉之後，以造塊-分塊輥軋法或連續鑄造法(continuous casting)成為鋼板，加熱至1050~1250℃後，施予熱軋(hot rolling)而成為熱軋鋼板。接著，以酸洗(pickling)或珠擊(shotbrast)、磨削(griding)等除去熱軋鋼板表面之刻度(scale)，多數重複退火(annealing)和冷軋(cold rolling)，設為特定之箔厚，例如設為40~110μm之不鏽鋼箔。

[實施例]

將藉由真空溶解(vacuum melting)溶製之表1-1及表1-2所示之化學組成之鋼加熱至1200℃後在900℃~1200℃之溫度區施予熱軋而成為板厚4mm之熱軋鋼板。接著，在大氣中將該些熱軋鋼板進行1000℃之退火，於酸洗後，進行冷軋，而使成為板厚1.0mm之冷軋鋼板。此時，超過Cr含有量為40.0%之本發明範圍之表1之鋼No.21係於熱軋時產生裂紋，無法成為熱軋鋼板。然後，於將除鋼No.21之外的冷軋鋼板進行950~1050℃×1分中之退火後，進行酸洗，多次重複藉由叢集軋(cluster mill)的冷軋和退火，取得寬度100mm、箔厚40μm之箔。

針對如此所取得之熱軋鋼板、冷軋鋼板及箔，藉由下述方法，評估在高溫下之強度(楊氏模數、斷裂應力、耐變形性)、在高溫下之耐氧化性、耐鹽害腐蝕性。

楊氏模數：首先，對板厚4mm之熱軋鋼板，進行作為前處理之1200℃×30分鐘之熱處理。該係在通常蜂窩載體中，組裝成蜂窩狀之後，於進行波板(波形加工板)和平板之接點的擴散接合(diffusion bonding)或硬焊接合之時，進行1150~1250℃×30分鐘程度之熱處理之故。接著，以JISZ2280「金屬材料之高溫楊氏模數試驗方法」為基準，藉由熱處理後之熱軋，切出2mm厚度×10mm寬度×60mm長度之試驗片，將端面精製加工成平滑面之後，使用彎折共振法(resonance method)，測量1000℃中之楊氏模數。楊氏模數之測量結果係將110GPa以下設為×C，將110GPa以上120GPa以下設為○B，將120GPa以上設為◎A，若為○B或◎A時，則可以滿足本發明之目的。

斷裂應力：首先，對板厚1mm之冷軋鋼板進行相當於擴散接合或硬焊接接合時之熱處理的1200℃×30分鐘之熱處理。接著，藉由熱處理後之冷軋鋼板切出第4圖所示之試驗片，在900℃實施高溫拉伸試驗而測量斷裂應力。此時，拉伸速度最初為0.2mm/min。於超過耐力之後為5mm/min。斷裂應力之測量結果係將40GPa以下設為×C，將40MPa以上60MPa以下設為○B，將60MPa以上設為◎A，若為○B或◎A時，則可以滿足本發明之目的。

耐變形性：首先，在4×10^-5 Torr(5.3×10^-3 Pa)以下之真空中對箔厚40μm之箔進行相當於擴散接合或硬焊接合時之熱處理的1200℃×30分鐘之熱處理。接著，從熱處理後之箔，採取100mm寬度×50mm長度之試驗片捲成直徑5mm之圓筒狀，從各箔各製作三個藉由點熔接固定端部者，在大氣環境氣爐中，加熱1150℃×400小時，測量3個平均尺寸變形量(加熱後之圓筒長度對加熱前之圓筒長度之增加比率)。

平均之尺寸變形量之測量結果，若為將超過5%設為×C，將3%以上5%以下設為○B，將3%以下設為◎A，若為○B或◎A則滿足本發明之目的。

高溫下之耐氧化性：首先，在4×10^-5 Torr(5.3×10^-3 Pa)以下之真空中對箔厚40μm之箔進行相當於擴散接合或硬焊接合時之熱處理的1200℃×30分鐘之熱處理。接著，從熱處理後之箔採取3個20mm寬度×30mm長度之試驗片，在大氣環境爐中加熱1150℃×400小時，而測量3個平均之氧化增量(將加熱前後重量變化除出其之表面積之量)。此時，氧化增量也回收加上加熱後從試驗片剝離之刻度。平均之氧化增量之測量結果，若為將超過15g/m² 設為×C，將10g/m² 以上15g/m² 以下設為○B，將10g/m² 以下設為◎A，若為○B或◎A則滿足本發明之目的。

