專利名稱：不銹鋼箔和使用該箔的排氣凈化裝置用催化劑載體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在汽車(automobile)、摩托車(motorcycle)、摩托艇(marinebike)、雪地車(snowmobile)等的排氣凈化裝置用催化劑載體(catalyst carrier forautomotive exhaust gas purifying facility)等中使用的，高溫下的強度(特別是楊氏模量(Young，s modulus)、斷裂應(yīng)力(rupture stress)、抗變形性(distortionresistance))高,高溫下的抗氧化性(oxidation resistance)優(yōu)異且耐鹽害腐蝕性(saltcorrosionresistance)也優(yōu)異的不鎊鋼箔(stainless steel foil)和使用該箔的排氣凈化裝置用催化劑載體。
背景技術(shù)：
由Fe-Cr-Al 合金(Fe-Cr-Al-based alloy)構(gòu)成的鐵素體系不鎊鋼(ferritic stainless steel),因在高溫下的抗氧化性優(yōu)異,所以不僅用在汽車、摩托車、摩托艇、汽艇等的排氣凈化裝置用部件(例如，催化劑載體、各種傳感器(variety of sensor)等)中,還可用在爐(stove)、煤氣燃燒器(gas burner)、加熱爐(heating furnace)的部件(memberofframework)中，并且利用電阻率(electric resistivity)高的特性，還用于電熱元件(electric heating element)等中。例如,專利文獻(xiàn)I中出于汽車的排氣凈化裝置用催化劑載體的小型化(downsizing)、提高發(fā)動機性能(engine performance)的目的,作為現(xiàn)有的陶瓷制催化劑載體(ceramic catalyst carrier)的代替品公開了使用高溫下的抗氧化性優(yōu)異的箔厚20 100 μ m的Fe-Cr-Al系不銹鋼箔的金屬制蜂窩體(metalhoneycomb)。該金屬制蜂窩體，例如是將平坦的不銹鋼箔(平板(flatsheet))與加工成波狀的不銹鋼箔(波板(corrugated sheet))交替層疊而制成蜂窩結(jié)構(gòu)(honeycomb structure),然后在該不銹鋼箔的表面涂布催化劑物質(zhì)(catalytic material),從而在排氣凈化裝置中使用。圖I中表示金屬制蜂窩體的一個例子，其是通過將平板I與波板2層疊后卷曲加工成輥狀，將其外周用外筒(external cylinder) 3固定，由此制作成的金屬制蜂窩體4。如果通過使用這樣的不銹鋼箔而使催化劑載體的壁厚變薄，則其熱容量(thermalcapacity)將減少,所以能夠從發(fā)動機起動(enginestarting)開始在短時間內(nèi)活化催化劑或使排氣阻力(exhaust backpressure)減小,在催化劑載體的小型化和提高發(fā)動機性能方面有效。另一方面,從地球環(huán)境保護(hù)(environmental protection)的立場出發(fā),預(yù)測今后將進(jìn)一步強化對汽車排氣的限制，為了降低從汽車(gasoline vehicle)等排出的氮氧化物(nitroxide)、一氧化碳(。31'130111]1011( 丨(16)、碳化氫1 (carbon hydride),已開發(fā)有將排氣凈化裝置用催化劑載體載置在接近實際的燃燒環(huán)境(combustion environment)的發(fā)動機正下方的位置，用高溫排氣進(jìn)行催化劑反應(yīng)(catalytic reaction)來降低排氣中的有害物質(zhì)的技術(shù)等。另外，為了提高燃料效率，提高了發(fā)動機的燃燒效率(combustion efficiency),進(jìn)而排氣自身的溫度也變得很好，所以排氣凈化裝置用催化劑載體變得比以往更嚴(yán)酷的環(huán)境下承受發(fā)動機的激烈振動。
