JPH0452252A - Ferritic stainless steel excellent in activated alumina coating characteristic and its production - Google Patents
Ferritic stainless steel excellent in activated alumina coating characteristic and its productionInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、触媒の担持体等として使用されるアルミナの
コーテイング性に優れたフェライト系ステンレス鋼及び
その製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a ferritic stainless steel that is used as a catalyst carrier and has excellent alumina coating properties, and a method for producing the same.
排ガス処理用のコンバーターとしてセラミック基質で作
られた。いわゆるセラミックコンバーターが従来から使
用されてきた。このセラミックコンバーターは、たとえ
ば、ハニカムに形成されたセラミック基質に多孔質の活
性アルミナのコーティングを施し、その上に触媒を塗布
している。このセラミックコンバーターは衝撃に対して
弱く、熱伝導率が低い、そのため、エンジン点火後、コ
ンバーターの触媒反応が有効である温度になるまで比較
的長時間が必要となる等の欠点がある。Made with a ceramic substrate as a converter for exhaust gas treatment. So-called ceramic converters have traditionally been used. This ceramic converter, for example, has a porous activated alumina coating applied to a ceramic matrix formed in a honeycomb, and a catalyst is applied thereon. This ceramic converter is weak against impact and has low thermal conductivity, so it has drawbacks such as the fact that it takes a relatively long time after engine ignition to reach a temperature at which the converter's catalytic reaction is effective.
そこで、セラミックに代えて、板厚５０μｍ程度の金属
を基質にしたメタリックコンバーターが使用されるよう
になってきた。このメタリックコンバーターは軽量であ
って、しかも優れた耐衝撃性を有する。更に、熱伝導率
が高いため、触媒反応が有効になるまでの時間が短時間
である等の利点がある。Therefore, instead of ceramics, metallic converters using a metal substrate with a thickness of about 50 μm have come to be used. This metallic converter is lightweight and has excellent impact resistance. Furthermore, since the thermal conductivity is high, there are advantages such as a short time until the catalytic reaction becomes effective.
メタリックコンバーターにおいては、金属基質上に多孔
質の活性アルミナを塗布し、その上に触媒を散布してい
る。したがって、基質を構成する金属に対する活性アル
ミナのコーテイング性が問題となる。たとえば、コーテ
イング性の悪い金属を基質として使用すると、活性アル
ミナが金属表面に均一に且つ堅固に塗布されない。その
結果、コンバーターを使用している間に、活性アルミナ
が剥離し、触媒としての機能が低下する。In metallic converters, porous activated alumina is coated on a metal substrate, and a catalyst is sprinkled on top of the porous activated alumina. Therefore, the coating property of activated alumina on the metal constituting the substrate becomes a problem. For example, if a metal with poor coating properties is used as a substrate, activated alumina will not be uniformly and firmly applied to the metal surface. As a result, while the converter is in use, the activated alumina peels off and its function as a catalyst deteriorates.
このコーテイング性を改善するため、Ａｌ含有フェライ
ト系ステンレス鋼の表面にウィスカ状の酸化物を成長さ
せ、凹凸の大きな表面層を形成させる種々の方法がこれ
まで開発されている。In order to improve this coating property, various methods have been developed to grow whisker-like oxides on the surface of Al-containing ferritic stainless steel to form a highly uneven surface layer.
たとえば、特開昭５７−７１８９８号公報では、低酸素
雰囲気中での熱処理によってＡＪ２含有フェライト系ス
テンレス鋼の鋼板表面に薄い酸化フィルムを形成し、次
いで酸化雰囲気中で加熱することにより酸化フィルムか
らウィスカを成長させている。For example, in JP-A-57-71898, a thin oxide film is formed on the surface of an AJ2-containing ferritic stainless steel plate by heat treatment in a low-oxygen atmosphere, and whiskers are removed from the oxide film by heating in an oxidizing atmosphere. is growing.
また、特開昭５６−９６７２６号公報ではビーリングに
よって製造した高Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼の
箔を大気中で酸化させる方法、特開開６２−１４９８６
２号公報ではＡβ含有フェライト系ステンレス鋼にブラ
スト処理を行った後で高温で酸化する方法が提案されて
いる。Furthermore, JP-A-56-96726 discloses a method of oxidizing a high-Al-containing ferritic stainless steel foil produced by beering in the atmosphere, JP-A-62-14986.
Publication No. 2 proposes a method in which Aβ-containing ferritic stainless steel is blasted and then oxidized at high temperature.
