JPH0881742A - 高温耐酸化性のすぐれたＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金箔材の製造方法 - Google Patents
高温耐酸化性のすぐれたＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金箔材の製造方法Info
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- JPH0881742A JPH0881742A JP24480894A JP24480894A JPH0881742A JP H0881742 A JPH0881742 A JP H0881742A JP 24480894 A JP24480894 A JP 24480894A JP 24480894 A JP24480894 A JP 24480894A JP H0881742 A JPH0881742 A JP H0881742A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高温耐酸化性のすぐれたＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系
合金箔材を製造する。 【構成】 重量％で、Ｃｒ：１５〜３５％、Ａｌ：７〜
２０％を含有するＦｅ基合金で構成され、かつ理論密度
比：５０〜８５％、厚さ：３０〜５００μｍを有する多
孔質薄板焼結材から、圧延加工にて９０％以上の理論密
度比をもったＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金箔材を製造する。
合金箔材を製造する。 【構成】 重量％で、Ｃｒ：１５〜３５％、Ａｌ：７〜
２０％を含有するＦｅ基合金で構成され、かつ理論密度
比：５０〜８５％、厚さ：３０〜５００μｍを有する多
孔質薄板焼結材から、圧延加工にて９０％以上の理論密
度比をもったＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金箔材を製造する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、すぐれた高温耐酸化
性を有するＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金箔材を製造する方法
に関するものである。
性を有するＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金箔材を製造する方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に高温耐酸化性が要求され
る、例えばガソリンエンジンの排ガス浄化装置の構造部
材としての触媒担体などの製造に、特開平４−１２８３
４６号公報に例示されるように、重量％で（以下、％は
重量％を示す）、Ｃｒ：１３〜２５％、Ａｌ：４．５〜
６．５％を含有するＦｅ基合金などで構成された箔材が
用いられており、このＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金箔材が、
合金溶湯をインゴットに鋳造し、このインゴットから熱
間圧延と冷間圧延にて箔材を成形することにより製造さ
れることも知られている。
る、例えばガソリンエンジンの排ガス浄化装置の構造部
材としての触媒担体などの製造に、特開平４−１２８３
４６号公報に例示されるように、重量％で（以下、％は
重量％を示す）、Ｃｒ：１３〜２５％、Ａｌ：４．５〜
６．５％を含有するＦｅ基合金などで構成された箔材が
用いられており、このＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金箔材が、
合金溶湯をインゴットに鋳造し、このインゴットから熱
間圧延と冷間圧延にて箔材を成形することにより製造さ
れることも知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年のガソリン
エンジンはじめ、その他各種の内燃機関などの高出力化
および高性能化はめざましく、これに伴ない、内燃機関
自体は勿論のこと、これの付属装置の構造部材である、
例えば上記触媒担体などもより一段の高温加熱化の傾向
にあるが、これを構成する上記の従来Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ
系合金箔材は、これに十分に対応し得る高温耐酸化性を
具備しないのが現状である。また、上記の従来Ｆｅ−Ｃ
ｒ−Ａｌ系合金箔材のＡｌ含有量を７％以上に高くして
高温耐酸化性を向上させる試みもなされたが、このよう
にＡｌ含有量を７％以上に高くすると、圧延時に割れが
発生し易くなり、したがって上記の従来法である溶製材
の圧延加工によっては、Ａｌ：７％以上含有のＦｅ−Ｃ
ｒ−Ａｌ系合金箔材を製造することができない。