為了應(yīng)對這樣的狀況，針對排氣凈化裝置用催化劑載體提出了具有各種特性的不銹鋼箔。例如，專利文獻(xiàn)2中公開了一種耐熱不銹鋼箔，其通過向含有Zr、Hf、稀土類元素的Fe-20Cr-5Al合金含有Mo和W，并且還含有I 15%的Ni，從而使NiAl析出，提高高溫下的耐力(強度)，提高耐久性。另外，專利文獻(xiàn)3中作為高溫強度優(yōu)異的低熱容量、低排氣壓(low exhaust gas pressure)用的素材公開了一種不銹鋼箔,其箔厚低于40 μ m,對應(yīng)箔厚改變Al量、Cr量，還含有Nb、Mo、Ta、W等。專利文獻(xiàn)4中公開了一種金屬載體用合金猜，其向含有 Y 混合稀土(Mischmetal or mixed metals)的 Fe-20Cr_5Al 合金含有 Nb、Ta、Mo、W，提高高溫下的耐力和抗氧化性。并且，專利文獻(xiàn)5中公開了一種耐熱不銹鋼箔，其通過向含有La、Ce、Pr、Nd的Fe-20Cr_5Al合金含有相對于C + N為規(guī)定量的Ta、Mo、W、Nb，從而提高高溫下的耐力，提高耐久性。專利文獻(xiàn)I:日本特開昭56-96726號公報專利文獻(xiàn)2:日本特表2005-504176號公報 專利文獻(xiàn)3 :日本特許第3210535號公報(日本特開平8-168680號公報)專利文獻(xiàn)4:日本特開平05-277380號公報專利文獻(xiàn)5:日本特公平06-104879號公報

發(fā)明內(nèi)容
然而，在專利文獻(xiàn)2中記載的不銹鋼箔中，由于大量含有作為奧氏體穩(wěn)定化元素(austenite-stabilizing element)的Ni,所以在箔的氧化過程中，作為鐵素體穩(wěn)定化元素(ferrite-stabilizing element)的鋼中的固溶體 Al (solid solution Al)減少，鐵素體(ferrite)的一部分奧氏體化(austenitizing),所以有熱膨脹系數(shù)(thermal expansioncoefficient)變大，催化劑載體的高溫下的強度、特別是抗變形性降低這樣的問題。其結(jié)果有時會發(fā)生擔(dān)載的催化劑剝離或波板破碎等不良情況。另外，在專利文獻(xiàn)3 5中記載的不銹鋼箔中，通過含有Nb、Ta，而提高高溫下的強度，但存在使高溫下的抗氧化性顯著下降這一問題。此外，Nb、Ta容易與Fe、Al形成氧化物(oxide),這些氧化物將成為使升溫過程(heating process)和降溫過程(coolingprocess)中的箔形狀(foil geometry)變形(高溫下的強度降低)的原因。此外，如果將專利文獻(xiàn)2 5中記載的不銹鋼箔用于摩托艇、汽艇的排氣凈化裝置用催化劑載體中，則還存在容易通過與海水(seawater)等接觸而產(chǎn)生鹽腐蝕(saltcorrosion)這樣的問題。本發(fā)明的目的在于提供高溫下的強度高、高溫下的抗氧化性優(yōu)異且耐鹽害腐蝕性也優(yōu)異的不銹鋼箔和使用該箔的排氣凈化裝置用催化劑載體。本發(fā)明人等為了達(dá)成上述目的而進(jìn)行深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在Fe-Cr-Al系不銹鋼箔中，降低Nb和Ta含量，使Cr含量為25質(zhì)量％以上，以0. 5 6. O質(zhì)量％含有Mo和W中的至少一種，則非常有效。本發(fā)明是基于以上見解而完成的，提供一種不銹鋼箔，其特征在于，以質(zhì)量％計，含有 C :0. 05% 以下、Si :2. 0% 以下、Mn :1. 0% 以下、S :0. 