［発明が解決しようとする課題］
ウィスカを形成するために高ＡＪ２含有フェライト系ス
テンレス鋼を低酸素雰囲気中で予備処理する方法におい
ては、予備処理によって形成される酸化物フィルムが不
酌−なものになりやすい、そのため、この酸化フィルム
から成長させて得られたウィスカも部分的に不均一な形
状になったり、ウィスカの密度が疎になる部分が生じる
ことがある。また、低酸素雰囲気中での処理を必要とす
るために、製造コスト、製造性等の点でも劣るものであ
る。[Problems to be Solved by the Invention] In the method of pre-treating high AJ2-containing ferritic stainless steel in a low oxygen atmosphere to form whiskers, the oxide film formed by the pre-treatment is inconvenient. As a result, the whiskers grown from this oxide film may have a partially non-uniform shape, or the whisker density may be sparse in some areas. Furthermore, since it requires processing in a low oxygen atmosphere, it is inferior in terms of manufacturing cost, productivity, etc.
他方、ピーリング、ブラスト処理等により加工歪みを与
えたＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼を使用する場合
、低酸素雰囲気中の処理を必要としない。しかし、メタ
リックコンバーター用としては、極めて薄いステンレス
鋼板が使用される。On the other hand, when using Al-containing ferritic stainless steel that has been subjected to processing distortion by peeling, blasting, etc., treatment in a low oxygen atmosphere is not required. However, for metallic converters, extremely thin stainless steel plates are used.
このような極薄材料に対してビーリング、ブラスト処理
等を行なうとき、良好な形状の板を得るのが難しくなる
。また、形状特性の良好な板が得られたとしても、加工
歪みが不均一であるため、形成されたウィスカが均一性
に劣り、しかも活性アルミナコーティング性が十分でな
い。When such ultra-thin materials are subjected to beering, blasting, etc., it becomes difficult to obtain a plate with a good shape. Further, even if a plate with good shape characteristics is obtained, the formed whiskers are not uniform because the processing distortion is non-uniform, and furthermore, the activated alumina coating property is not sufficient.
本発明は、このような問題を解消するために案出された
ものであり、使用されるフェライト系ステンレス鋼の成
分及び組成を特定すると共に、光輝焼鈍で鋼板表面を酸
化に対して活性化させることにより、酸化雰囲気中で加
熱したとき非常に微細で且つ凹凸の大きなウィスカ状の
酸化物を均一に形成させ、従来よりも活性アルミナコー
ティング性に優れたメタリックコンバーター用基質を安
価に製造することを目的とする。The present invention was devised to solve these problems, and it involves specifying the components and composition of the ferritic stainless steel to be used, and activating the steel plate surface against oxidation by bright annealing. By this, when heated in an oxidizing atmosphere, a very fine whisker-like oxide with large irregularities is formed uniformly, and a substrate for a metallic converter with superior activated alumina coating properties than before can be manufactured at a low cost. purpose.
Ｅ課題を解決するための手段フ
本発明においては、Ｃｒ：１５〜２５％、Ａｌ：３〜８
％、Ｔｉ：０．０３〜０．５％、希土類元素、Ｙ及びア
ルカリ土類元素の１種又は２種以上：０．０１〜０．２
％を基本成分として含有するフェライト系ステンレス鋼
を使用する。E Means for solving the problem In the present invention, Cr: 15 to 25%, Al: 3 to 8
%, Ti: 0.03 to 0.5%, one or more of rare earth elements, Y, and alkaline earth elements: 0.01 to 0.2
% of ferritic stainless steel is used as a basic component.
このフェライト系ステンレス鋼は、更に合計量で０．０
５〜１％の■及び／又はＮｂ、及び０゜０００５〜０．
０５％のＢの１種又は２種以上を含むこともできる。This ferritic stainless steel further has a total amount of 0.0
5-1% ■ and/or Nb, and 0°0005-0.
05% of one or more types of B can also be included.
このフェライト系ステンレス鋼の冷間圧延工程で、仕上
げ冷間圧延の前又は後に光輝焼鈍が施される。次いで、
フェライト系ステンレス鋼は、８００’Ｃ〜１０００℃
の酸化性雰囲気中で加熱される。In the cold rolling process of this ferritic stainless steel, bright annealing is performed before or after finish cold rolling. Then,
Ferritic stainless steel: 800'C to 1000°C
heated in an oxidizing atmosphere.
また、本発明のフェライト系ステンレス鋼は、前述した
基本組成をもち、光輝焼鈍によって形成された酸化皮膜
から成長した非常に微細で且つ大きな凹凸をもつウィス
カ状の酸化物が鋼板表面に形成されている。In addition, the ferritic stainless steel of the present invention has the above-mentioned basic composition, and whisker-like oxides with very fine and large irregularities are formed on the surface of the steel sheet, grown from the oxide film formed by bright annealing. There is.
