JPH08197B2 - Substrate for catalyst converter - Google Patents
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- JPH08197B2 JPH08197B2 JP62115991A JP11599187A JPH08197B2 JP H08197 B2 JPH08197 B2 JP H08197B2 JP 62115991 A JP62115991 A JP 62115991A JP 11599187 A JP11599187 A JP 11599187A JP H08197 B2 JPH08197 B2 JP H08197B2
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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。TECHNICAL FIELD The present invention is mainly installed in an exhaust gas path of an automobile or the like,
The present invention relates to a catalytic converter substrate used for decomposing and purifying various oxides in exhaust gas.
[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。[Prior Art and Problems] Currently, a monolithic catalytic converter is used in an exhaust gas path of an automobile for the purpose of purifying exhaust gas. Since the converter is generally exposed to a corrosive gas at a high temperature ranging from 800 ° C to about 1200 ° C, it is required to have oxidation resistance at a high temperature. Conventionally, a honeycomb-shaped ceramic is used for a frame that holds a catalyst carrier. Has been. However, the ceramic frame has the following problems.
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。a. Since the thermal conductivity is low, it is difficult to raise the temperature and exhaust gas purification at the start of operation cannot be expected.
b.熱衝撃や機械振動に弱い。b. Sensitive to thermal shock and mechanical vibration.
c.金属との熱膨張差が大きいので、コンバータシェルへ
の固定が難しい。c. Since the difference in thermal expansion from metal is large, it is difficult to fix it to the converter shell.
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。ステンレンス鋼は
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−Al2O3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。その一例として、Alを3〜8%
含有するAl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Alを利用してステンレス鋼表面にα−Al2O
3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56−9672
6)。この他、α−Al2O3ウイスカーの生成を促進するた
め上記Al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57−71898)、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56−121641、同58−17743
7)等が知られている。In order to eliminate the drawbacks of the above ceramic converter,
Recently, the use of a heat-resistant stainless steel foil (foil) having a plate thickness of about 50 μm as a frame material of a catalyst carrier has been studied, and it has already been put to practical use in Europe and America. Since stainless steel is excellent in oxidation resistance at high temperatures, corrugating stainless steel foil to form a honeycomb-shaped frame,
The frame is coated with γ-Al 2 O 3 to be a catalyst support, dried and sintered, and then coated with a catalyst,
Manufactures metallic frame converters. However, the above-mentioned stainless steel frame does not always have sufficient adhesion to alumina that serves as a catalyst carrier, and therefore various improvements have been attempted. As an example, Al is 3-8%
Using Al-containing stainless steel containing, corrugated after annealing the foil of the stainless steel, after forming, further heat treatment by using Al in the steel α-Al 2 O on the stainless steel surface
3 whisker to produce a method of coating a gamma-Al 2 O 3 on the needle-like crystals has been known (JP 56-9672
6). In addition, in order to promote the formation of α-Al 2 O 3 whiskers, the above-mentioned Al-containing stainless steel is preheated in a CO 2 atmosphere or the like (JP-A-57-71898), or the components of the stainless steel are Zr and Y. And the like to improve mechanical strength and high temperature creep characteristics (Japanese Patent Laid-Open Nos. 56-121641 and 58-17743).
7) etc. are known.
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Al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−Al2O3を生成させるものであ
り、製造工程が煩雑である。またAl含有量が3〜8%程
度に及ぶため圧延性に劣り、板厚50μm程度のフォイル
を製造するのが困難である。更に、鋼中のAl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。However, the above-mentioned conventional methods of forming the frame of the catalytic converter using stainless steel, all use high Al content stainless steel, the heat treatment of the stainless steel
Since Al is used to generate α-Al 2 O 3 on the steel surface, the manufacturing process is complicated. Further, since the Al content is about 3 to 8%, the rolling property is poor, and it is difficult to manufacture a foil with a plate thickness of about 50 μm. Further, since Al in the steel is used, there is a problem that the formation of α-Al 2 O 3 tends to be insufficient.
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。その一例は、0.01
〜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Al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61−568、特公表60−50176
5)。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Alめ
っきを被覆し、加熱処理することにより上記ウイスカー
を生成させるものであり、上記Al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−Al、Fe−Al−Si)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。In order to avoid the problems of the above-mentioned conventional method using stainless steel, a method of manufacturing the metallic frame using titanium-containing low carbon steel is also known. An example is 0.01
This is a method of forming a foil by using a low carbon steel containing Ti of 1.0% to 1.0%, applying hot-dip Al plating on the surface of the carbon steel, and then cold rolling to form a foil (Japanese Patent Laid-Open No. 61-568, JP-A-60-568). −50176
Five). This method uses economically advantageous low-carbon steel instead of expensive stainless steel, adds Ti to the steel in order to improve rolling property and high temperature oxidation resistance, and further coats the surface of the steel with molten Al plating. However, the whisker is generated by heat treatment, as compared with the method using the Al-containing stainless steel, the manufacturing process is simple and economically advantageous, but the mother of those to which Ti is added Since the material is low carbon steel, the heat resistance of the product is still inferior, and its reliability is poor when used at high temperatures of 800 ° C or higher. Moreover, since a hard and brittle alloy layer (Fe-Al, Fe-Al-Si) is formed in the hot-dip plated layer, there is a serious problem that the plated layer is easily peeled off during rolling after plating.