エンジンはじめ、その他各種の内燃機関などの高出力化
および高性能化はめざましく、これに伴ない、内燃機関
自体は勿論のこと、これの付属装置の構造部材である、
例えば上記触媒担体などもより一段の高温加熱化の傾向
にあるが、これを構成する上記の従来Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ
系合金箔材は、これに十分に対応し得る高温耐酸化性を
具備しないのが現状である。また、上記の従来Ｆｅ−Ｃ
ｒ−Ａｌ系合金箔材のＡｌ含有量を７％以上に高くして
高温耐酸化性を向上させる試みもなされたが、このよう
にＡｌ含有量を７％以上に高くすると、圧延時に割れが
発生し易くなり、したがって上記の従来法である溶製材
の圧延加工によっては、Ａｌ：７％以上含有のＦｅ−Ｃ
ｒ−Ａｌ系合金箔材を製造することができない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、上記の従来Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系
合金箔材に着目し、これのＡｌ含有量を７％以上に高く
して高温耐酸化性の一段の向上をはかったＦｅ−Ｃｒ−
Ａｌ系合金箔材を製造すべく研究を行なった結果、従来
法におけるような溶製材の圧延加工によらずに、粉末冶
金法によって成形された多孔質薄板焼結材に圧延加工を
施す方法によると、Ａｌ含有量を７％以上に高くしても
圧延加工時に割れなどの発生なく、健全なＦｅ−Ｃｒ−
Ａｌ系合金箔材を製造することができるようになるとい
う研究結果を得たのである。
上述のような観点から、上記の従来Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系
合金箔材に着目し、これのＡｌ含有量を７％以上に高く
して高温耐酸化性の一段の向上をはかったＦｅ−Ｃｒ−
Ａｌ系合金箔材を製造すべく研究を行なった結果、従来
法におけるような溶製材の圧延加工によらずに、粉末冶
金法によって成形された多孔質薄板焼結材に圧延加工を
施す方法によると、Ａｌ含有量を７％以上に高くしても
圧延加工時に割れなどの発生なく、健全なＦｅ−Ｃｒ−
Ａｌ系合金箔材を製造することができるようになるとい
う研究結果を得たのである。
【０００５】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、Ｃｒ：１５〜３５％、Ａｌ：７
〜２０％を含有するＦｅ基合金、望ましくは、Ｃｒ：１
５〜３５％、Ａｌ：７〜２０％を含有し、さらに必要に
応じてＹを含む希土類元素：０．０１〜１％を含有し、
残りがＦｅと不可避不純物からなる組成を有するＦｅ基
合金、さらに望ましくは、Ｃｒ：１７〜３０％、Ａｌ：
９〜１６％を含有し、さらに必要に応じてＹを含む希土
類元素：０．０２〜０．２％を含有し、残りがＦｅと不
可避不純物からなる組成を有するＦｅ基合金で構成さ
れ、かつ理論密度比：５０〜８５％、望ましくは６０〜
７５％、厚さ：３０〜５００μｍ、望ましくは６０〜１
００μｍを有する多孔質薄板焼結材に、圧延加工を施し
て９０％以上、望ましくは９５％以上の理論密度比を有
するＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金箔材を製造する方法に特徴
を有するものである。
なされたものであって、Ｃｒ：１５〜３５％、Ａｌ：７
〜２０％を含有するＦｅ基合金、望ましくは、Ｃｒ：１
５〜３５％、Ａｌ：７〜２０％を含有し、さらに必要に
応じてＹを含む希土類元素：０．０１〜１％を含有し、
残りがＦｅと不可避不純物からなる組成を有するＦｅ基
合金、さらに望ましくは、Ｃｒ：１７〜３０％、Ａｌ：
９〜１６％を含有し、さらに必要に応じてＹを含む希土
類元素：０．０２〜０．２％を含有し、残りがＦｅと不
可避不純物からなる組成を有するＦｅ基合金で構成さ
れ、かつ理論密度比：５０〜８５％、望ましくは６０〜
７５％、厚さ：３０〜５００μｍ、望ましくは６０〜１
００μｍを有する多孔質薄板焼結材に、圧延加工を施し
て９０％以上、望ましくは９５％以上の理論密度比を有
するＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金箔材を製造する方法に特徴
を有するものである。
【０００６】つぎに、この発明の方法において、製造条
件を上記の通りに限定した理由を説明する。 （ａ） Ｆｅ基合金のＣｒ含有量 Ｃｒ成分には高温耐酸化性を向上させる作用があるが、
その含有量が１５％未満では所望の高温耐酸化性を確保
することができず、一方その含有量が３５％を越えると
靭性が低下するようになることから、その含有量を１５
〜３５％、望ましくは１７〜３０％と定めた。
件を上記の通りに限定した理由を説明する。 （ａ） Ｆｅ基合金のＣｒ含有量 Ｃｒ成分には高温耐酸化性を向上させる作用があるが、
その含有量が１５％未満では所望の高温耐酸化性を確保
することができず、一方その含有量が３５％を越えると