〔作 用］
金属表面に対する活性アルミナコーティング性は、金属
表面と活性アルミナが接合することによって付与される
ものであるから、金属表面の凹凸の程度及びその均一性
に大きく影響される。[Function] Since the activated alumina coating property on the metal surface is imparted by bonding the metal surface and activated alumina, it is greatly influenced by the degree of unevenness of the metal surface and its uniformity.
ところで、Ａｊ２含有フェライト系ステンレス鋼は、酸
化によって表面にアルミナ層が形成されている。しかし
、通常の雰囲気下で酸化させるだけでは、活性アルミナ
のコーティングに適した表面層は得られない。By the way, an alumina layer is formed on the surface of Aj2-containing ferritic stainless steel due to oxidation. However, oxidation in a normal atmosphere alone does not provide a surface layer suitable for coating activated alumina.
そこで、本発明においては、薄く均一に形成された酸化
フィルムから微細なウィスカを鋼板表面全域にわたって
均一な密度分布で成長させることにより、微細で且つ大
きな凹凸をもった表面層を形成させている。Therefore, in the present invention, a surface layer with fine and large irregularities is formed by growing fine whiskers with a uniform density distribution over the entire surface of the steel sheet from a thin and uniformly formed oxide film.
酸化フィルムは、ステンレス冷延鋼板の製造工程におけ
る最終焼鈍を光輝焼鈍とすることにはって、冷延された
ステンレス鋼板の表面に形成される。或いは、光輝焼鈍
時に酸化フィルムが形成されないまでも、光輝焼鈍され
た鋼板表面は、酸化に対して非常に活性な状態になる。An oxide film is formed on the surface of a cold-rolled stainless steel sheet when the final annealing in the manufacturing process of the cold-rolled stainless steel sheet is bright annealing. Alternatively, even if no oxide film is formed during bright annealing, the bright annealed steel sheet surface becomes highly active against oxidation.
この光輝焼鈍は、冷延工程の仕上げ圧延の前又は後の何
れであっても良い、このとき、基材としてＴｉが添加さ
れた高Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼を使用すると
、良質の酸化フィルムが光輝焼鈍時或いは後続工程で確
実に形成される。This bright annealing may be performed either before or after finish rolling in the cold rolling process. At this time, if a high Al-containing ferritic stainless steel to which Ti is added is used as the base material, a high-quality oxide film is formed. It is reliably formed during bright annealing or in a subsequent process.
この光輝焼鈍によって鋼板表面が酸化に対して活性化さ
れる。そこで、焼鈍された鋼板を酸化雰囲気中で加熱す
るとき、非常に微細でかつ凹凸の大きなウィスカ状の酸
化物が鋼板表面に均一に形成される。This bright annealing activates the surface of the steel sheet against oxidation. Therefore, when an annealed steel plate is heated in an oxidizing atmosphere, very fine whisker-like oxides with large irregularities are uniformly formed on the surface of the steel plate.
第１図は、２０％Ｃｒ、５％／ｌ、０．１％Ｌａ及び０
．１％Ｔｉを含有するフェライト系ステンレス鋼を光輝
焼鈍した後、６０％の冷間圧延を施し、大気中９２５℃
で８時間加熱する酸化処理によって鋼板表面に形成され
た表面酸化物の形態を観察したものである。Figure 1 shows 20% Cr, 5%/l, 0.1% La and 0
．． After brightly annealing ferritic stainless steel containing 1% Ti, it was cold rolled to 60% and heated to 925°C in the atmosphere.
This is an observation of the morphology of surface oxides formed on the surface of a steel sheet by oxidation treatment heated for 8 hours.
また、第２図は、Ｔｉを含有しない外は同様な成分・組
成を持つフェライト系ステンレス鋼に対して同様の工程
で酸化処理を施し、形成された表面酸化物の形態を観察
したものである。In addition, Figure 2 shows the morphology of the surface oxide formed after oxidation treatment was performed in the same process on a ferritic stainless steel having the same components and composition except that it did not contain Ti. .