[問題点の解決に係る知見] 本発明者は、Ti含有低炭素鋼に比べステンレス鋼は高
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Alめっきを施
し、該Alめっき層の加熱処理により上記ウイスカーを形
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。[Knowledge for Solving Problems] The present inventor has attempted to improve a metal frame using stainless steel, since stainless steel has markedly superior oxidation resistance at high temperatures as compared with Ti-containing low carbon steel. Unlike conventional methods that utilize the contained Al in the steel as the source, by subjecting the stainless steel surface to Al plating by vapor deposition plating or electroplating, and forming the above whiskers by heat treatment of the Al plating layer, at high temperatures, It has been found that it is possible to produce a metallic frame having excellent oxidation resistance and excellent workability that does not cause peeling of the plating layer during rolling and molding.
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い。他方、蒸着めっ
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
アルミナウイスカーを形成できることを見出した。Further, in the method of forming a plating layer on stainless steel, the plating method is important, and when Al plating is performed by hot dipping, non-plating is likely to occur, and it is difficult to obtain a thin and uniform plating layer. . On the other hand, it has been found that if Al plating is applied by vapor deposition plating or electroplating, a uniform plating layer having excellent adhesion to the base material can be obtained and a good alumina whisker can be formed.
[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、該ステンレス鋼表面
に蒸着めっきまた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Alめっき層にα−Al2O3ウイスカーを生成
させた後にγ−Al2O3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。According to the present invention, a stainless steel foil is used as a frame, and at least one surface of the frame is coated with alumina for supporting a catalyst, which is a catalytic converter substrate, wherein the stainless steel is Cr: 3-25% by weight (% below),
C: 0.08% or less, Ti: 0.05 to 0.5%, Al: less than 1%, Mn: 0.8%
Hereinafter, Si: 0.8% or less, the balance is a Ti-containing stainless steel consisting of iron and unavoidable impurities, the stainless steel surface is subjected to Al plating by vapor deposition plating or electroplating,
In the case of the vapor deposition plating, heat treatment is performed simultaneously with or after plating, and in the case of the electroplating, heat treatment is performed after plating to generate α-Al 2 O 3 whiskers in the Al plating layer and then γ-Al. A substrate for a catalytic converter is provided, which is coated with 2 O 3 to form the alumina carrier.
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。An example of the manufacturing process of the metallic frame according to the present invention is shown in FIG.
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、Al:1%未満、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、残部が鉄
および不可避的不純物からなるものを言う。Ti-containing stainless steel is used for the metallic frame of the present invention. The Ti-containing stainless steel means Cr: 3 to 25
%, C: 0.08% or less, Al: less than 1%, Ti: 0.05 to 0.5%, Mn and Si are contents in the range contained in ordinary stainless steel, and the balance is It is composed of iron and inevitable impurities.
Tiを含有しないステンレス鋼の場合、Al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
っ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、Alめっき層の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。In the case of stainless steel that does not contain Ti, Al diffused into the steel from the Al plating layer combines with carbon and nitrogen in the steel to form voids near the interface between the plating layer and the base metal, which causes the peeling of the plating layer. Cause. Therefore, Ti is required in an amount sufficient to combine with all the carbon and nitrogen in the steel. Furthermore, in the present invention, Al of the Al plating layer is smoothly diffused in the steel, and it serves to clean the steel structure and improve the rolling property, and from this viewpoint, the Ti amount is 0.05 to 0.
5% is preferable.
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。If the Ti content is less than 0.05%, not all carbon and nitrogen in the steel will be sufficiently bonded to Ti. Moreover, even if the Ti content is 0.5% or more, the free Ti content in the steel only increases,
The above effect is not further improved.
Crの含有量は3〜25%を必要とし、好ましくは、11〜
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、Alの複合酸化物を形成し、最
少源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。The Cr content needs to be 3 to 25%, preferably 11 to
20%. When the Cr content is less than 3%, the high temperature oxidation resistance of the base material is poor. Stainless steel generally contains 11% or more of Cr, but in the present invention, if 3% or more of Cr is contained, a complex oxide of Fe, Cr, and Al is formed, and a minimum source is required. Since high temperature oxidation resistance can be obtained, those containing 3% or more of Cr are included in the range of stainless steel. Even if the Cr content exceeds 25%, the effect of significantly improving the oxidation resistance of the base metal is not recognized, and considering that Cr is an expensive metal, the Cr content is 25% or less economically. Preferably there is.
