JPH03170642A - 燃焼排ガス中での耐酸性に優れた耐熱フェライト系ステンレス鋼箔 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、燃焼排ガス中において使用される、耐熱性、
耐酸化性及び製造性に優れた耐熱フェライト系ステンレ
スｔＡ　Ｗ＆に関わる。

〔従来の技術〕

自動車等の燃焼排ガス浄化装置には、従来セラξツク製
ハニカムが使用されてきたが、これを耐熱ステンレス箔
に代替することにより、ハニカム壁の肉厚を減ずること
が可能で、通気抵抗や熱容量の減少等によりエンジン性
能の向上や高価な触媒貴金属の節約が実現できることか
ら、例えば、特開昭５０　−　９２２８６号、同５１−
　４８４７３号、同５６−９６７２６号、及び同５７−
７１８９８号等の各公報に開示されている如く、このハ
ニカム体をＦｅ　−Ｃｒ／ｌ系耐熱金属箔で構戒する技
術が提案されている。

この際、該合金箔に要求される特性として、耐酸化性及
び酸化皮膜の密着性が注目され、それゆえ、その素材と
しては一般に耐酸化性、皮膜の密着性に優れているため
に旧来より電熱線や暖房器具の高温部品として広く利用
されてきたＦｅ　−Ｃｒ−Ａｌ系合金をベースに、この
耐酸化性あるいは触媒の直接担持体である活性アルミナ
（γ−１！２０３等）との密着性を改善した箔が用いら
れている。

上記各公報に開示された技術はいずれも素材の耐酸化性
を改善する手段としてＹの添加を提案しているが、Ｙは
きわめて高価な元素であるため、触媒担体をセラミック
製から金属製とすることで得られるコスト上のメリット
を減ずるために利用範囲が限られる。

一方、特開昭５８−１７７４３７号公報にはＦｅ　−Ｃ
ｒ−Ａｌ系合金の主として酸化皮膜の剥離を防止するた
めに０．００２　〜０．０５重量％のＬａ，　Ｃｅ，　
Ｎｄ，　Ｐｒを含む総！０．０６重量％までの希土類元
素を添加した合金、及び該合金の安定化のためにＺｒを
、また高温のクリープ強さ確保のためにＮｂをそれぞれ
Ｃ，Ｎとの特定関係範囲内で添加した合金が提案されて
いるが、この場合希土類元素の合計が０．０６重量％を
超えるような合金は通常の鋼熱間加工温度で加工するこ
とが出来ないとしている。

特開昭６３−４５３５１号公報には、同じ＜Ｆｅ　−Ｃ
ｒ−Ａｌｌ系をベースとする合金においてＹの添加は高
価なものになるとして、Ｃｅ以外で、ＬａまたはＬａを
主戒分としたランクメイドを０．０５重量％〜０．２０
重量％の範囲で添加することが提案されている。これは
、ランタノイドの添加による熱間加工性の低下原因がＣ
ｅの存在にあり、さらにＣｅには耐酸化性をも低下させ
る作用があるため、これをＣｅを含まないランタノイド
の添加とすれば熱間加工が可能となり耐酸化性も向上す
るという知見に基づくとしている。

しかしながら、ランタンイドは化学的に活性に冨む元素
であり、かつ相互の化学的性質が類似しているために個
々の分離が難しく、従って実質的に純粋なＬａは、Ｙに
比べれば安価であるもののランタノイドの一般的な混合
物であるいわゆるミッシュメタルに対しては非常に高価
であることに変わりない。また、同様に、Ｃｅのみを分
離除去することも価格の上昇を避けえない。

さらに、これらの技術では、触媒性能ことにその耐久性
に与えるハニカム体構或箔の戒分の影響については全く
触れられていない． 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明はかかる状況に鑑み、ガス組或変動を伴う高温の
燃焼排ガスの高速気流中にあっても、箔形状での耐酸化
性に優れるのみならず、触媒の担持体として触媒活性の
耐久性維持に効果があり、かつ安価に供給可能な製造性
の優れた耐熱フェライト系ステンレス鋼箔について種々
検討した結果得られた新知見を基に達戒されたものであ
り、このような耐熱フェライト系ステンレス鋼箔の提供
を目的とする。