第１図及び第２図の対比から明らかなように、Ｔｉを添
加していないフェライト系ステンレス鋼を使用した場合
、十分なウィスカ状の酸化物が形成されていない（第２
図）。これに対し、Ｔｉを添加しているフェライト系ス
テンレス鋼の場合、凹凸の大きいウィスカ状の酸化物が
鋼板表面に発達しているのが観察される（第１図）。As is clear from the comparison between Figures 1 and 2, when ferritic stainless steel to which Ti is not added is used, sufficient whisker-like oxides are not formed (secondary
figure). On the other hand, in the case of ferritic stainless steel to which Ti is added, whisker-like oxides with large irregularities are observed to have developed on the steel plate surface (FIG. 1).
Ａｌ２含有フェライト系ステンレス鋼を酸化するとき、
活性アルミナ層が鋼板表面に形成される。When oxidizing Al2-containing ferritic stainless steel,
An activated alumina layer is formed on the surface of the steel plate.
ここで、酸素に対して非常に活性なＴｉを添加すると、
表面酸化物中にＴｉが混入し、酸化が促進される。その
結果、第１図で示すように、アルミナを基本成分とする
ウィスカ状の酸化物の形成が促進され、非常に均一で且
つ大きな凹凸を持つ表面酸化物が形成される。また、製
造工程中に最終焼鈍として光輝焼鈍を行ない、鋼の表面
の活性化を図っているので、低酸素雰囲気中での予備酸
化、或いはブラスト処理等の予備処理をする必要がなく
、製造コストの低減が図られる。If Ti, which is highly active against oxygen, is added,
Ti is mixed into the surface oxide and oxidation is promoted. As a result, as shown in FIG. 1, the formation of whisker-like oxides containing alumina as a basic component is promoted, and a surface oxide that is very uniform and has large irregularities is formed. In addition, bright annealing is performed as the final annealing during the manufacturing process to activate the surface of the steel, so there is no need for preliminary oxidation in a low oxygen atmosphere or preliminary treatment such as blasting, reducing manufacturing costs. This will result in a reduction in
次いで、本発明で使用されるフェライト系ステンレス鋼
の成分及び組成について述べる。Next, the components and composition of the ferritic stainless steel used in the present invention will be described.
このフェライト系ステンレス鋼は、Ｃｒ：１５〜２５％
、Ａｌ：３〜８％、Ｔｉ：０．０３〜０．５％、希土類
元素、Ｙ及びアルカリ土類元素の１種又は２種以上：０
．０１〜０．２％、更に必要に応じて微量のＮｂ、Ｖ、
Ｂを含んだものである。これら合金成分は、次の作用を
もつ。This ferritic stainless steel has Cr: 15 to 25%
, Al: 3 to 8%, Ti: 0.03 to 0.5%, one or more of rare earth elements, Y, and alkaline earth elements: 0
．． 01 to 0.2%, and if necessary, trace amounts of Nb, V,
It contains B. These alloy components have the following effects.
Ｃｒは、耐熱性に有効な元素である。しかし、多量に添
加すると、４７５℃脆性やａ脆性が生じやすくなり、加
工性が劣化する。そのため、Ｃｒ含有量の上限を、２５
％とした。また、Ｃｒ含有量が少なすぎると耐熱性が劣
化するので、下限を１５％とした。Cr is an effective element for heat resistance. However, when added in a large amount, 475° C. embrittlement and a-embrittlement tend to occur, resulting in deterioration of workability. Therefore, the upper limit of Cr content is set to 25
%. Furthermore, if the Cr content is too small, the heat resistance will deteriorate, so the lower limit was set at 15%.
Ａβは、耐高温酸化性を付与する上で非常に有効な元素
であり、また活性アルミナのコーテイング性を改善する
ために有効である。この／ｌは、著しく大きな凹凸を持
つウィスカ状の表面酸化物を形成させる効果がある。Ａ
Ｉ含有量か３％未満であると、この効果は十分に発揮さ
れず、ウィスカ状の酸化物が形成され難くなる。他方、
８％を超える量のＡｌ２を含有させると、フェライト系
ステンレス鋼の製造性が劣化する。これらの点から、Ａ
ｌ２含有量を３〜８％に定めた。Aβ is a very effective element in imparting high-temperature oxidation resistance, and is also effective in improving the coating properties of activated alumina. This /l has the effect of forming a whisker-like surface oxide with extremely large irregularities. A
If the I content is less than 3%, this effect will not be sufficiently exhibited and whisker-like oxides will be difficult to form. On the other hand,
When Al2 is contained in an amount exceeding 8%, the manufacturability of ferritic stainless steel deteriorates. From these points, A
The l2 content was set at 3-8%.