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ウイスカーを生
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。本発明においては、Alを含有しないも
の或いはAl量が1%未満のステンレス鋼を用いる。この
結果、板厚50μm程度の冷延フォイルの製造が容易であ
る。Al量が1%を越えると、Al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。Unlike the conventional method, the present invention does not use Al in steel to generate α-Al 2 O 3 whiskers in the method using stainless steel, so that it is not necessary to use high Al-containing stainless steel. In the present invention, stainless steel containing no Al or having an Al content of less than 1% is used. As a result, it is easy to manufacture a cold rolled foil having a plate thickness of about 50 μm. If the amount of Al exceeds 1%, the base material becomes hard as the amount of Al increases and rolling becomes difficult, which is not preferable.
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。The content of Mn and Si is within the range contained in ordinary stainless steel, and is generally Mn: 0.8% or less and Si: 0.8% or less.
尚、Mn、Si、Niの含有量は本発明において本質的なも
のではない。The contents of Mn, Si and Ni are not essential in the present invention.
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。In addition, the stainless steel contains P, S, and the like as unavoidable impurities, but there is no problem if they are below the usual mixing amount. Considering the mechanical properties of the base material, the smaller the amount of these elements, the more preferable.
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50μm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〜
0.3mm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。Both or one surface of the above stainless steel is plated with Al by vapor deposition or electroplating. During the plating treatment, the stainless steel may be rolled in advance to a foil having a plate thickness of about 50 μm, or a plate thickness of 0.1 to
A steel plate having a thickness of about 0.3 mm may be plated and then rolled to the thickness of the foil.
該めっき層は上記α−Al2O3ウイ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
一な上記ウイ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0.5〜8.0μmが最適であり、また、板
厚0.1〜0.3mm程度の鋼板を用いる場合にも圧延後のフォ
イルのめっき層の膜厚が0.5〜8.0μmであることが好ま
しい。めっき層の膜厚が0.5μmより薄い場合、上記ウ
イ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8.0μmより厚い場合、上記ウイスカーを生成
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、めっき層の膜圧は0.5〜8.0
μmが好適である。The plating layer is for forming the α-Al 2 O 3 whiskers, and therefore the thickness of the plating layer may be such that the uniform whiskers are formed on the steel surface. Specifically, when foil-shaped stainless steel is used, the film thickness of the plating layer is optimally 0.5 to 8.0 μm, and even when a steel plate having a plate thickness of 0.1 to 0.3 mm is used, the foil after rolling is used. It is preferable that the plating layer has a thickness of 0.5 to 8.0 μm. If the thickness of the plating layer is less than 0.5 μm, insufficient formation of the above whiskers occurs. If the thickness of the plating layer is more than 8.0 μm, heating for a long time is required to generate the above whiskers. Treatment or treatment at higher temperature is required. Therefore, the film pressure of the plating layer is 0.5 to 8.0.
μm is preferred.
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−Al2O3ウイスカーの生成形態を不均一
にする。The Al plating layer is formed by vapor deposition plating or electroplating. In the case of hot dip plating, it is unavoidable that a brittle alloy layer is formed near the plating layer interface as described above. The alloy layer is likely to cause the peeling of the plating layer, and also makes the α-Al 2 O 3 whiskers formation uneven.
蒸気めっきの原理は、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
るいことが無く、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50μm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、通常0.25mm以上の板厚を有する鋼帯に限られ
る。またAl溶融めっきによりステンレス鋼板にAlめっき
を施す場合、溶融Al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Alめっきを施すことが
出来る。更に、蒸着めっきは薄めっきが可能であり、蒸
着時の熱を利用して蒸着工程においてAlめっき層に直ち
にα−Al2O3被膜を形成することもできる。The principle of vapor plating is to deposit the vapor of the plating metal on the surface of the steel strip in the vacuum vapor deposition chamber and condense it to form a plating layer, without the inconvenient alloy layer found in hot dip plating. It is possible to obtain a plating layer having excellent adhesion. Further, vapor deposition plating can form a good plating layer even on an extremely thin steel strip having a plate thickness of about 50 μm. On the other hand, in hot dip galvanizing, a steel strip is passed through a plating bath heated to a temperature higher than its melting point, so that an extremely thin steel strip is apt to cause remarkable thermal strain and is usually limited to a steel strip having a plate thickness of 0.25 mm or more. Further, when the stainless steel sheet is subjected to Al plating by Al hot dip coating, the wettability between the molten Al and the stainless steel sheet is poor and dot-like non-plating is likely to occur. In the case of vapor deposition plating,
Al plating with good adhesion can also be applied to stainless steel sheets. Further, the vapor deposition plating can be thin plating, and the α-Al 2 O 3 coating can be immediately formed on the Al plating layer in the vapor deposition step by utilizing the heat during vapor deposition.