靭性が低下するようになることから、その含有量を１５
〜３５％、望ましくは１７〜３０％と定めた。
【０００７】（ｂ） Ｆｅ基合金のＡｌ含有量 Ａｌ成分には、Ｃｒとの共存において高温耐酸化性を一
段と向上させる作用があり、したがって所定のすぐれた
高温耐酸化性を確保するには７％以上の含有が必要であ
り、一方その含有量が２０％を越えると多孔質薄板焼結
材の焼結性が急激に低下し、所定の強度を確保すること
ができなくなることから、その含有量を７〜２０％、望
ましくは９〜１６％と定めた。
段と向上させる作用があり、したがって所定のすぐれた
高温耐酸化性を確保するには７％以上の含有が必要であ
り、一方その含有量が２０％を越えると多孔質薄板焼結
材の焼結性が急激に低下し、所定の強度を確保すること
ができなくなることから、その含有量を７〜２０％、望
ましくは９〜１６％と定めた。
【０００８】（ｃ） Ｆｅ基合金の希土類元素含有量 上記Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金箔材の表面には高温酸化雰
囲気に対してすぐれた安定性を示す酸化皮膜が形成され
るが、Ｙを含む希土類元素には上記酸化皮膜の素地に対
する密着性を向上させる作用があるので必要に応じて含
有されるものであり、しかしその含有量が０．０１％未
満では前記作用に所望の向上効果が得られず、一方その
含有量が１％を越えると高温耐酸化性が低下するように
なることから、その含有量を０．０１〜１％、望ましく
は０．０２〜０．２％と定めた。
囲気に対してすぐれた安定性を示す酸化皮膜が形成され
るが、Ｙを含む希土類元素には上記酸化皮膜の素地に対
する密着性を向上させる作用があるので必要に応じて含
有されるものであり、しかしその含有量が０．０１％未
満では前記作用に所望の向上効果が得られず、一方その
含有量が１％を越えると高温耐酸化性が低下するように
なることから、その含有量を０．０１〜１％、望ましく
は０．０２〜０．２％と定めた。
【０００９】（ｄ） 焼結材の理論密度比 多孔質薄板焼結材は、ドクターブレード法や押出し法な
どにより形成された成形体を焼結することにより形成さ
れるが、その理論密度比が５０％未満では強度が不十分
で、取扱いに支障をきたし、一方その理論密度比が８５
％を越えると圧延加工で割れが発生し易くなることか
ら、その理論密度比を５０〜８５％、望ましくは６０〜
７５％と定めた。
どにより形成された成形体を焼結することにより形成さ
れるが、その理論密度比が５０％未満では強度が不十分
で、取扱いに支障をきたし、一方その理論密度比が８５
％を越えると圧延加工で割れが発生し易くなることか
ら、その理論密度比を５０〜８５％、望ましくは６０〜
７５％と定めた。
【００１０】（ｅ） 焼結材の厚さ その厚さが３０μｍ未満では、箔材の厚さを薄くしても
圧延加工が不十分となり、箔材の理論密度比も９０％未
満となってしまい、箔材に所望の強度を確保することが
できず、一方その厚さが５００μｍを越えると、焼結材
の理論密度比との関係で１００μｍ以下の箔材を製造す
ることができ、さらに圧延加工を施して１００μｍ以下
の厚さにしようとすると、割れが発生するようになるこ
とから、その厚さを３０〜５００μｍ、望ましくは６０
〜１００μｍと定めた。
圧延加工が不十分となり、箔材の理論密度比も９０％未
満となってしまい、箔材に所望の強度を確保することが
できず、一方その厚さが５００μｍを越えると、焼結材
の理論密度比との関係で１００μｍ以下の箔材を製造す
ることができ、さらに圧延加工を施して１００μｍ以下
の厚さにしようとすると、割れが発生するようになるこ
とから、その厚さを３０〜５００μｍ、望ましくは６０
〜１００μｍと定めた。
【００１１】（ｆ） 箔材の理論密度比 その理論密度比が９０％未満では、箔材に所定の強度が
得られず、実用に際して支障をきたすようになることか
ら、その理論密度比を９０％以上、望ましくは９５％以
上と定めた。なお、この発明の方法において、圧延加工
は必要に応じて中間焼鈍を加えながら冷間圧延にて行な
うのがよく、また前記中間焼鈍は水素、または水素含有
ガス気流中、温度：１２００〜１３００℃に所定時間保
持の条件で行なうのがよい。
得られず、実用に際して支障をきたすようになることか
ら、その理論密度比を９０％以上、望ましくは９５％以
上と定めた。なお、この発明の方法において、圧延加工
は必要に応じて中間焼鈍を加えながら冷間圧延にて行な
うのがよく、また前記中間焼鈍は水素、または水素含有
ガス気流中、温度：１２００〜１３００℃に所定時間保
持の条件で行なうのがよい。
【００１２】
【実施例】つぎに、この発明の方法を実施例により具体
的に説明する。原料粉末として、それぞれ表１，２に示
される平均粒径および組成をもった水アトマイズＦｅ基
合金粉末を用意し、これら原料粉末のそれぞれに所定割
合で、ポリビニルブチラル樹脂、フタル酸ジＮブチル、
およびトルエン−エタノール混合溶液を配合し、ボール