Ｔｉは、本発明の中で非常に重要な作用を呈する元素で
あるｅ Ｔ １は、酸素に対して非常に活性な元素であ
り、表面酸化物中に混入して、酸化を促進する。その結
果、アルミナを基本成分とするウィスカ状の酸化物の形
成が促進され、非常に均一で且つ大きな凹凸を持つ表面
酸化物が形成される。これにより、活性アルミナコーテ
ィング性が向上する。この効果を得るためには、最低０
．０３％以上の添加を必要とする。しかし、過剰に添加
すると、ステンレス鋼の硬度が上昇する。そこで、Ｔｉ
含有量は、最高０．５％までとした。Ti is an element that plays a very important role in the present invention. e T 1 is an element that is very active against oxygen and is mixed into the surface oxide to promote oxidation. As a result, the formation of whisker-like oxides containing alumina as a basic component is promoted, and a surface oxide that is very uniform and has large irregularities is formed. This improves the activated alumina coating properties. To get this effect, at least 0
．． It is necessary to add 0.03% or more. However, when added in excess, the hardness of stainless steel increases. Therefore, Ti
The content was limited to a maximum of 0.5%.
Ｌａ、Ｃｅ等の希土類元素、Ｙ、Ｃａ等のアルカリ土類
元素は、耐高温酸化性の改善に有効であり、特に極薄材
料として使用されるステンレス鋼の耐高温酸化特性を著
しく改善する。しかし、含有量が０．０１％未満である
と、この効果が発揮されない、逆に、多量に添加すると
、材料の靭性が劣化し、製造性が悪くなる。そのため、
これら元素の添加量を、０．０１−０．２％の範囲に定
めた。Rare earth elements such as La and Ce, and alkaline earth elements such as Y and Ca are effective in improving high temperature oxidation resistance, and particularly significantly improve the high temperature oxidation resistance of stainless steel used as an ultra-thin material. However, if the content is less than 0.01%, this effect will not be exhibited.On the other hand, if it is added in a large amount, the toughness of the material will deteriorate and the manufacturability will deteriorate. Therefore,
The amount of these elements added was determined to be in the range of 0.01-0.2%.
また、任意成分として添加されるＶ、Ｎｂは、粒界への
Ｃｒ炭化物の析出を防止する外、メタリツクコンバータ
ーのように高温で使用されるフェライト系ステンレス鋼
の高温強度を改善する。これら効果を得るためには、最
低０．０５％以上の■及び／又はＮｂを添加する。逆に
、１％を超えて添加すると、加工性が劣化する。そこで
、■。Furthermore, V and Nb, which are added as optional components, not only prevent the precipitation of Cr carbides at grain boundaries, but also improve the high-temperature strength of ferritic stainless steel used at high temperatures, such as in metallic converters. In order to obtain these effects, at least 0.05% or more of (1) and/or Nb is added. On the other hand, when added in excess of 1%, processability deteriorates. Therefore, ■.
Ｎｂの含有量は、０．０５〜１％の範囲とした。The Nb content was in the range of 0.05 to 1%.
Ｂは、結晶粒界強度を高め、熱間加工性を改善するのに
有効である。しかし、Ｂ含有量が０．０００５％未満で
は、そのような効果は現れない。B is effective in increasing grain boundary strength and improving hot workability. However, if the B content is less than 0.0005%, such an effect will not appear.
逆に、０．０５％を超えると、Ｂの化合物が形成され、
かえって熱間加工性が劣化する。そこで、Ｂ含有量を、
０．０００５〜０．０５％の範囲とした。Conversely, if it exceeds 0.05%, compound B is formed,
On the contrary, hot workability deteriorates. Therefore, the B content is
It was made into the range of 0.0005-0.05%.
この成分系をもつフェライト系ステンレス鋼を冷間圧延
工程で仕上げ冷間圧延する前或いは仕上げ冷間圧延した
後で、光輝焼鈍を施す。この光輝焼鈍により、鋼板表面
が酸化に対し活性な状態になり、ウィスカ状の酸化物が
成長し易くなる。A ferritic stainless steel having this component system is subjected to bright annealing before or after finishing cold rolling in a cold rolling process. This bright annealing makes the steel sheet surface active against oxidation, making it easier for whisker-like oxides to grow.
光輝焼鈍は、特に限定されるものではないが、Ｈ２が５
０％以上で残部がＮｚ、Ａｒ等の不活性ガスを使用し、
露点−３０℃以下に維持した不活性雰囲気で行うことが
望ましい。また、最終工程で光輝焼鈍を行なった場合、
軽度の圧延によって鋼板の形状を修正することも出来る
。Bright annealing is not particularly limited, but H2 is 5
Using an inert gas such as Nz or Ar with the balance being 0% or more,
It is desirable to carry out the process in an inert atmosphere maintained at a dew point of -30°C or lower. In addition, if bright annealing is performed in the final process,
The shape of the steel plate can also be modified by light rolling.