まず、鉄とｔｌｉＶｏｌ．７２　（１９８６）．　Ｓ１
４８２には厚さ５０ｎ程度のＦｅ　−２０Ｃｒ　−５Ａ
ｆ系合金箔の高温での酸化挙動について、ある時間以降
急激な反応が起こって箔中心部まで酸化物となる、いわ
ゆる異常酸化の発生は、箔中のＡｌの全量がＡ　ｆ　ｚ
ｏｚとして消耗される時間に対応し、０．０１５重量％
程度の（Ｌａ＋Ｃｅ）の添加はｉＺＯ３の内部保護性を
向上する旨が報告されている。しかしながら、この報告
は大気中の箔の酸化挙動についてのものであり、本発明
が対象とする燃焼排ガス中での箔の酸化挙動は全く異な
るものである． 即ち、排ガス中では箔の異常酸化の発生は全Ａｌの消耗
とは必ずしも対応せず、全Ａ１が消耗されるより以前に
既に異常酸化が発生するのである。

また、大気中では０．０３重量％程度のランタノイドの
添加により長時間経過後にＡｆｆｉ！０１皮膜の下層に
幾らか保護性のあるＣｒを主体とした酸化皮膜が形成す
る場合もあり、この際一時的に異常酸化の発生が抑えら
れるように見える時期もあるが、排ガス中ではこうした
期間はごく短時間であり、しかもこの状態の箔は既に金
属としての弾力的な性質が低下している上に、箔自体の
寸法変化が大きくなっており、ハニカム体を構成する構
造材料としては事実上寿命に達している。さらにこの状
態の箔は微視的には、その表面にＦｅを含むＣｒ主体の
酸化物の点在が認められ、この酸化物の存在が触媒活性
の低下を引き起こす一因となっている。

ところが、ランクメイドが０．０６％を超えて含まれる
場合には、逆に、Ａｊ７がほぼ消耗された後もなお、上
述したようなＣｒ主体の酸化物の形戒を伴うことなく、
異常酸化の発生が長時間にわたって抑えられることが明
らかとなり、さらにこの時Ｐをランタノイドとある特定
量の範囲内で組み合わせて添加すれば前述した特開昭６
３−４５３５１号公報に提案されている様なランタノイ
ドの中の戒分の区別は必要とせずに、通常のフェライト
系ステンレス鋼の熱間加工工程において問題なく熱間加
工が可能であ・ることを知見した。

さらに、箔中のランタノイドの含有量、及びランタノイ
ド中の元素の構戒比が触媒性能の耐久性にも影響し、全
ランタノイドが０．０６％を超えて含まれる際に、箔に
対してＣｅが０．０３％以上である場合にこれらを改善
する効果が特に大きくなり、Ｙにはこの作用がないこと
を新たに知見した。

また、この様なＦｅ　−Ｃｒ−Ａｌ系ステンレス箔の製
造性について種々検討したところ、通常のステンレス鋼
の熱延コイルによる量産工程で問題となる熱延板の靭性
はＮｂの添加により著しく改善できること、さらに、箔
圧延に際しＹ含有鋼はいわゆるヘゲ状疵が多発し易く、
一旦これが発生すると表面研削しても新たなヘゲ疵が生
ずることが明らかとなった。こうしたヘゲ疵はことに箔
の場合異常酸化の起点となるため、Ｙ添加調はこの現象
の故に冷延箔での耐酸化性を確保することが困難である
． 〔課題を解決するための手段〕 即ち、本発明は燃焼排ガス中での耐酸化性に優れ、触媒
の担持体として用いた場合その触媒活性の耐久性維持に
効果があり、かつ安価に製造可能を耐熱フェライト系ス
テンレスＩｌｉｊｌｆｉを提供するもので、具体的には 重量％で ランタノイド：箔に対し０．０３％以上のＣｅを含み、
かつ総ｉｉ０．０６％超、０．１５％以下Ｐ　　：８Ｘ
（ランタノイド％−０．００９）　／４５以上、Ｏ．ｌ
％以下 Ａｌ：４．５％以上、６．５％以下 Ｃｒ：ｌ３％以上、２５％以下 Ｃ　　：　０．０２５％以下 Ｎ　　：０．０２％以下で、かつ Ｃ＋Ｎ：０．０３％以下 残部Ｆｅ及び不可避的不純物から成ることを特徴とする
、燃焼排ガス中での耐酸性に優れた耐熱フェライト系ス
テンレス鋼箔であり、さらに必要に応じて重量％で 〔（９３Ｃ％／１２）　＋　（９３Ｎ％／１４）　）　
ｘ　Ｏ．　Ｂ以上〔（９３Ｃ％／１２）　＋　（９３Ｎ
％／１４）　）　ｘ　１，　５以下のＮｂを含有させる
ことで特に熱延板の靭性を飛躍的に向上することが可能
となるものである。