003% 以下、P :0. 05% 以下、Cr :25. O 35. 0%、Ni 0. 05 0. 30%、A1 :3. O 10. 0%、N :0. 10% 以下、Ti :0. 02% 以下、Nb :0. 02% 以下、Ta :0. 02% 以下、Zr :0. 005 0. 20%、不含 Ce 的 REM :0. 03 0. 20%、Mo 和 W 中的至少一種總計O. 5 6. 0%,剩余部分為Fe和不可避免的雜質(zhì)。在本發(fā)明的不銹鋼箔中，優(yōu)選以質(zhì)量％計，Mo和W中的至少一種總計2. 5 5. 0%。另外，優(yōu)選還單獨或同時含有以質(zhì)量％計的Hf :0. 01 O. 20%以及以質(zhì)量ppm計的Ca :10 300ppm和Mg : 15 300ppm中的至少一種，或Cu :0. 03 I. 0%。換言之，優(yōu)選含有下述組(A) (C)的一種或2種以上。(A)以質(zhì)量％計，Mo和W中的至少一種總計2. 5 5. 0%。(B)以質(zhì)量％計的Hf 0. 01 O. 20%以及以質(zhì)量ppm計的Ca : 10 300ppm和Mg 15 300ppm中的至少一種。(C)以質(zhì)量 ％ 計，Cu 0. 03 I. 0%。在本發(fā)明的不銹鋼箔中，優(yōu)選箔厚為40μπι以上。
本發(fā)明還提供一種排氣凈化裝置用催化劑載體，其特征在于，使用以上述的成分組成、箔厚構(gòu)成的不銹鋼箔。根據(jù)本發(fā)明，能夠得到高溫下的強度高、高溫下的抗氧化性優(yōu)異且耐鹽害腐蝕性也優(yōu)異的不銹鋼箔。本發(fā)明的不銹鋼箔不僅適用于汽車、摩托車、摩托艇、雪地車等的排氣凈化裝置用催化劑載體，也適用于其他的燃燒氣體排氣系統(tǒng)裝置的部件。


圖I是表示金屬制蜂窩體的一個例子的圖。圖2是表不Cr含量與楊氏模量和點蝕電位之間的關(guān)系的圖。圖3是表示Cu含量與點蝕電位的關(guān)系的圖。圖4是表示在實施例的高溫拉伸試驗中使用的試驗片形狀的圖。
具體實施例方式首先，對本發(fā)明的不銹鋼箔的成分組成的限定理由進(jìn)行詳述。作為以下所示的成分元素的含量的單位的“％”、“ppm”，分別意味著“質(zhì)量％”、“質(zhì)量 ppm”。C 0. 05% 以下如果C含量超過O. 05%，則高溫下的強度降低、高溫下的抗氧化性也降低。另外，也導(dǎo)致韌性的降低。由此，C含量為O. 05%以下，優(yōu)選為O. 02%以下，更優(yōu)選極力降低。其中，使鋼的強度進(jìn)一步提高時，優(yōu)選含有O. 001%以上，更優(yōu)選含有O. 003%以上。Si 2. 0% 以下如果Si含量超過2. 0%，則韌性降低，同時因加工性的降低難以進(jìn)行箔的制造。由此，Si含量為2.0%以下，優(yōu)選為1.0%以下。其中，使抗氧化性進(jìn)一步提高時，優(yōu)選含有O. 05%以上，更優(yōu)選含有O. 1%以上。Mn :1.0% 以下如果Mn含量超過I. 0%,則高溫下的抗氧化性降低。另外,也導(dǎo)致耐鹽害腐蝕性的降低。由此，Mn含量為1.0%以下，優(yōu)選為O. 5%以下。其中，需要進(jìn)一步固定鋼中的S時，優(yōu)選含有O. 05%以上，更優(yōu)選含有O. 01%以上。S 0. 003% 以下
如果S含量超過O. 003%，則催化劑載體中的Al2O3被膜的密合性、高溫下的抗氧化性降低。由此，S含量為O. 003%以下，優(yōu)選為O. 001%以下，更優(yōu)選極力降低。P 0. 05% 以下如果P含量超過O. 05%,則不僅加工性降低而難以進(jìn)行箔的制造，而且催化劑載體中的Al2O3被膜的密合性、高溫下的抗氧化性也降低。由此，P含量為O. 05%以下，優(yōu)選O. 03%以下，更優(yōu)選極力降低。Cr :25· O 35. 0%Cr是在本發(fā)明中最重要的元素之一，是確保高溫下的強度和耐鹽害腐蝕性方面必不可缺的元素。