上記蒸着めっきに代えて電気めっきによりAl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とが
できる。Instead of the vapor deposition plating, Al plating may be formed by electroplating. As with the case of vapor deposition plating, the plating layer formed by electroplating does not form an alloy layer as seen in hot dipping, and a good plating layer can be obtained.
上記蒸着めっき又は電気めっきによりAl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。The Al-plated stainless steel foil by vapor deposition plating or electroplating is processed into a honeycomb-shaped structure by corrugation, and is subsequently processed into a converter frame through a canning process.
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−Al2O3ウイ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、800〜1100℃、5分〜5
0時間であれば良い。After the above processing, heat treatment in the atmosphere forms α-Al 2 O 3 whiskers on the Al plating layer (see FIG. 2 (a)). The heat treatment may be heating in the air, and specific heat treatment conditions are slightly different depending on the type of stainless steel and the film thickness of the plating layer, but usually 800 to 1100 ° C., 5 minutes to 5 minutes.
0 hours is all right.
板厚0.1〜0.3mm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25〜90μm、めっ
き層の厚さ0.5〜8.0μmにした後、上記コルゲート加工
および熱処理を施す。When the above Al plating is applied to a stainless steel plate having a plate thickness of 0.1 to 0.3 mm, the steel plate is rolled to a plate thickness of 25 to 90 μm and a plating layer thickness of 0.5 to 8.0 μm, and then the corrugation and heat treatment are performed. Give.
高Al含有ステンレス鋼を用い、めっき層を形成せずに
上記ウイ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イ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、或いは炭酸ガス雰囲気中で加熱してい
る。In the conventional method of forming the above whiskers without forming a plating layer using high Al content stainless steel, it is not possible to form satisfactory whiskers by heating in the atmosphere. Therefore, heating is performed in an inert gas atmosphere with an oxygen partial pressure of 0.75 Torr or less, or in a carbon dioxide gas atmosphere.
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
り良好なウイスカーを形成することができる。In the present invention, it is not necessary to adjust the atmosphere, which is indispensable in the above-mentioned conventional method, and heating in the air is sufficient, whereby a good whisker can be formed.
α−Al2O3ウイ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って異なり、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
時間で上記ウイスカーが生成される。なお、めっき層の
膜厚の薄い方が微細かつ針状のウイ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ウイスカーを
短時間で形成できる。The heating temperature and time for the α-Al 2 O 3 whiskers to form are A
l It depends on the film thickness of the plating layer. As mentioned above, if the film thickness of the plating layer is 0.5 to 8.0 μm, 800 to 1100 ° C, 5 minutes to 50
The whiskers are generated in time. It should be noted that a thinner plating layer tends to form fine and needle-like whiskers in a short time, but even if the thickness is thick, if the heating temperature is high within the above range, needle-like whiskers can be formed. Whiskers can be formed in a short time.
上記加熱処理により鋼表面に化学的に安定なα−Al2O
3が形成される一方、めっき層のAl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。Chemically stable α-Al 2 O on the steel surface by the above heat treatment
While 3 is formed, Al in the plating layer diffuses into the steel and forms a solid solution, which improves the heat resistance of the stainless steel foil.
上記加熱処理(ウイスカー処理)の後、触媒担体とな
るγ−Al2O3が上記ウイ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−Al2O3の膜厚は通常1〜10μmである。
γ−Al2O3層の密着性はα−Al2O3ウイスカーの形態に依
存しており、微細かつ針状のウイスカーである程密着性
が良い。上記γ−Al2O3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。After the heat treatment (whisker treatment), γ-Al 2 O 3 serving as a catalyst carrier is coated on the whiskers (see FIG. 2 (b)). The coating of γ-Al 2 O 3 may be carried out by a usual method. For example, the coating alumina sol is applied onto the foil, and after drying,
It is formed by heating to 500 to 800 ° C. in the air and firing. The film thickness of γ-Al 2 O 3 is usually 1 to 10 μm.
The adhesion of the γ-Al 2 O 3 layer depends on the form of the α-Al 2 O 3 whiskers, and the finer and acicular whiskers, the better the adhesion. A metal catalyst such as platinum or rhodium is further coated on the γ-Al 2 O 3 layer (FIG. 2 (c)) to finally form a catalytic converter substrate.
尚、第2図中 10はステンレス鋼フォイル、11はα−
Al2O3ウイスカー、12はγ−Al2O3、13は金属触媒であ
る。In Fig. 2, 10 is stainless steel foil, 11 is α-
Al 2 O 3 whiskers, 12 is γ-Al 2 O 3 , and 13 is a metal catalyst.
[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。EFFECTS OF THE INVENTION The catalytic converter substrate of the present invention has the following advantages.
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50μm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。a. It is easy to manufacture the foil because normal Ti-containing stainless steel is used as the base material. Since the conventional method using stainless steel is limited to high Al content stainless steel, it is difficult to roll the foil to a thickness of about 50 μm.