〔作　用〕

次に本発明における戊分の限定理由ならびにその作用に
ついて説明する。

（１）ランタノイド： まず、本発明におけるランタノイドとは周期律表中のＬ
ａ以降、Ｌｕまでの１５元素のことで、実際の添加原料
としてはこれらの混合物で、より安価ないわゆるミッシ
ュメタルを用いることができる．このとき、分析の結果
として検出できるのは事実上Ｌａ．Ｃｅ，Ｐｒ．Ｎｄの
４種に代表される。

ランタノイドは前述した如く、とくに排気ガス中での箔
の異常酸化発生に対する抵抗力を著しく向上させる作用
に加え、さらに０．０６％を超えて含まれ、かつ、この
際箔に対してＣｅが０．０３％以上であるとき、触媒自
体の性能の耐久性を向上させるという作用が認められる
ことが明らかとなった。

この原因については必ずしも明らかではないが、鋼中に
含有されるランクメイドの各成分元素が酸化されて箔の
表面にこれらを含む酸化皮膜が形或し、これが触媒の直
接担持体であるγ−＾ｌ２０３あるいは周囲のガス戒分
に何らかの化学的作用を及ぼすためにもたらされる効果
と推定でき、その際、酸化されたＣｅが最もこの効果が
大きいか、あるいはＣｅには他のランタノイドにはない
効果があると推定される。

上述の２つに代表される作用・効果により、触媒の担持
体を構戒する箔に関する本発明にあってはランタノイド
は必要欠くべからざる添加元素である。

排気ガス中での箔の異常酸化発生までの寿命はランタノ
イドの添加により増大するが、第２図に示す如＜０．０
６％を超えるとその効果が著しく大きくなる。一方、０
．１５％を超えるとかえって異常酸化寿命が短くなる。

したがって、ランタノイドの添加はこの範囲に限定され
、かつ上述した触媒性能自体の耐久性から０．０３％以
上のＣｅが必要である。また、この添加範囲にあっては
、Ｐを後述する特定量で組み合わせ添加すれば熱間での
加工性は全く問題ない。

（２）Ｐ： Ｐは本発明にあってはランタノイドとの関わりにおいて
、熱間での加工性を改善することを目的とした重要な添
加元素である。

即ち、本発明は上述した範囲のランタノイドの添加によ
って箔の耐酸化性はもとより、触媒担持体の構戒箔とし
て用いた場合、触媒性能の耐久性をも向上させることが
可能となるのであるが、従来このような多量のランタノ
イドの添加は熱間での加工性を低下し、熱延コイルによ
る通常のステンレス鋼板の量産工程では製造困難と考え
られていた。そして、その原因は主として、ミッシュメ
タルを添加した際の主戒分であるＣｅが低融点のＦｅと
の金属間化合物を形戒し易いことに帰せられていた。し
かしながら、Ｐを組み合わせて添加した場合には、例え
ばＣｅの一部は３ｌＩｔｎ前後の比較的微細でかつ粒状
の高融点りん化物として鋼中に存在するようになり、上
述したような熱間加工性の低下は全く起こらないのであ
る。このために必要なＰの含有量は本発明者らの検討に
よれば、ランタノイドが０．０６％超０．１５％以下の
範囲では第ｌ図に示すように８×（ランタノイド％一０
．００９）／４５以上となるのである。一方、Ｐにはフ
ェライト系ステンレス鋼のいわゆる４７５゜Ｃ脆性を促
進する弊害もあり、もともと靭性に劣る傾向のある本発
明の如きＦｅ　−Ｃｒ　−Ａｆｆ系ステンレス鋼にあっ
てはこの点から上限は０．　１％に制限される。また、
この様な範囲のＰの添加は耐酸化性に対し悪影響は全く
認められない。