根據(jù)本發(fā)明人等的研究結(jié)果可知，為了確保充分的高溫下的強度和耐鹽害腐蝕性，優(yōu)選在1000°c中的楊氏模量為IlOGPa以上，在30°C的3. 5%NaCl溶液中的點蝕電位為300mV vs SCE以上。 接著，說明通過以本發(fā)明的范圍含有Cr而能夠達(dá)到這些目的。圖2中示出了將含有 C 0. 004 O. 007%、Si 0. 15 O. 17%、Mn 0. 13 O. 16%、S 0. 0007 O. 0008%、P O. 023 O. 025%、Ni :0. 10 O. 16%、Al :5. 2 5. 8%、N :0. 005 O. 008%、Ti :0. 004 O. 006%、Nb 0. 008 O. 012%、Ta 0. 005 O. 009%、Zr 0. 031 O. 036%、Ce 0. 007 O. 008%,La 0. 062 O. 092%、Mo :2. 83 3. 12%,Ca 19 30ppm 以及 Mg 13 30ppm，剩余部分為Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的合金的Cr含量在20. 2 34. 8%的范圍變化，利用后述方法測定1000°C中的楊氏模量和在30°C的3. 5%NaCl溶液中的點蝕電位的結(jié)果。由此可知，通過使Cr含量為25. 0%以上，與專利文獻(xiàn)2 5中記載的Cr含量為20%的Fe_20Cr_5Al合金相比，楊氏模量為IlOGPa以上，提高了 I. I I. 2倍，點蝕電位為300mV vs SCE以上，提高了 2 4倍。并且，在如摩托艇、汽艇那樣的更嚴(yán)酷的鹽害腐蝕環(huán)境下使用時，優(yōu)選點蝕電位為400mV vsSCE以上，此時優(yōu)選Cr含量為26. 0%以上。但是，如果Cr含量超過35. 0%，則韌性降低，并且因加工性的降低難以進(jìn)行箔的制造。由此，Cr含量為25. O 35. 0%，優(yōu)選為26. O 32. 0%。進(jìn)一步優(yōu)選為28. O 32. 0%。Ni :0· 05 O. 30%由于Ni有提高催化劑載體成型時的釬焊性(brazability)的效果，所以使其含量為O. 05%以上。但是，作為奧氏體穩(wěn)定化元素的Ni的含量超過O. 30%時，高溫下的氧化進(jìn)行時箔中的固溶體Al減少，Cr開始氧化時，生成奧氏體而改變箔的熱膨脹系數(shù)，發(fā)生箔的收縮(constriction)、斷裂等不良情況。由此，Ni含量為O. 05 O. 30%，優(yōu)選為O. 08 O. 20%οAl : 3. O 10. 0%Al是在箔表面形成保護(hù)性高的Al2O3被膜而提高高溫下的抗氧化性的元素。但是，如果Al含量低于3. 0%，則無法得到充分的抗氧化性。另一方面，如果Al含量超過10. 0%，則因加工性的降低而難以進(jìn)行箔的制造。由此，Al含量為3. O 10. 0%。優(yōu)選為4. 5 6. 5%。N 0. 10% 以下如果N含量超過O. 10%，則韌性降低，同時因加工性的降低而難以進(jìn)行箔的制造。由此，N含量為O. 10%以下，優(yōu)選為O. 05%以下。Ti 0. 02% 以下Ti是易被氧化的元素。如果其含量超過O. 02%，則Ti氧化物大量混入Al2O3被膜中，釬焊性顯著下降，并且高溫下的抗氧化性也下降。由此，Ti含量為O. 02%以下，優(yōu)選為O. 01%以下，更優(yōu)選極力降低。Nb :0.02% 以下如果Nb含量超過O. 02%，則生成無保護(hù)性的(Fe、Al) NbO4的氧化被膜(oxidelayer)，高溫下的抗氧化性顯著下降。另外，由于(Fe、ADNbO4的熱膨脹率大，所以助長箔的變形，引起催化劑的剝離。由此，Nb含量為O. 02%以下，優(yōu)選為O. 01%以下，更優(yōu)選極力降低。