JPS62202055A

JPS62202055A - 耐高温酸化性に優れた耐熱合金

Info

Publication number: JPS62202055A
Application number: JP4368986A
Authority: JP
Inventors: Teruyuki Murai; 照幸村井; Yoshihiro Hashimoto; 義弘橋本
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1986-02-28
Filing date: 1986-02-28
Publication date: 1987-09-05

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〕本発明は自動車の排気ガス浄化用触媒の担体等に使用で
きる、耐高温酸化性、耐食性及び伸線加工性に優れた耐
熱合金に関する。

〔従来の技術〕

従来、自動車の排気ガス浄化用触媒役体や排気ガスパイ
プ保護体等に用いる編組体は、Ｊ工Ｓ　５ＵＳ３０４や
ＳＵＳ　３１０等のステンレス鋼やニッケル系耐熱合金
の細線を編んで製造している。

しかし、最近では自動車エンジンの燃焼効率を向上させ
るために、エンジン内の燃焼温度を上昇させる傾向にあ
る。従って、必然的に排気ガスの温度も上昇し、排気ガ
ス浄化用触媒担体や排気ガスパイプ保護体として用いる
編組体の高温酸化や腐食が激しくなり、その耐久性が問
題となっている。又、寒冷地では雪道の凍結防止剤とし
て塩を含む薬剤が使用されているため、排気ガスパイプ
保護体に用いる編組体は塩素に対する耐食性がより優れ
たものが望まれている。

これらの要求に対して、アルミニウムまたは珪素を数％
添加して耐高温酸化性を向上させたステンレス鋼が開発
されているが、これらはアルミニウムや珪素の酸化物が
巨大介在物として鋼中に多数存在するため、直径１，０
ｍｍ以下の細線に熱間または冷間で伸線加工すると断線
が発生しやすい欠点があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、自動車の排気ガス温度が上昇する最近の傾向
に鑑み、排気ガス浄化用触媒担体や排気ガスパイプ保護
体等として用いる編組体の材料として好適な、優れた耐
高温酸化性及び耐食性を有し、従来と同等かそれより優
れた伸線加工性を有する耐熱合金ご提供することを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の耐熱合金は、０．１５重量％以下の炭素と、１
．５重量％以下の珪素と、２．０重量％以下のマンガン
と、１４〜２８重量％のクロムと、１８〜７５重量％の
ニッケルと、０．００５〜１．０重量％の少なくとも一
種の希土類元素と、所望により０．５〜２．０重量％の
モリブデン及び０．５〜２．０重量％の銅と、残部の鉄
とからなる。

希土類元素は代表的にはイツ）　ＩＪウノ＼、ランタン
及びセリウムがあり、これらの元素の一種または二種以
上を組合せて使用できる。

又、この耐熱合金は製造上不可避的な不純物をその性質
を変更しない範囲で含有しうろことは云うまでもない。

本発明の耐熱合金は排気ガス浄化用触媒担体や排気ガス
パイプ保護体等として用いる編組体の材料として好適で
あり、その場合、最終的には熱間または冷間での伸線加
工により直径が０゜５ｆｌ以下の細線に加工でき、これ
を編組体に編み加工して容易に製造できる。

尚、本発明の耐熱合金は通常の方法により製造できる。

〔作用〕

鉄はニッケルと共に本発明の合金の骨格３なす基本元素
であり、ニッケルは１８〜７５重量％が必要であり、１
８重量％未満では十分な高温強度企維持するのが困難で
あり、又７５重量％を超えると他の合金元素の添加量と
の関連から十分な高温強度を維持できなくなる。

炭素はオーステナイト生成元素であり同時に高温強度を
得るために必要であるが、０．１５重量％を超えると靭
性号低下させ、熱間または冷間での加工が困難となる。

珪素は耐高温酸化性を改善するために必要であるが、１
．５重量％を超えると熱間加工性が急激に低下し、その
酸化物が巨大介在物となって伸線加工での断線が起こり
易くなる。

マンガンはオ−ステナイト生成元素として添加できるが
、耐酸化性を低下させる傾向があるので２．０重量％以
下とする。

クロムは高温での耐酸化性及び耐食性のために重要な元
素であるが、１４重量％未満ではこれらの特性が得られ
ず、又２８重量％を超えると脆弱なσ相を生成しやすく
なる０希土類元素は高温での耐酸化性及び耐食性を向上させ、
同時に良好な伸線加工性を得るために必須の元素である
が、０．００５重量％未満ではこれらの性質が得られず
、１．０重量％を超えても効果の向上が得られず逆に介
在物として悪影響を及ぼす恐れがある。