ミルにて混合し、脱泡した後、通常のドクターブレード
法にて所定の厚さの薄板成形体を形成し、この成形体
を、水素雰囲気中、１２００〜１３００℃の範囲内の所
定の温度に１時間保持の条件で焼結して同じく表１，２
に示される理論密度比および厚さを有する多孔質薄板焼
結材ａ〜ｐを形成し、この多孔質薄板焼結材ａ〜ｐのそ
れぞれに少なくとも１回の冷間圧延と水素雰囲気中、１
２３０〜１２７０℃の範囲内の所定温度に１時間保持の
中間焼鈍を施すことにより本発明法１〜１４および比較
法１〜２を実施し、それぞれ表３に示される理論密度比
および厚さをもったＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金箔材を製造
した。なお、比較法１〜２は、製造されるＦｅ−Ｃｒ−
Ａｌ系合金箔材を構成するＦｅ基合金のＣｒおよびＡｌ
の含有量がこの発明の範囲から低い方に外れたものであ
る。
的に説明する。原料粉末として、それぞれ表１，２に示
される平均粒径および組成をもった水アトマイズＦｅ基
合金粉末を用意し、これら原料粉末のそれぞれに所定割
合で、ポリビニルブチラル樹脂、フタル酸ジＮブチル、
およびトルエン−エタノール混合溶液を配合し、ボール
ミルにて混合し、脱泡した後、通常のドクターブレード
法にて所定の厚さの薄板成形体を形成し、この成形体
を、水素雰囲気中、１２００〜１３００℃の範囲内の所
定の温度に１時間保持の条件で焼結して同じく表１，２
に示される理論密度比および厚さを有する多孔質薄板焼
結材ａ〜ｐを形成し、この多孔質薄板焼結材ａ〜ｐのそ
れぞれに少なくとも１回の冷間圧延と水素雰囲気中、１
２３０〜１２７０℃の範囲内の所定温度に１時間保持の
中間焼鈍を施すことにより本発明法１〜１４および比較
法１〜２を実施し、それぞれ表３に示される理論密度比
および厚さをもったＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金箔材を製造
した。なお、比較法１〜２は、製造されるＦｅ−Ｃｒ−
Ａｌ系合金箔材を構成するＦｅ基合金のＣｒおよびＡｌ
の含有量がこの発明の範囲から低い方に外れたものであ
る。
【００１３】ついで、この結果得られた各種のＦｅ−Ｃ
ｒ−Ａｌ系合金箔材について、ガソリンエンジンの排ガ
ス気流中、１１４０℃の温度に５００時間保持の条件で
高温酸化試験を行ない、酸化増量を測定した。これらの
測定結果を表３に示した。また、上記Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ
系合金箔材の表面性状を観察したが、いずれの箔材にも
割れなどの表面欠陥は全く見られず、表面性状のきわめ
て良好なものであった。
ｒ−Ａｌ系合金箔材について、ガソリンエンジンの排ガ
ス気流中、１１４０℃の温度に５００時間保持の条件で
高温酸化試験を行ない、酸化増量を測定した。これらの
測定結果を表３に示した。また、上記Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ
系合金箔材の表面性状を観察したが、いずれの箔材にも
割れなどの表面欠陥は全く見られず、表面性状のきわめ
て良好なものであった。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】
【表３】
【００１７】
【発明の効果】表３に示される結果から、本発明法１〜
１４によれば、従来法である溶製材の圧延加工では製造
が不可能であったＡｌ：７％以上含有のＦｅ−Ｃｒ−Ａ
ｌ系合金箔材を製造することができ、これが比較法１〜
２で製造された相対的にＣｒまたはＡｌ含有量の低いＦ
ｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金箔材に比して一段とすぐれた高温
耐酸化性をもつことが明らかである。上述のように、こ
の発明の方法によれば、従来Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金箔
材に比してすぐれた高温耐酸化性を有するＦｅ−Ｃｒ−
Ａｌ系合金箔材を製造することができるのである。
１４によれば、従来法である溶製材の圧延加工では製造
が不可能であったＡｌ：７％以上含有のＦｅ−Ｃｒ−Ａ
ｌ系合金箔材を製造することができ、これが比較法１〜
２で製造された相対的にＣｒまたはＡｌ含有量の低いＦ
ｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金箔材に比して一段とすぐれた高温
耐酸化性をもつことが明らかである。上述のように、こ
の発明の方法によれば、従来Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金箔
材に比してすぐれた高温耐酸化性を有するＦｅ−Ｃｒ−
Ａｌ系合金箔材を製造することができるのである。
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃｒ：１５〜３５％、Ａｌ：