Ta :O. 02% 以下與Nb同樣，如果Ta含量超過O. 02%，則生成無保護(hù)性的熱膨脹率大的(Fe 、Al )Ta04氧化被膜，高溫下的抗氧化性顯著下降，并且助長箔的變形，引起催化劑的剝離。由此，Ta含量為O. 02%以下，優(yōu)選為O. 01%以下，更優(yōu)選極力降低。應(yīng)予說明，更優(yōu)選Nb與Ta的總含量為O. 03%以下，進(jìn)一步優(yōu)選為O. 02%以下。Zr 0. 005 O. 20%Zr與鋼中的C、N鍵合，改善蠕變特性。另外，同時提高韌性，并且加工性也提高，易于進(jìn)行箔的制造。而且，Al2O3被膜中，在Al2O3粒界進(jìn)行稠化，提高高溫下的抗氧化性、高溫下的強度、特別是抗變形性。為了得到這樣的效果，需要使Zr含量為O. 005%以上。另一方面，如果Zr含量超過O. 20%，則與Fe等形成金屬間化合物，韌性降低。由此，Zr含量為O. 005 O. 20%,優(yōu)選為 O. 01 O. 05%。Ce :O. 02% 以下如果Ce含量超過O. 02%,則在Al2O3被膜與母材鋼表面的界面生成CeO型的氧化物，使高溫下的強度、特別是抗變形性顯著劣化，引起形狀不良。由此，使Ce含量為O. 02%以下，更優(yōu)選極力降低。不含Ce 的 REM :0· 03 O. 20%不含Ce的REM是指，La、Nd、Sm等原子序號57 71為止的不含Ce的14種元素。通常，REM改善Al2O3被膜的密合性，在反復(fù)氧化的環(huán)境下，對Al2O3被膜的耐剝離性提高具有極其顯著的效果。另外，由于使生成的Al2O3的柱狀晶增大，所以作為氧的擴散路徑的氧化物粒界的密度變小，提高高溫下的抗氧化性、高溫下的強度、特別是抗變形性。為了得到這樣的效果，不含Ce的REM含量需要為O. 03%以上。另一方面，如果不含Ce的REM含量超過O. 20%，則韌性降低，同時因加工性的降低而難以進(jìn)行箔的制造。由此，不含Ce的REM含量為O. 03 O. 20%,優(yōu)選為O. 05 O. 10%οMo和W中的至少一種總計O. 5 6. 0%Mo和W使高溫下的強度、特別是楊氏模量和斷裂應(yīng)力增大，催化劑載體的壽命變得良好。同時，這些元素使Al2O3被膜穩(wěn)定化，使耐鹽害腐蝕性提高。為了得到這樣的效果，Mo和W中的至少一種的含量需要總計為O. 5%以上。另一方面，如果Mo和W中的至少一種的含量總計超過6. 0%，則因加工性的降低而難以進(jìn)行箔的制造。由此，使Mo和W中的至少一種的含量總計O. 5 6. 0%，優(yōu)選為2. 5 5. 0%。除上述元素成分以外的剩余部分為Fe和不可避免的雜質(zhì)，但由于以下理由，還可以單獨或同時含有Hf 0. 01 O. 20%,Ca 10 300ppm和Mg 15 300ppm中的至少一種，或者 Cu 0. 03 I. 0%。
Hf 0. 01 O. 20%, Ca :10 300ppm 以及 Mg : 15 300ppm 中的至少一種由于Hf使Al2O3被膜與襯底的密合性變良好，而且抑制固溶體Al的減少，所以有使高溫下的抗氧化性提高的效果。為了得到這樣的效果，優(yōu)選Hf含量為O. 01%。另一方面，如果Hf含量超過O. 20%,則在Al2O3被膜中混入HfO2而成為氧的擴散路徑，反而通過氧化加速固溶體Al的減少。另外，與Fe形成金屬間化合物，使韌性降低。由此，優(yōu)選Hf含量為O. 01 O. 20%,更優(yōu)選為 O. 02 O. 10%O另外，Ca、Mg與Hf同樣地具有提高Al2O3被膜的密合性的作用。為了得到這樣的效果，優(yōu)選Ca含量為IOppm以上，Mg含量為15ppm以上。另一方面，如果Ca含量、Mg含量超過300ppm,則韌性降低，高溫下的抗氧化性也降低。由此，優(yōu)選Ca含量為10 300ppm,Mg含量為15 300pp，更優(yōu)選Ca含量和Mg含量均為20 lOOppm。Cu :0. 