モリブデン及び銅は耐食性を向上させる目的で必要に応
じて添加される元素であるが、共に０．５重量％未満で
は効果がなく、２．０重量％を超えても効果の向上が得
られないばかりか、銅の場合は熱間加工性を低下させる
。

〔実施例〕

下記第１表に本発明合金の実施例及び比較例の組成（重
量％）を示した。尚、使用した希土類元素はＬａ、　Ｙ
、　Ｃｅの混合体であった。

第　　１　　表耐高温酸化性試験第１表に示した各合金について、大気中におし）で温度
１０００　Ｃで２００時間の酸化試験を行なった。

その結果を第１図に酸化時間（ｈｒｓ）に対する酸化増
量（−２）として表わした。

本発明の合金は比較例の合金よりも酸化増量が著しく少
ないことが解る。

耐食性試験第１表に示した各合金について、：ＪＸＳ　Ｚ　２３７
１（５％ＮａＣｌの連続噴霧）に基づく耐食性試験を実
施じた。結果を第２表に経過日数ごとの売時面積率（（
６）で示す。

第２表この表から本発明の合金は塩素に対する耐食性が優れて
いることが判る。

排気ガス中での耐酸化試験第１表の各合金を直径３．２＋＋ｔｓまで伸線加工した
後これを網状に編んで編組体を形成した。この編組体を
ガソ＋）Ｍジンの排気ガスを導入した加熱炉中に配置し
、１０００　Ｃで３０分間加熱した後に大気中に出して
１０分間空冷し、これを１サイクルとする断続加熱によ
る耐酸化性試験を実施した。

この断続加熱を１００サイクル実施した後の各合金の酸
化増量（ν論）を第３表に示す。

第　　３　　表実施例１　１．４７　　比較例１　３．２４２１．０１
　　　　　２　２．７６３０．９１　　　　　３　２．７８４　０．８６　　　　　　　　　４　　２．８１５　０
．７４この表から本発明の合金が排気ガスに対する耐食性が極
めて優れていることが判る。

伸線加工試験第１表の各合金を直径５．５關まで熱間圧延し、次にニ
ッケルメッキを施し、直径０．２Ｍまで仲！加工した。

伸線加工の潤滑剤はステアリン酸カルシウムに７％の二
硫化モリブデンを混合したものであり、１バスでの加工
率は平均１７％であった。

各合金３０　ｔｏｎを伸線加工したときの合計破断回数
３１　ｔｏｎ当りの破断回数として第４表に示す。

第　　４　　表本発明の合金は伸線加工性も優れたものであるが、高温
での耐酸化性向上のために８１またはｋｌを多量に添加
した比較例３及び４の合金は伸線加工性が著しく低下し
ていることが判る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、高温での耐酸化性及び耐食性が従来の
ステンレス溺やニッケル系合金に比べて著しく擾れ、し
かも極めて良好な伸線加工性を合せて有する耐熱合金を
提供することができる。

従って、本発明の耐熱合金は、排気ガス温度が上昇する
傾向にある自動車の排気ガス浄化用触媒担体や排気ガス
パイプ保護体等として用いる編組体の材料として好適な
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の合金と比較例の合金の、大気中１００
０　Ｃでの酸化時間と酸化増量との関係を示すグラフで
ある。第１図酸化時間（ｈｒｓ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）０．１５重量％以下の炭素と、１．５重量％以下
の珪素と、２．０重量％以下のマンガンと、１４〜２８
重量％のクロムと、１８〜７５重量％のニッケルと、０
．００５〜１．０重量％の少なくとも一種の希土類元素
と、残部の鉄とからなる、耐酸化性及び耐食性更には伸
線加工性に優れた耐熱合金。
（２）０．１５重量％以下の炭素と、１．５重量％以下
の珪素と、２．０重量％以下のマンガンと、１４〜２８
重量％のクロムと、１８〜７５重量％のニッケルと、０
．００５〜１．０重量％の少なくとも一種の希土類元素
と、０．５〜２．０重量％のモリブデンと、０．５〜２
．０重量％の銅と、残部の鉄とからなる、耐酸化性及び
耐食性更には伸線加工性に優れた耐熱合金。