（３）ｌ！： ＡＩｌは本発明にあっては耐酸化性を確保する基本元素
であり、４．５％未満では箔の場合、排気ガス中での酸
化皮膜の保護性が極度に悪く、たやすく異常酸化を発生
するため、触媒の担持体としてその使用に耐えない。一
方、６．５％を超えて含まれると、熱延板の靭性が極度
に低下し製造性が損なわれることに加え、箔の熱膨張係
数が大きくなり始め、触媒担持体として使用した際に加
熱・冷却の繰り返しによる熱疲労特性が著しく低下しは
じめる。従って、本発明にあってはＡ１は４．５％以上
６．５％以下がその範囲となる。

（４）Ｃｒ： Ｃｒはステンレス鋼の耐食性及び耐熱性を確保する基本
元素である。本発明にあっては、耐熱性の主体はＡｆ２
０ｆｆ皮膜にあるが、Ｃｒが不足するとその密着性が低
下する。一方、Ｃｒが過剰になると熱延板の靭性が低下
するため、その範囲は１３％以上２５％以下となる。

（５）Ｃ．Ｎ： Ｃ，Ｎはともに本発明にあっては熱延板の靭性を著しく
低下する。この悪影響を、後述するＮｂの作用により極
力抑えることができるが、一Ｃが０．０２５％を超える
場合またはＮが０．０２％を超える場合、もしくはＣ＋
Ｎの総量が０．０３％を超えると靭性を回復させること
が著しく困難になる。従って、 Ｃ　：　　０．０２５％以下 Ｎ：０．０２％以下でかつ Ｃ＋Ｎ：０．０３％以下がその範囲となる。

（６）Ｎｂ： Ｎｂは本発明にあっては、熱延板の靭性向上を目的とし
て選択的に添加できる。

この際、Ｃ．Ｎとの量的関係において、少なくとも 〔（９３Ｃ％／１２）　＋　（９３Ｎ％／１４）　）　
Ｘ　Ｏ．　８以上の添加が必要で、これ未満ではＮｂに
よる靭性向上効果が現れないが、 〔（９３０％／１２）　＋　（９３Ｎ％／１４）　）　
Ｘ　１．　５を超えると、靭性向′上効果が飽和しはじ
める一方、鋳造後の鋼塊が冷却中に割れを発生しやすく
なるという弊害が現れ始める。従ってＮｂは 〔（９３Ｃ％／１２）　＋　（９３Ｎ％／１４）　）　
Ｘ　Ｏ，　８以上〔（９３Ｃ％／１２）　＋　（９３Ｎ
％／１４）　）　ｘ　１，　５以下がその範囲となる。

（７）その他の不純物： Ｍｎ：Ｍｎは本発明にあっては、とくに極初期のＳｉ　
： Ｓ　： ０　： 酸化皮膜中に濃化し、以後のＡｌ！Ｏｚ皮膜の形或に害
を及ぼし皮膜に構造的欠陥を残存させる一因となるので
０．３％以下に規制することが望ましい。