Also, those using low carbon steel have poor oxidation resistance at high temperatures.
It cannot withstand long-term use in the temperature range of 800 ° C or higher.
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。
従って上記ウイスカーが鋼表面に均一に形成される結果
γ−Al2O3コーデイング層の密着性に優れる。b. Since Al plating is formed by vapor deposition plating or electroplating, a fragile alloy layer does not occur near the plating interface that occurs in hot dip plating, and the plating layer does not peel off even by rolling after plating, Good rolling workability.
Therefore, as a result of forming the above whiskers uniformly on the steel surface, the adhesion of the γ-Al 2 O 3 coding layer is excellent.
c.大気中での加熱によりAlめっき層に化学的に安定なα
−Al2O3ウイスカーが容易に形成される、高Al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イ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
により良好なウイスカーを形成することができる利点を
有する。c. α that is chemically stable to the Al plating layer when heated in the atmosphere
In the conventional method using high Al content stainless steel, in which Al 2 O 3 whiskers are easily formed, satisfactory whiskers cannot be formed by heating in the atmosphere. Therefore, heating is performed in an inert gas atmosphere with an oxygen partial pressure of 0.75 Torr or less, or in a carbon dioxide gas atmosphere. In this respect, the present invention has an advantage that it is not necessary to adjust the atmosphere, which is indispensable in the above-mentioned conventional method, and heating in the air is sufficient, whereby a good whisker can be formed.
d.上記ウイスカー処理時に鋼中にAl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Al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。d. The heat resistance of the stainless steel foil is further improved because Al diffuses and forms a solid solution in the steel during the above whisker treatment. In the conventional method of hot dip plating, low carbon steel is used instead of stainless steel, so that even if Al diffuses from the Al plating layer into the steel, the heat resistance is limited.
[実施例および比較例] 実施例 1 第1表に示す成分のステンレス鋼フォイル(板厚50μ
m)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Al蒸着めっきを施した。[Examples and Comparative Examples] Example 1 A stainless steel foil having the components shown in Table 1 (plate thickness 50 μm
After degreasing and pickling according to a conventional method using m), Al vapor deposition plating was performed on both surfaces of the stainless steel surface under the vapor deposition conditions shown in Table 2.
引続き、該Alめっきフォイルを大気中で10分〜10時
間、900℃に加熱し、ウイスカーを生成させた。該ウイ
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)
はめっき膜厚3μmの試料を大気中で900℃に加熱した
時の鋼中へのAl拡散挙動を示している。同図(a)に示
されるように、900℃、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2.17×10-10(cm2/s)であっ
た。また同図(b)はめっき膜厚3μm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Al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。Subsequently, the Al-plated foil was heated to 900 ° C. for 10 minutes to 10 hours in the atmosphere to form whiskers. When the Al diffusion state in the steel during the whisker treatment was examined, the results shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b) were obtained. FIG.
Shows the Al diffusion behavior in steel when a sample with a plating film thickness of 3 μm was heated to 900 ° C. in the atmosphere. As shown in FIG. 4A, it was confirmed from the chemical analysis result that the average Al content in the steel after the heat treatment at 900 ° C. for 3 hours was about 3%. The diffusion depth of Al was proportional to the heating temperature and the holding time, and the calculated diffusion coefficient was 2.17 × 10 −10 (cm 2 / s). Further, FIG. 3B shows the Al concentration distribution in the thickness direction of a sample having a plating film thickness of 3 μm after heating and holding at 900 ° C. for 1 to 3 hours in the atmosphere. 900 according to FIG.
It can be confirmed that the Al concentration inside the Al plating foil becomes substantially uniform by the heat treatment at 3 ° C. for 3 hours.
次に、めっき膜厚1μm、3μm、7μmの試料を90
0℃、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き
層のX線回析チャートを第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イス
カーの成長が速いことが確認された。また、該ウイスカ
ーは第5図のチャートからα−Al2O3であることが確認
された。Next, the samples with plating film thicknesses of 1 μm, 3 μm and 7 μm
Scanning electron micrographs of the plated layer surface after heat treatment at 0 ° C. for 10 hours are shown in FIGS. 4 (a), (b) and (c). Further, FIG. 5 shows an X-ray diffraction chart of the plating layer of the sample prepared under the same conditions as in FIG. FIG. 4 (a)-
As shown in (c), fine and dense needle-like crystals are formed on the surface of the Al-plated stainless steel, and if the heat treatment conditions are the same, the thinner the plating film, the faster the growth of whiskers. Was confirmed. Further, it was confirmed from the chart of FIG. 5 that the whiskers were α-Al 2 O 3 .