03 I. 0%在如本發(fā)明的Cr含量為25. 0%以上、Al含量為3. 0%以上的Fe-Cr-Al系不銹鋼·箔中，Cu是對高溫下的抗氧化性的提高和耐鹽害腐蝕性的改善有效的元素。圖3示出了將含有 C 0. 004 O. 008%、Si 0. 15 O. 17%、Mn 0. 12 O. 15%、S 0. 0004 O. 0009%、P O. 023 O. 025%,Cr :30. 2 30. 7%,Ni 0. 11 O. 15%、A1 :5. I 5· 8%、N :0. 004 O. 007%、Ti 0. 004 O. 005%、Nb 0. 005 O. 009%、Ta 0. 005 O. 009%、Zr 0. 032 O. 036%、Ce
O.006 O. 008%、La :0· 051 O. 082%、Μο :2· 85 3. ll%、Ca :15 25ppm、Mg :15 31ppm，剩余部分由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的合金的Cu含量在O (其中，該0%表示在檢測限以下，具體而言，表示低于O. 01%) I. 00%的范圍變化，利用后述方法測定30°C的3. 5%NaCl溶液中的點蝕電位的結(jié)果。由此可知，通過使Cu含量為O. 03%以上，提高作為耐鹽蝕性的指標(biāo)的點蝕電位。但是，如果Cu含量超過I. 0%，則因加工性的降低而難以進(jìn)行箔的制造。由此，Cu含量為O. 03 I. 0%。如果從耐鹽害腐蝕性和低成本考慮，則優(yōu)選為O. I O. 5%。使具有這樣的成分組成的本發(fā)明的不銹鋼箔用于排氣凈化裝置用催化劑載體時，為了降低排氣阻力，箔厚越薄越有利。但是，正如上述所述，由于排氣凈化裝置用催化劑載體已變得在更嚴(yán)酷的環(huán)境中被使用，因此有可能發(fā)生斷裂等，所以優(yōu)選箔厚為40 μ m以上。應(yīng)予說明，從排氣阻力的觀點出發(fā)，更優(yōu)選為110 μ m以下。作為本發(fā)明的不銹鋼箔，例如，能夠以如下制造方法進(jìn)行制造。首先，用轉(zhuǎn)爐(steel converter)、電子爐(electric furnace)等對含有上述成分組成的鋼進(jìn)行溶煉，用 VOD (Vacuum OxygenDecarburization)、AOD (Argon OxygenDecarburization)進(jìn)行二次精煉后，用鑄錠_開還軋制法、連續(xù)鑄造法(continuouscasting)制成鋼板還，加熱到1050 1250°C后,進(jìn)行熱軋(hot rolling)而制成熱軋鋼板。接著，用酸洗(pickling)、噴丸(shotbrast)、磨削(griding)等來除去熱軋鋼板表面的氧化皮(scale),多次反復(fù)進(jìn)行退火(annealing)和冷軋(cold rolling),從而制成規(guī)定的箔厚例如40 110 μ m的不銹鋼箔。將利用真空熔煉(vacuum melting)熔煉得到的表1_1和表1_2所示的化學(xué)組成的鋼加熱到1200°C后，在900 1200°C的溫度區(qū)域進(jìn)行熱軋而制成板厚4_的熱軋鋼板。接著，將這些熱軋鋼板在大氣中進(jìn)行1000°C的退火，酸洗后，進(jìn)行冷軋，制成了板厚I. Omm的冷軋鋼板。這時，Cr含量40. 0%的超出本發(fā)明范圍的表I的鋼No. 21在熱軋時產(chǎn)生裂紋，無法制成熱軋鋼板。然后，將鋼No. 21以外的冷軋鋼板在大氣中進(jìn)行950 1050°C X I分鐘的退火后，酸洗、多次反復(fù)進(jìn)行利用多輥軋機(cluster mill)的冷軋和退火，得到寬度100mm、箔厚40 μ m的箔。對這樣得到的熱軋鋼板、冷軋鋼板以及箔，按照下述方法進(jìn)行高溫下的強度(楊氏模量、斷裂應(yīng)力、抗變形性)、高溫下的抗氧化性以及耐鹽害腐蝕性的評價。