Ｓｉは耐酸化性を向上させる元素であるが同時に熱延板
の靭性を大きく低下させる。

本発明の如き高Ａｎ含有のフェライト系ステンレス鋼は
本来耐酸化性に優れているためＳｔは靭性の点から少量
に抑えることが望ましく、その範囲は０．５％以下であ
る。

ＳはＰと同様ランタノイドとの高融点の化合物を形成し
易いが、同時に耐酸化性を低下させるため、本発明にあ
っては０．００３％以下が望ましい。

０はランタノイドとの親和力が強く、酸化物系の介在物
としてこれを固定する作用をもち、この点からはＰと同
様の効果があるが、本発明のような高Ａｌ含有のフエラ
イト系ステンレス鋼ではランタノイドの添加に先立つ製
鋼段階で十分脱酸され通常０．００２％以下まで低下し
、かつその量を制御することが困難である。このため、
前述したランタノイドの熱間加工性への悪影響を防止す
る対抗元素として利用することは困難である。

このように、Ｓ及びＯはＰと同様ランタノイド添加によ
る熱間加工性の低下を防止し得る作用を持つものではあ
るが、上述した事情により利用が非常に困難なものであ
る。したがって、本発明においては比較的制御し易く、
かつ効果の信頼性の高いＰの添加によって熱間加工性の
改善を図るのである。なお、この際厳密にはＳ，０の量
によってＰの必要量も変動するとも考えられるが、後述
するように、本発明の如き高ＡＩ含有のフェライト系ス
テンレス鋼にあっては、８×（ランタノイド％−０．０
０９）／４５以上のＰを含有せしめれば実用上全く問題
のない熱間加工性が確保できるのである。

Ｍｇ：Ｍｇは本発明のような高Ａｌ含有のフェライト系
ステンレス鋼にあっては耐酸化性を向上させる作用をも
つが、本発明にあってはこの効果を目的として格別に添
加する必要はない。またＭｇは本発明の高Ａｌ含有のフ
ェライト系ステンレス鋼にあってはその製鋼過程におい
て不可避的に鋼中に取り込まれるが、この量は多い場合
でも２００ｐｐｍ程度であって、その後の製造性や耐酸
化性になんらの有害作用も及ぼさない。

この様な構戒をもつ本発明のＦｅ　−Ｃｒ　−Ａｊ？合
金は、通常のフェライト系ステンレス鋼と同様の溶解、
熱間圧延、冷間圧延の工程に必要に応じて焼鈍工程を組
み合わせることによって５０１ｎａ程度の箔にまで製造
可能である。また、こうして製造された箔、及びこの箔
を用いて構成された排気ガス浄化触媒担体及び該触媒装
置は高温の燃焼ガス雰囲気中でも異常酸化の発生に対す
る抵抗が著しく大きいのみならず、触媒自体の浄化性能
及びその耐久性が顕著に向上するのである． 〔実施例］ 次に、実施例により本発明の効果をさらに詳しく説明す
る。

（実施例ｌ） 第１表にＦｅ　−２０Ｃｒ−５Ａｌ鋼の熱間加工性とラ
ンタノイド（Ｌｎと略記）及びＰの量との関係を調査し
た際に用いた材料の化学威分を示す。

これらの鋼はいずれも真空アーク溶解炉にて、１００ｇ
溶製し厚さ１２ｍ＋ｎ、幅２２ｍｍ，長さ７４ｍｍ程度
の棒状インゴットとし、１２００゜Ｃ３ｈｒ加熱後室温
まで空冷し、さらにＩ１５０゜Ｃで０．５ｈｒ加熱後圧
下率５０％にて１バスの熱間圧延を行った。この際ＰＩ
．Ｐ２　，Ｐ７　．Ｐ９．ＰＩＯ，Ｐ１４，Ｐ１８．Ｐ
１９，Ｐ２０には激しい割れが発生したが、他のものに
は割れは全く認められなかった。この結果を第１表中に
示した。また、Ｌｎ量とＰｉとの関係において割れ発生
の有無を整理した結果を第ｉ図に示す。

この結果から、Ｌｎ量が０．０６％を超え、０．　１５
％までの範囲では、熱間加工性を確保するために８×（
Ｌｎ％−０．００９）　／４５以上のＰが必要と判断で
きる。なお、このときいずれの鋼においてもＳは０．０
０３％以下、○は０．００３％以下であった。