めっき膜厚3μm、900℃、10時間の加熱処理により
ウイ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−Al2O3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の碁盤
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層(γ−Al
2O3)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Alめっきステンレス
鋼表面に形成されたα−Al2O3ウイスカーを介してγ−A
l2O3コーティング層が付着しており、該ウイスカーが該
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Alめっき
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。Γ-Al 2 O 3 was further coated on the sample in which whiskers were formed by heat treatment at a plating film thickness of 3 μm at 900 ° C. for 10 hours under the conditions shown in Table 3 . A scanning electron micrograph of the surface portion of the coating-treated sample is shown in FIG. In addition, after putting a 2 mm cross cut on the surface of the same sample, a test by peeling the tape is performed,
The adhesion of the coating layer was investigated. The results are shown in FIG. The degree of peeling in Fig. 7 is the total coating layer (γ-Al
2 O 3 ) Expressed by the ratio of the peeled area to the area. Sixth
As shown in the figure, γ-A was formed through α-Al 2 O 3 whiskers formed on the surface of the sample Al-plated stainless steel of this example.
The l 2 O 3 coating layer is adhered and the whiskers project into the coating layer to form a strong bond. Therefore, as shown in FIG. 7, it was confirmed that the coating layer had extremely high adhesion to Al-plated stainless steel.
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50μm)をめっき母材とした。
尚、Cr以外の鋼中成分(%)は C:0.200〜0.035、Si:0.047〜0.57 Mn:0.18〜0.36、P:0.005〜0.016 S:0.006〜0.018、Al:0.06〜0.20 Ti:0.14〜0.42 である。 Example 2 A stainless steel foil (plate thickness: 50 μm) having various Cr contents in the range of 2.5 to 25.8% was used as a plating base material.
In addition, the components (%) in steel other than Cr are C: 0.200-0.035, Si: 0.047-0.57 Mn: 0.18-0.36, P: 0.005-0.016 S: 0.006-0.018, Al: 0.06-0.20 Ti: 0.14-0.42 Is.
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Alめっきを施した後、1000℃、5時間のウイスカー処
理を行ない、第3表の条件にてγ−Al2O3をコーティン
グした。The stainless steel foil was subjected to Al plating under the same vapor deposition conditions as in Table 2 and then subjected to whisker treatment at 1000 ° C. for 5 hours and coated with γ-Al 2 O 3 under the conditions in Table 3 .
上記試料についてウイスカー形態およびγ−Al2O3の
密着性を夫々試験した。The above samples were tested for whisker morphology and γ-Al 2 O 3 adhesion, respectively.
上記ステンレス鋼フォイルに蒸着Alめっきを施した
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。After the vapor deposition Al plating was applied to the above stainless steel foil, the heating and cooling cycle of heating at 1100 ° C. for 1 hour in the air and air cooling for 30 minutes was defined as one cycle, and the oxidation increase after 100 cycles of this was measured. The heat resistance was evaluated by.
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。Table 4 collectively shows these results. The evaluation criteria are as follows.
ウイスカー形態 ×:ウイスカー生成不均一 △:ウイスカー粗大 ○:ウイスカー生成均一かつ微細 テープ剥離試験によるγ−Al2O3の密着性 ×:剥離度 15%以上 △:剥離度 10〜15%未満 ○:剥離度 10%未満 耐熱性 ×:酸化増量 1mg/cm2以上 ○:酸化増量 1mg/cm2未満 本表から、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(No.13〜16)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4.5〜17.6%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。Whisker morphology x: Non-uniformity of whisker formation Δ: Coarse whisker formation ○: Uniform and fine whisker formation Adhesion of γ-Al 2 O 3 by tape peeling test x: Peeling rate of 15% or more △: Peeling degree of 10 to less than 15% ○: Degree of peeling less than 10% Heat resistance ×: Oxidation increase of 1 mg / cm 2 or more ○: Oxidation increase of less than 1 mg / cm 2 From this table, it can be seen that the samples having Cr contents of 2.5% or less (Nos. 1 to 4) have a problem in heat resistance of the substrate itself. The Cr content of 25.8% (No. 13 to 16) has both the adhesion heat resistance of the coating layer and the heat resistance of the base material which are satisfactory properties as a base material for a catalytic converter. The degree is equivalent to that of Cr content of 4.5 to 17.6%, so it can be seen that the Cr content is sufficient within the above range.
また、本表から、Al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−Al2O3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15%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%未満であり、とくに、Alめっき層の膜厚が
1.5〜7.5μm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。Further, it can be seen from this table that by applying the Al plating film, a γ-Al 2 O 3 layer having better adhesion than the conventional one is formed. The degree of peeling of the samples shown in Comparative Examples 1 and 2 described later are both 15% or more, while the degree of peeling of the samples according to the present invention is less than 15%. But
The peeling degree of those having a thickness of 1.5 to 7.5 μm is less than 10%, and the adhesiveness of the coating layer is greatly improved.
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12μm厚の蒸着Alめっきを施した。Example 3 A stainless steel plate having a plate thickness of 0.2 mm and having the following composition was subjected to vapor deposition Al plating having a thickness of 12 μm on one surface.