耐鹽害腐蝕性：首先，從板厚1mm之冷軋鋼板切出20mm平方之試驗片，表面殘留11×11mm而以樹脂密封後，浸漬於10%濃度之硝酸而進行不動態化處理，並且研磨表面10×10mm之部分。接著，以JISGO577「不鏽鋼之孔蝕電位為測量方法」為基準，浸漬於30℃之3.5%NaCl溶液中放置10分鐘，並開始掃描電位為而測量孔蝕電位。孔蝕電位之測量結果係將300(mV vs SCE)以下設為×C，將300(mV vs SCE)以上700(mV vs SCE)以下設為○B，將700(mV vs SCE)以上設為◎A，若為○B或◎A時，則可以滿足本發明之目的。

將結果表示於表2-1及表2-2。可知本發明之鋼No.1~16及23~28在高溫度下之強度(楊氏模數、斷裂應力、耐變形性)高，在高溫下之耐氧化性優良，耐鹽害腐蝕性優良。對此，比較例之鋼No.17~22及29係高溫下之強度、高溫下之耐氧化性、耐鹽害腐蝕性之至少一個特性差。

[產業上之利用可行性]

藉由本發明，可取得在高溫下強度高，在高溫下耐氧性優，並且耐鹽害腐蝕性也優之不鏽鋼箔。本發明之不鏽鋼箔不僅適用於汽車、機車、水上摩托車、雪車等之排氣淨化裝置用觸媒載體，亦適合於其他之燃燒氣體排氣系裝置的構件。

1．．．平板

2．．．波板

3．．．外筒

4．．．金屬製蜂窩

第1圖為表示金屬製蜂窩之一例的圖式。

第2圖為表示Cr含有量和楊氏模數及孔蝕電位之關係圖。

第3圖為Cu含有量和孔蝕電位之關係圖。

第4圖為表示在實施例之高溫拉伸試驗中所使用之試驗片形狀之圖示。

Claims

一種不鏽鋼箔，其特徵為：含有以質量百分比計為：C：0.05%以下、Si：2.0%以下、Mn：1.0%以下、S：0.003%以下、P：0.05%以下、Cr：25.0~35.0%、Ni：0.05~0.30%、Al：3.0~10.0%、N：0.10%以下、Ti：0.02%以下、Nb：0.02%以下、Ta：0.02%以下、Zr：0.005~0.20%、Ce：0.02%以下、除Ce外的REM：0.03~0.20%、Mo及W中之至少一種總計0.5~6.0%、殘留部為Fe及不可避免的雜質，並且含有以質量ppm計為：Ca：10~300ppm及Mg：15~300ppm中之至少一種。
如申請專利範圍第1項所記載之不鏽鋼箔，其中以質量百分比計，Mo及W中之至少一種的總計為2.5~5.0%。
如申請專利範圍第1或2項所記載之不鏽鋼箔，其中並且，含有以質量百分比計的Hf：0.01~0.20%。
如申請專利範圍第1或2項所記載之不鏽鋼箔，其中並且，含有以質量百分比計的Cu：0.03~1.0%。
如申請專利範圍第1或2項所記載之不鏽鋼箔，其中箔厚度為40μm以上。
如申請專利範圍第3項所記載之不鏽鋼箔，其中並且，含有以質量百分比計的Cu：0.03~1.0%。
如申請專利範圍第3項所記載之不鏽鋼箔，其中箔厚度為40μm以上。
如申請專利範圍第4項所記載之不鏽鋼箔，其中箔厚度為40μm以上。
如申請專利範圍第6項所記載之不鏽鋼箔，其中箔厚度為40μm以上。
一種排氣淨化裝置用觸媒載體，其特徵為：使用如申請專利範圍第1~9項中之任一項所記載之不鏽鋼箔。