（実施例２） 第２表に本発明において、製造性についての検討に用い
た鋼の化学威分を示す。

これらの鋼はいずれも真空溶製し、２５ｋｇインゴット
に鋳造した後、１１８０゜Ｃにて１時間保定後直ちに熱
間圧延を開始し、厚さ４ｍｍに仕上げ放冷し板の表面温
度が５００゜Ｃになったところで４８０゜Ｃに設定した
炉に装入し、０．　５時間保定後平均冷却速度約２０″
Ｃ／ｈｒで室温まで炉冷した。

この一連の操作の中で、比較例のＢｌ及びＢ２には熱延
時、板に激しい耳割れ及び表面割れが発生し、この２つ
の鋼は熱間での加工性は乏しいと判断された。一方、他
の鋼についてはＡシリーズ、Ｂシリーズとも良好な形状
の熱延板が得られた。

これらの結果を第３表の熱間加工性の欄に、割れの発生
したものは×印で、問題の無かったものをＯ印で示した
． 次に、こうして得られた熱延板のうちＢｌとＢ２を除い
たものから、圧延方向を長手方向とする１／３サブサイ
ズＶノッチシャルビー試験片を採取し、これを用いて各
熱延板の靭性を調査した。

第３表の熱延板靭性の欄にこれらの結果を示す。

判断指標としては、一つの試験温度における衝撃吸収エ
ネルギーの３点の平均値が５．５ｋｇｍ／ｃｆｆｌを超
える温度とし、この温度が６０゜Ｃ以下のものを◎印、
６０’Ｃ超９０゜Ｃ以下のものを○印、９０’Ｃ超１２
０゜Ｃ以下のものを×印、さらに１２０゜Ｃ超のものを
××印とした。なお、◎印のものは工場での大量生産時
にも何ら特別の処置を要さずに通板製造可能であり、○
印は若干の加熱・保温処理を必要とする場合もあるが基
本的には十分大量生産可能なものである。一方×印は工
場通板が全く不可能ではないものの、その際には常に板
の温度管理に注意が必要であり、生産性が極度に低下し
著しいコストアップを引き起こす。さらに××印のもの
は熱延コイルによる通常のステンレス鋼板の工場生産工
程では事実上生産不可能と判断できるものである。

本発明例のＡシリーズはいずれも靭性に優れ、工場での
大量生産が比較的容易と判断でき、とくにＮｂ添加鋼は
優れた靭性を示す。これに対し、比較例ではＢ９を除い
ていずれも靭性が低く製造性に問題があると判断された
。

次にこれらの鋼の熱延板を焼鈍、ショットブラスト、酸
洗した後、Ａｌ　．Ａ５　．Ａ６は室温にて、他のＡシ
リーズ鋼及びＢ９は７０゜Ｃに加熱し、またＢ３〜Ｂ８
は１６０゜Ｃ以上に加熱して０．　８　ａｍまで冷間圧
延した．このときＢ６，Ｂ７には耳割れが発生し、Ｂ９
にはヘゲ状の疵が多発した。

これら冷延薄板を焼鈍、ショットブラスト、酸洗した後
トリミングし、さらにＢ９は表面研削してヘゲ状の疵を
可能な限り除去してから箔圧延した。この時板破断した
ものはなかったが、Ｂ６Ｂ７には耳割れが発生したため
６５ｌｎ＠の時点で圧延を打ち切った。またＢ９はヘゲ
疵が多発しその一部では板に穴があくまでになったため
０．　１２＋ｎｍの時点で圧延を打ち切った．他のもの
は、Ａ．Ｂシリーズとも問題な＜５Ｏｎまで圧延可能で
あった。この結果を第３表冷延性の欄に、問題の生じた
Ｂ６，ＢＴ．Ｂ９は×印で、他は○印で示した。