C:0.010%、Si:0.35%、Mn:0.31%、 P:0.012%、S:0.014%、Cr:13.8%、 Ti: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。C: 0.010%, Si: 0.35%, Mn: 0.31%, P: 0.012%, S: 0.014%, Cr: 13.8%, Ti: 0.24%, the balance is Fe and unavoidable impurities. On the street.
基板温度:200℃、真空度:約1×10-5 Torr 蒸着速度:20μm/min 上記条件下で作成した蒸着Alめっき鋼板を圧下率75%
で冷間圧延して、板厚50μm、めっき膜厚3μmのAlめ
っきステンレス鋼フォイルを形成した。更に該Alめっき
フォイルを大気中で900℃、10時間加熱してウイスカー
を生成させ、第3表に示す条件下で該ウイスカーの上に
γ−Al2O3をコーティングした。Substrate temperature: 200 ° C, vacuum degree: approx. 1 × 10 -5 Torr Vapor deposition rate: 20 μm / min Deposition rate of the vapor-deposited Al-plated steel sheet produced under the above conditions is 75%
Cold-rolled to form an Al-plated stainless steel foil having a plate thickness of 50 μm and a plating film thickness of 3 μm. Further, the Al plating foil was heated in air at 900 ° C. for 10 hours to form whiskers, and γ-Al 2 O 3 was coated on the whiskers under the conditions shown in Table 3 .
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、ウイスカー形態、γ−Al2O3の密着
性、耐熱性を何れも満足するものであった。The substrate obtained by the above manufacturing process satisfied the evaluation criteria shown in Example 2 and satisfied all of the whisker morphology, the adhesion of γ-Al 2 O 3 , and the heat resistance.
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50μ
m)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Al電気め
っきを施した。尚、該めっき浴は、塩化アルミニウム
(AlCl3)67モル%とアルキルピリジニウムハロゲン化
物(C5H5N−R−Cl、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60vol%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、Al板(純度99.99重量%)を陽
極として用い、電気密度3A/dm2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3μm厚
さのAlめっきを施した。Example 4 A stainless steel foil having the components shown in Table 1 (plate thickness 50 μm
m) is subjected to plating pretreatment such as degreasing and pickling by a conventional method, then dried and immediately immersed in a plating bath (bath temperature 20 ° C) that has been kept in an inert atmosphere in advance for Al electricity. It was plated. The plating bath was a molten salt bath containing 67 mol% of aluminum chloride (AlCl 3 ) and 33 mol% of alkylpyridinium halide (C 5 H 5 N—R—Cl, where R is a methyl group or a butyl group). Benzene was added at 60 vol% to the above. For plating, the stainless steel foil was used as a cathode and an Al plate (purity 99.99% by weight) was used as an anode, and a direct current with an electric density of 3 A / dm 2 was applied for about 5 minutes to obtain a thickness of about 3 μm on both sides of the stainless steel foil. Al plating was applied.
引続き、該Alめっきフォイルを大気中で10時間、900
℃に加熱し、ウイスカーを生成させ、更に、第3表に示
す条件下でγ−Al2O3をコーティングした。Subsequently, the Al plating foil was exposed to air for 10 hours at 900
The mixture was heated to ℃ to form whiskers, and γ-Al 2 O 3 was coated under the conditions shown in Table 3 .
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。The catalytic converter substrate according to the present invention obtained by the above electroplating showed good results in the various tests shown in Table 4 like other substrates according to the present invention obtained by the vapor deposition Al plating.
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900℃、10時間加熱しウイスカー
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Al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
よっては上記ウイ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
よっても上記ウイスカーが形成されず、その後更に大気
中で975℃、16時間加熱することにより始めてウイスカ
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イスカーが形成されなかった。Comparative Examples 1 and 2 Using a high Al-containing stainless steel having the components shown in the following table, a whisker treatment was performed by heating in the atmosphere at 900 ° C. for 10 hours in the same manner as in Example 1. The results are shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b). As is clear from the figure, in each of Comparative Examples 1 and 2 having no Al plating film, the above whiskers cannot be formed by the heat treatment in the same atmosphere as in Example 1.
In the sample of Comparative Example 2, the above whiskers were not formed even by heating in CO 2 gas at 900 ° C. for 10 minutes, and then the whiskers were formed only by further heating in air at 975 ° C. for 16 hours. However, no whiskers were formed in the sample of Comparative Example 1 under any of the above heating conditions.