このようにして製造した鋼を酸化雰囲気中で加熱し、鋼
板表面にウィスカを形成させる。なお、酸化雰囲気中で
加熱する前に、触媒コンバーター基材の形状に加工する
ことも可能である。The steel thus produced is heated in an oxidizing atmosphere to form whiskers on the surface of the steel plate. Note that it is also possible to process the material into the shape of a catalytic converter base material before heating in an oxidizing atmosphere.
酸化雰囲気中での加熱温度は、８００〜１０００℃の範
囲に設定する。この加熱温度が８００℃未満であると、
拡散及び酸化の進行が遅くなり、所定のウィスカを形成
させるために長時間の加熱が必要となる。逆に、加熱温
度が１０００℃を超えると、小さな凹凸を持つ酸化皮膜
が生成し易くなり、形成された酸化皮膜の比表面積が小
さくなる。The heating temperature in the oxidizing atmosphere is set in the range of 800 to 1000°C. When this heating temperature is less than 800°C,
Diffusion and oxidation progress slowly, and prolonged heating is required to form the desired whiskers. On the other hand, if the heating temperature exceeds 1000° C., an oxide film with small irregularities is likely to be formed, and the specific surface area of the formed oxide film becomes small.
加熱時間は、温度によって異なるが、あまり短いと拡散
及び酸化が不十分で、所望の形状を持ったアルミナが得
られない。そこで、加熱時間を１時間以上とし、酸化反
応を十分に行わせることが望ましい。ただし、本発明で
使用するフェライト系ステンレス鋼は、元来ウィスカ状
の酸化物が形成されやすい材質であるため、長くても１
５時間程度の加熱時間で十分である。The heating time varies depending on the temperature, but if it is too short, diffusion and oxidation will be insufficient and alumina with the desired shape will not be obtained. Therefore, it is desirable to set the heating time to 1 hour or more to allow the oxidation reaction to occur sufficiently. However, since the ferritic stainless steel used in the present invention is a material that tends to form whisker-like oxides,
A heating time of about 5 hours is sufficient.
ｒ実施例〕 以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。r Example] Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Examples.
本実施例では、第１表に示した成分・組成をもつフェラ
イト系ステンレス鋼を使用した。このフェライト系ステ
ンレス鋼は、熱間圧延、焼鈍及び冷間圧延によって板厚
０．０５ｍｍに加工され、この圧延板から切り出したも
のを供試材として使用した。これらの供試材に対して、
以下に掲げるＡ−Ｄ処理を施した。In this example, ferritic stainless steel having the components and composition shown in Table 1 was used. This ferritic stainless steel was processed into a plate thickness of 0.05 mm by hot rolling, annealing, and cold rolling, and a piece cut from this rolled plate was used as a test material. For these test materials,
The following A-D treatments were performed.
（以下、このページ余白）
Ａ処理は、光輝焼鈍後のフェライト系ステンレス鋼を板
厚０．０５ｍｍまで冷間圧延し、次いで大気中で９２５
℃に８時間加熱して酸化処理を施したものである。(Hereinafter, the margins of this page) Process A involves cold rolling bright annealed ferritic stainless steel to a plate thickness of 0.05 mm, and then rolling it at 925 mm in the air.
It was oxidized by heating at ℃ for 8 hours.
Ｂ処理は、所定の板厚まで冷間圧延したフェライト系ス
テンレス鋼に光輝焼鈍を施した後、大気中で９２５℃に
８時間加熱して酸化処理を施したものである。In the B treatment, ferritic stainless steel cold-rolled to a predetermined thickness was brightly annealed and then heated to 925° C. for 8 hours in the atmosphere to undergo oxidation treatment.
Ｃ処理は、板厚０．０５ｍｍまで冷間圧延したフェライ
ト系ステンレス鋼に光輝焼鈍を施した後で、形状修正の
ために５％程度の圧下率で圧延を行い、次いで大気中で
９２５℃に８時間加熱して酸化処理を施したものである
。In the C treatment, ferritic stainless steel is cold-rolled to a thickness of 0.05 mm, bright annealed, then rolled at a reduction rate of about 5% to correct the shape, and then heated to 925°C in the atmosphere. It was heated for 8 hours and subjected to oxidation treatment.