以上の結果から本発明の範囲内の鋼は良好な製造性を具
備しているのに対し、比較鋼は箔までの製造に際し何ら
かの問題を生じ、製造性に劣ることが明らかとなった。

（実施例３） 第４表にエンジン排ガス中での箔の異常酸化寿命を調査
した際用いた鋼の化学或分を示す。

これらの鋼の一部は実施例ｌに調製した箔を用い、他の
ものは熱延まで実施例１と同様にした後、放冷しその後
再度実施例１と同様にして必要に応じて加熱しつつ゛圧
延し５０４の箔を作製した。なお、このときＡシリーズ
、Ｂシリーズとも箔圧延までの操作中、耳割れやヘゲ疵
の発生はなかった。

こうして得られた箔を、ガソリンエンジンの排気ガスを
導入した加熱炉中で、１１７０’Ｃ２０時間加熱する操
作を箔に異常酸化が発生するまで繰り返した。供試箔は
いずれも５０±２−で、各戒分について３体試験しその
平均値を該成分箔の異常酸化寿命とした。また、異常酸
化の発生有無の判定は目視にて行った。

ＡＩ　，Ａ２　．Ａ３　，Ａ８　，Ａ９及びＢｌｌ，Ｂ
１２．Ｂ１３．Ｂ１４．Ｂ１６についてランタノイドの
含有量と箔の異常酸化寿命との相関を第２図に示す。ラ
ンタノイドが０．０６％を超えるとそれ以下の場合にく
らべ異常酸化寿命が著しく増大すること、また逆にラン
タノイドが０．１５％以上では寿命が低下してしまうこ
とが明らかである。本発明のランタノイドの総量の範囲
の根拠はここにある。

各箔の異常酸化寿命を第４表中に示す。比較例Ｂ１５は
Ｙ添加１ｉｉｌソあり酸化寿命には優れている。

（実施例４） 第５表に、触媒の排ガス浄化性能の耐久性を調査するた
めに調製した鋼の化学或分を示す。

これらの鋼は１５０ｋｇ真空溶製し、熱延、デスケール
、冷延、焼鈍、デスケール、箔圧延、光輝焼鈍により幅
９２ミリ、厚さ５０Ｊｎｎの箔コイルを作製した。この
箔帯に周期３．　５　ｍｍ、振幅３．　２　ｍｍの正弦
波状の波付け加工したもの（波板）と加工なしの箔（平
板）帯とを重ね合わせて巻き込み、見掛けの外形１００
ｍｍ程度、長さ９２ｍｍのハニカム状円筒体とし、さら
にこのハニカム体を厚さ２Ｉｌｕｌ、内径９９ｍｍ、長
さ９５ｗのＳＵＳ３０４製の円筒に装入し、波板／平板
接触部及びハニカム体の外周面とＳＵＳ３０４製円筒の
内面とを、市販のＮｉ基ろう材を用いて真空中にてろう
付けし、１つの戊分に対しそれぞれ１０個の触媒担持体
を作製した。さらに、これらのハニカム状担持体の表面
に触媒の直接担持体であるγ一ＡｆｚＯ＋を主或分とす
るいわゆる多孔質の活性アルミナをコーティングした後
、Ｐｔを主とした責金属と添加剤を通常の含浸法により
担持して、ガソリンエンジン用触媒を調製した。

次にこれらの触媒の浄化性能の耐久性を、２０００ＣＣ
のガソリンエンジンにて評価した。この際、触媒をエン
ジン排ガス経路に取りつけ、エンジンを一定条件で運転
して、触媒の入口ガス温度を７００℃とし３０ｈｒ後の
浄化能力を基準に、その後入口ガス温度を９５０℃まで
昇温して２７０ｈｒ運転した後の浄化能力を再度測定し
、この両者の比較によって触媒性能の耐久性を評価した
。触媒能力の指標としては、ＩＣ　，　ＣＯ　，　Ｎｏ
の浄化率が５０％を超える温度とし、この温度が低いほ
ど触媒性能が良好と判断した。