更に比較例1、2について上記加熱処理後、γ−Al2O
3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上記ウイスカー
が形成されておらず、γ−Al2O3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−Al2O3層は剥離し易く、密着性が劣る。同様
に比較例2にも第4表に示すように密着性が劣る。Further, for Comparative Examples 1 and 2, after the above heat treatment, γ-Al 2 O
3 coated. FIG. 9 shows a partially enlarged photograph of the vicinity of the surface of the sample according to Comparative Example 1. Further, a peeling test of the coating layer was performed on these samples. The results are shown in Table 4. The results of Comparative Example 1 are shown in FIG. As shown in FIG. 9, the whiskers were not formed in the sample, and the boundary between the γ-Al 2 O 3 layer and the plating layer was a flat surface. Therefore, as shown in FIG. 7, the γ-Al 2 O 3 layer of Comparative Example 1 is easily peeled off and the adhesion is poor. Similarly, Comparative Example 2 also has poor adhesion as shown in Table 4.
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)はウイ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Al拡散状態を示すグラフ、第4図
(a)、(b)、(c)は実施例1の試料についてめっ
き層表面の金属組織を示す電子顕微鏡写真、第5図は同
試料のX線回析チャート、第6図は同試料の表面部分断
面の金属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
試料について表面の鋸組織を示す電子顕微鏡写真、第9
図は同試料の表面部分断面の鋸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−AlOウイスカー、 12……γ−AlO、 13は金属触媒である。FIG. 1 is a flow chart showing an example of a manufacturing process of a metallic frame according to the present invention, and FIGS. 2 (a), (b),
(C) is a schematic explanatory view of the foil surface related to whisker treatment or catalyst coating, and FIGS. 3 (a) and 3 (b).
Is a graph showing the Al diffusion state in Example 1, FIGS. 4 (a), (b), and (c) are electron micrographs showing the metal structure of the plating layer surface for the sample of Example 1, and FIG. 5 is the same. An X-ray diffraction chart of the sample, FIG. 6 is an electron micrograph showing the metal structure of the surface section of the sample, FIG. 7 is a graph showing the results of the peeling test, and FIGS. 8 (a) and 8 (b) are Electron micrograph showing the sawtooth structure on the surface of the sample of Comparative Example, No. 9
The figure is an electron micrograph showing the sawtooth structure of the surface partial cross section of the same sample. In the drawing, 10 ... Stainless steel foil, 11 ... α-AlO whiskers, 12 ... γ-AlO, 13 are metal catalysts.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広瀬 祐輔 大阪府堺市石津西町5番地 日新製鋼株式 会社阪神研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−568(JP,A) 特開 昭62−95142(JP,A) 特開 昭49−99985(JP,A) 特開 昭52−4491(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Yusuke Hirose, 5 Ishizu Nishimachi, Sakai City, Osaka Prefecture, Nisshin Steel Co., Ltd., Hanshin Research Center (56) Reference JP 61-568 (JP, A) JP 62 -95142 (JP, A) JP-A-49-99985 (JP, A) JP-A-52-4491 (JP, A)
Claims (5)
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
っきと同時の加熱処理により,または該蒸着めっきもし
くは該電気めっき後の加熱処理によりAlめっき層にα−
Al2O3ウイスカーを生成させた後にγ−Al2O3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。1. A substrate for a catalytic converter, comprising a stainless steel foil as a frame, and at least one surface of the frame being coated with alumina for carrying a catalyst, comprising:
The above stainless steel is Cr: 3 to 25% by weight (hereinafter%), C: 0.08
% Or less, Ti: 0.05 to 0.5%, Al: less than 1%, Mn: 0.8% or less,
Si: 0.8% or less, balance consisting of iron and unavoidable impurities
Ti-containing stainless steel, Al plating is applied to the surface of the stainless steel by vapor deposition plating or electroplating, and the Al plating layer is formed by heat treatment at the same time as the vapor deposition plating or by heat treatment after the vapor deposition plating or the electroplating. α-
A substrate for a catalytic converter, characterized in that after forming Al 2 O 3 whiskers, γ-Al 2 O 3 is coated to form the alumina carrier.
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イスカーを生
成させた特許請求の範囲第1項の基体。2. The use of the stainless steel foil, wherein the foil surface is subjected to Al vapor deposition plating or Al electroplating, followed by corrugation and heat treatment to produce the whiskers. Substrate.
μmである特許請求の範囲第1項の基体。3. The plate thickness of the stainless steel foil is 25 to 90.
The substrate of claim 1 which is μm.
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
して上記ウイスカーを生成させた特許請求の範囲第1項
の基体。4. A stainless steel plate as described above is used.
The substrate according to claim 1, wherein after the aluminum vapor deposition plating or the aluminum electroplating, the steel sheet is rolled into a foil, corrugated, and then heat-treated to form the whiskers.
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Al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。5. The thickness of the plating layer applied to the stainless steel foil and the thickness of the plating layer after the aluminum foil plating and the Al electroplating of the stainless steel plate and rolling to form a foil are 0.5 to 8.0 μm. The substrate according to claim 2 or 4, which is
Applications Claiming Priority (2)
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| JP61-282038 | 1986-11-28 |
Publications (2)
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Family
ID=17647362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1987
- 1987-05-14 JP JP62115991A patent/JPH08197B2/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS63232850A (en) | 1988-09-28 |
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