７〜２０％を含有するＦｅ基合金で構成され、かつ理論
密度比：５０〜８５％、厚さ：３０〜５００μｍを有す
る多孔質薄板焼結材から、圧延加工にて９０％以上の理
論密度比を有するＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金箔材を成形す
ることを特徴とする高温耐酸化性のすぐれたＦｅ−Ｃｒ
−Ａｌ系合金箔材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24480894A JPH0881742A (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 高温耐酸化性のすぐれたＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金箔材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24480894A JPH0881742A (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 高温耐酸化性のすぐれたＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金箔材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0881742A true JPH0881742A (ja) | 1996-03-26 |
Family
ID=17124258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24480894A Withdrawn JPH0881742A (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 高温耐酸化性のすぐれたＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金箔材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0881742A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011044321A (ja) * | 2009-08-20 | 2011-03-03 | Mitsubishi Materials Corp | 燃料電池用ガス拡散層付きセパレータの製造方法 |
| JP2011042828A (ja) * | 2009-08-20 | 2011-03-03 | Mitsubishi Materials Corp | チタン薄板の製造方法 |
| CN103952631A (zh) * | 2014-05-22 | 2014-07-30 | 哈尔滨工业大学 | 大尺寸高铝含量铁素体ods合金薄板材料及其制备方法 |
| CN103966512A (zh) * | 2014-05-22 | 2014-08-06 | 哈尔滨工业大学 | 大尺寸梯度铝含量铁铬铝ods合金薄板材料、制备方法及应用 |
| CN103966513A (zh) * | 2014-05-22 | 2014-08-06 | 哈尔滨工业大学 | 大尺寸高铝含量铁铬铝合金薄板材料及其制备方法 |
-
1994
- 1994-09-13 JP JP24480894A patent/JPH0881742A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011044321A (ja) * | 2009-08-20 | 2011-03-03 | Mitsubishi Materials Corp | 燃料電池用ガス拡散層付きセパレータの製造方法 |
| JP2011042828A (ja) * | 2009-08-20 | 2011-03-03 | Mitsubishi Materials Corp | チタン薄板の製造方法 |
| CN103952631A (zh) * | 2014-05-22 | 2014-07-30 | 哈尔滨工业大学 | 大尺寸高铝含量铁素体ods合金薄板材料及其制备方法 |
| CN103966512A (zh) * | 2014-05-22 | 2014-08-06 | 哈尔滨工业大学 | 大尺寸梯度铝含量铁铬铝ods合金薄板材料、制备方法及应用 |
| CN103966513A (zh) * | 2014-05-22 | 2014-08-06 | 哈尔滨工业大学 | 大尺寸高铝含量铁铬铝合金薄板材料及其制备方法 |
| CN103952631B (zh) * | 2014-05-22 | 2016-04-06 | 哈尔滨工业大学 | 大尺寸高铝含量铁素体ods合金薄板材料及其制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011120 |