こうして得られた各成分１０体についての結果の平均値
を第６表に示す。

７００℃．　３０ｈｒ後の５０％浄化温度は、いずれも
大差なく、その後９００℃．　２７０ｈｒ使用後の５０
％浄化温度は何れも上昇するが、本発明例の箔で構威し
た触媒ではその上昇幅がいずれも６０’Ｃ以内であるの
に対し、比較例の触媒ではいずれも約６０〜１２０℃の
大幅な温度上昇となっている。これは本発明の箔で構威
した触媒が、その性能の耐久性に優れていることを示す
ものである。

次に、この試験後の触媒の担持体のハニヵム部を切断し
て、光学顕微鏡、ＳＥＭ及びＥＰＭＡにて観察、調査し
たところ、Ｂ１９では箔の表面酸化皮膜が緻密ではなく
、Ｃｒを多量に含んだ酸化物部分が箔の表面酸化皮膜と
７−Ａｌ．Ｏ．コーティング層の境界部及び表面酸化皮
膜と箔素地との境界部に点在しおり、一部でγ−Ａ　１
　２０．のｆｆ．ｌ＋離・脱落した部分が認められ、既
に酸化による損傷が進行していると判断された。

他のものは何れも表面の酸化皮膜は緻密であり、ＡＩＯ
　，　Ａｌｌ　，　Ａ１２の本発明例では表面皮膜内の
最表面から金属素地にかけてＣｅが濃化している部分が
存在することがｌＩ１ｌｌ：認されたが、Ｌａについて
は金属素地内でＰと共に濃縮した部分はあるものの酸化
皮膜中ではほぼ一様に分布しており特に濃化した部分は
認められなかった。またＢ１７ではＣｅ，Ｌａとも酸化
皮膜中で特に濃化した部分は認められず、８１Ｂでも酸
化皮膜中での特定場所へのＹの濃化は認められない。こ
うした事実から、単に箔の耐酸化性のみならず、箔に含
まれる活性成分によっても触媒性能の耐久性が影響を受
け、とくにＣｅに耐久性向上効果が大きいと判断できた
９〔発明の効果〕 実施例からも明らかなように、本発明によるＦｅＣｒ−
Ａｊｔ系ステンレス鋼箔は、エンジン排気ガス中での異
常酸化発生に対する抵抗力が非常に高いのみならず、熱
間での加工性、熱延板の靭性に優れ、かつ箔圧延時にヘ
ゲ状疵が発生しにくく、従って、製造性に優れたもので
あり、かつ触媒の担持体として用いた場合、触媒の浄化
性能の耐久性も向上するという優れた作用効果をもたら
すものであり、従って、とりわけ自動車の排気ガス浄化
装置の触媒担持体として好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明に係わるＦｅ　−Ｃｒ−Ａｊｊ系ステ
ンレス鋼の熱間圧延時の割れ発生の有無と、ランタノイ
ド及びＰの含有量との関係を示す相関図、第２図は本願
発明に係わるＦｅ−Ｃｒ−Ａｊｊ系ステンレス鋼箔の、
エンジン排気ガス中での異常酸化発生寿命とランタノイ
ドの含有量との相関図である． 第 １ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、重量％で ランタノイド：箔に対して０．０３％以上のＣｅを含み
   、かつ総量０．０６％超０．１５％以下Ｐ：８×（ラン
   タノイド％−０．００９）／４５以上０．１％以下 Ａｌ：４．５％以上６．５％以下 Ｃｒ：１３％以上２５％以下 Ｃ：０．０２５％以下 Ｎ：０．０２％以下で、かつ Ｃ＋Ｎ：０．０３％以下 残部Ｆｅ及び不可避的不純物から成ることを特徴とする
   燃焼排ガス中での耐酸性に優れた耐熱フェライト系ステ
   ンレス鋼箔。 ２、さらに重量％で Ｎｂ：〔（９３Ｃ％／１２）＋（９３Ｎ％／１４）〕×
   ０．８以上 〔（９３Ｃ％／１２）＋（９３Ｎ％／１４）〕×１．５
   以下 を含有することを特徴とする請求項１記載の燃焼排ガス
   中での耐酸性に優れた耐熱フェライト系ステンレス鋼箔
   。