Ｄ処理は、Ｃ処理と同様な冷間圧延、光輝焼鈍及び形状
修正圧延が施されたフェライト系ステンレス鋼を触媒基
材の形状に成型した後、大気中で９２５℃に８時間加熱
する酸化処理を施したものである。D treatment is an oxidation treatment in which ferritic stainless steel that has been subjected to the same cold rolling, bright annealing, and shape correction rolling as in C treatment is formed into the shape of a catalyst base material, and then heated to 925°C in the atmosphere for 8 hours. It has been subjected to
なお、何れの処理Ａ−Ｄにおいても、光輝焼鈍は、水素
７５％、窒素２５％を含有する雰囲気の下で、鋼板を材
温９００℃に１分間均熱保持することにより行った。In all treatments A to D, bright annealing was performed by soaking the steel plate at a material temperature of 900° C. for 1 minute in an atmosphere containing 75% hydrogen and 25% nitrogen.
酸化処理された鋼板の表面を観察し、その結果を第２表
に示した。The surface of the oxidized steel plate was observed, and the results are shown in Table 2.
第２表において、ウィスカ状の酸化物が形成されたもの
については○、形はウィスカ状であるが凹凸の小さいも
のについては△、ウィスカ状の酸化物が形成されなかっ
たものについては×で表している。In Table 2, cases in which whisker-like oxides were formed are indicated by ○, cases in which the shape is whisker-like but with small irregularities are indicated by △, and cases in which whisker-like oxides were not formed are indicated by ×. ing.
第２表から明らかなように、本発明例では、使用するフ
ェライト系ステンレス鋼の成分・組成を特定することに
より、光輝焼鈍が施されたフェライト系ステンレス鋼に
対して酸化雰囲気で加熱する簡単な酸化処理を施すこと
によって、形状特性の良好なウィスカが得られている。As is clear from Table 2, in the example of the present invention, by specifying the components and composition of the ferritic stainless steel used, a simple method of heating bright annealed ferritic stainless steel in an oxidizing atmosphere is possible. By performing oxidation treatment, whiskers with good shape characteristics are obtained.
このウィスカは、微細で且つ大きな凹凸を持っているの
で、比表面積が大きく、多量の活性アルミナを担持する
ことができると共に、良好なコーテイング性を呈し、担
持された活性アルミナが鋼板表面から剥離・脱落するこ
とも抑制された。しかも、前処理としての低酸素雰囲気
中での熱処理、研磨等の機械的処理等を行う必要がない
ため、製造工程も大幅に簡略化された。Since this whisker has fine and large irregularities, it has a large specific surface area and can support a large amount of activated alumina, and also exhibits good coating properties, allowing the supported activated alumina to peel off from the steel plate surface. Falling off was also suppressed. Moreover, since there is no need to perform heat treatment in a low-oxygen atmosphere or mechanical treatment such as polishing as pretreatment, the manufacturing process is also greatly simplified.
以上に説明したように、本発明においては、特定された
成分を持つフェライト系ステンレス鋼を光輝焼鈍するこ
とにより、鋼板表面を酸化に対して活性な状態に調質し
ている。そのため、前処理として低酸素雰囲気中での熱
処理、ブラスト処理等の機械的処理を行う必要がなく、
大気等の酸化性雰囲気下で加熱する簡単な方法により、
微細で且つ大きな凹凸をもつウィスカ状の酸化皮膜を鋼
板表面に形成することができる。この酸化皮膜は、活性
アルミナコーティング性に優れ、メタリックコンバータ
ー装置の高性能化に貢献できるものである。As explained above, in the present invention, the surface of the steel plate is tempered to a state active against oxidation by brightly annealing a ferritic stainless steel having specified components. Therefore, there is no need to perform mechanical treatments such as heat treatment in a low oxygen atmosphere or blasting treatment as pretreatment.
By a simple method of heating in an oxidizing atmosphere such as air,
A whisker-like oxide film having fine and large irregularities can be formed on the surface of the steel sheet. This oxide film has excellent activated alumina coating properties and can contribute to higher performance of metallic converter devices.
第１図はＣｒ２Ｏ％、ＡＪ５％、Ｌａ０．１％及びＴｉ
ｅ、１％を含有するフェライト系ステンレス鋼を大気中
９２５℃で８時間酸化させた後、表面酸化物の形態を走
査型電子顕微鏡で観察した組織写真であり、第２図はＣ
ｒ２Ｏ％、ＡＪ２５％及びＬａ０．１％を含有するフェ
ライト系ステンレス鋼を大気中９２５℃で８時間酸化さ
せた後、表面酸化物の形態を走査型電子顕微鏡で観察し
た結果の写真である。Figure 1 shows Cr2O%, AJ5%, La0.1% and Ti
Fig. 2 is a microstructure photograph obtained by observing the morphology of surface oxides with a scanning electron microscope after oxidizing ferritic stainless steel containing 1% e at 925°C in the air for 8 hours.
This is a photograph of the result of observing the morphology of surface oxides with a scanning electron microscope after oxidizing ferritic stainless steel containing r2O%, AJ25%, and La0.1% at 925° C. for 8 hours in the air.
Claims (6)
た後、仕上げ冷間圧延を行い、次いで８００℃〜１００
０℃の酸化性雰囲気中で加熱することを特徴とする活性
アルミナコーティング性に優れたフェライト系ステンレ
ス鋼の製造方法。(1) Cr: 15-25% Al: 3-8% Ti: 0.03-0.5% One or more of rare earth elements, Y, and alkaline earth elements: 0.01-0.2% After bright annealing the ferritic stainless steel containing
A method for producing ferritic stainless steel with excellent activated alumina coating properties, the method comprising heating in an oxidizing atmosphere at 0°C.
した後で、光輝焼鈍を施し、次いで８００℃〜１０００
℃の酸化性雰囲気中で加熱することを特徴とする活性ア
ルミナコーティング性に優れたフェライト系ステンレス
鋼の製造方法。(2) Cr: 15-25% Al: 3-8% Ti: 0.03-0.5% One or more of rare earth elements, Y, and alkaline earth elements: 0.01-0.2% After finish cold rolling the ferritic stainless steel containing
A method for producing ferritic stainless steel with excellent activated alumina coating properties, which is characterized by heating in an oxidizing atmosphere at ℃.
焼鈍により酸化に対して活性化された表面から成長した
微細で凹凸の大きなウィスカが表面に形成されているこ
とを特徴とする活性アルミナコーティング性に優れたフ
ェライト系ステンレス鋼。(3) Cr: 15-25% Al: 3-8% Ti: 0.03-0.5% One or more of rare earth elements, Y, and alkaline earth elements: 0.01-0.2% The activated alumina coating is characterized by the fact that the base material is ferritic stainless steel containing Excellent ferritic stainless steel.
フェライト系ステンレス鋼を基材とし、光輝焼鈍により
酸化に対して活性化された表面から成長した微細で凹凸
の大きなウィスカが表面に形成されていることを特徴と
する活性アルミナコーティング性に優れたフェライト系
ステンレス鋼。(4) Cr: 15-25% Al: 3-8% Ti: 0.03-0.5% One or more of rare earth elements, Y, and alkaline earth elements: 0.01-0.2% , V and/or Nb: The base material is ferritic stainless steel containing 0.05 to 1% in total, and fine and uneven whiskers grow from the surface activated against oxidation by bright annealing. A ferritic stainless steel with excellent activated alumina coating properties.
焼鈍により酸化に対して活性化された表面から成長した
微細で凹凸の大きなウィスカが表面に形成されているこ
とを特徴とする活性アルミナコーティング性に優れたフ
ェライト系ステンレス鋼。(5) Cr: 15-25% Al: 3-8% Ti: 0.03-0.5% One or more of rare earth elements, Y, and alkaline earth elements: 0.01-0.2% The base material is ferritic stainless steel containing B: 0.0005 to 0.05%, and fine and large uneven whiskers are formed on the surface, grown from the surface activated against oxidation by bright annealing. Ferritic stainless steel with excellent activated alumina coating properties.
フェライト系ステンレス鋼を基材とし、光輝焼鈍により
酸化に対して活性化された表面から成長した微細で凹凸
の大きなウィスカが表面に形成されていることを特徴と
する活性アルミナコーティング性に優れたフェライト系
ステンレス鋼。(6) Cr: 15-25% Al: 3-8% Ti: 0.03-0.5% One or more of rare earth elements, Y, and alkaline earth elements: 0.01-0.2% , B: 0.0005 to 0.05%, V and/or Nb: 0.05 to 1% in total amount as a base material, and activated against oxidation by bright annealing. A ferritic stainless steel with excellent activated alumina coating properties, characterized by the presence of fine, uneven whiskers that grow from the surface.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16313090A JPH0452252A (en) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | Ferritic stainless steel excellent in activated alumina coating characteristic and its production |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0452252A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007069500A1 (en) * | 2005-12-16 | 2007-06-21 | Ngk Insulators, Ltd. | Catalyst carrier |
| US9657383B2 (en) | 2011-11-22 | 2017-05-23 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Heat resistant ferritic steel and method for producing the same |
-
1990
- 1990-06-21 JP JP16313090A patent/JPH0452252A/en active Pending
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