楊氏模量首先，對板厚4mm的熱軋鋼板作為前處理進(jìn)行1200°C X 30分鐘的熱處理。這是因為通常在蜂窩載體中，將其組裝成蜂窩狀后，對波板(波紋加工板)和平板的接點進(jìn)行擴散接合(diffusion bonding)或釬焊接合時，進(jìn)行1150 1250°C X30分鐘左右的熱處理。接著，根據(jù)JIS Z 2280 “金屬材料的高溫楊氏模量試驗方法”，從熱處理后的熱軋鋼板切出2mm厚度XlOmm寬度X 60mm長度的試驗片，將端面精加工成平滑面后，使用彎曲 共振法(resonance method)來測定1000°C的楊氏模量。楊氏模量的測定結(jié)果低于IlOGPa記為XCUlOGPa以上且低于120GPa記為〇B、120GPa以上記為◎ A。〇B或◎ A時能夠滿足本發(fā)明的目的。斷裂應(yīng)力首先，在板厚Imm的冷軋鋼板上進(jìn)行相當(dāng)于擴散接合或釬焊接合時的熱處理的1200°C X30分鐘的熱處理。接著，從熱處理后的冷軋鋼板切出圖4所示的試驗片，在900°C實施高溫拉抻試驗，測定斷裂應(yīng)力。這時，拉伸速度最初為O. 2mm/min，超過耐力后為5mm/min。斷裂應(yīng)力的測定結(jié)果低于40MPa記為XC、40MPa以上且低于60MPa記為O B、60MPa以上為記 A。〇B或 A時能夠滿足本發(fā)明的目的。抗變形性首先，在4X KT5Torr (5. 3X I(T3Pa)以下的真空中，對箔厚40 μ m的箔進(jìn)行相當(dāng)于擴散接合或釬焊接合時的熱處理的1200°C X30分鐘的熱處理。接著，用熱處理后的箔，將IOOmm寬度X 50mm長度的試驗片在長度方向上制成直徑5mm的圓筒狀,利用點焊將端部固定的試驗片，從各箔各制作3個，在大氣氣氛爐中加熱1150°C X400小時，測定3個的平均尺寸變形量(相對于加熱前的圓筒長度的加熱后的圓筒長度的增量比例)。平均尺寸變形量的測定結(jié)果超過5%記為X C，超過3%且5%以下記為〇B，3%以下記為◎ A。〇B或◎ A時能夠滿足本發(fā)明的目的。高溫下的抗氧化性首先，在4X KT5Torr (5. 3X I(T3Pa)以下的真空中，對箔厚40 μ m的箔進(jìn)行相當(dāng)于擴散接合或釬焊接合時的熱處理的1200°C X30分鐘的熱處理。接著，從熱處理后的箔采取3個20mm寬度X 30mm長度的試驗片，在大氣氣氛爐中加熱1150°C X400小時，測定3個的平均氧化增量(加熱前后重量變化除以初始的表面積得到的量)。此時，還將加熱后從試驗片剝離的氧化皮進(jìn)行回收并加到了氧化增量中。平均氧化增量的測定結(jié)果超過15g/m2記為X C、超過10g/m2且15g/m2以下記為〇B、10g/m2以下記為◎ A。OB或◎ A時能夠滿足本發(fā)明的目的。耐鹽害腐蝕性首先，從板厚Imm的冷軋鋼板切出20mm見方的試驗片，將表面
11X Ilmm保留，用樹脂進(jìn)行密封，然后浸潰在10%濃度的硝酸中進(jìn)行鈍化處理，再對表面10X IOmm的部分進(jìn)行研磨。接著，以JIS G0577 “不銹鋼的點蝕電位測定方法”為基準(zhǔn)，在30°C的3. 5%NaCl溶液中浸潰之后放置10分鐘,開始進(jìn)行電位掃描而測定了點蝕電位。點蝕電位的測定結(jié)果低于300 (mV vs SCE)記為XC,300 (mV vs SCE)以上且低于700 CmVvs SCE)記〇B、700 (mV vs SCE)以上記為◎ A。〇B或◎ A時能夠滿足本發(fā)明的目的。結(jié)果示于表2-1和表2-2?？煽闯霰景l(fā)明的鋼No. I 16和23 28中，高溫下的強度(楊氏模量、斷裂應(yīng)力、抗變形性)高、高溫下的抗氧化性優(yōu)異并且耐鹽害腐蝕性優(yōu)異。與此相對，比較例的鋼No. 17 22和29中，至少高溫下的強度、高溫下的抗氧化性和耐鹽害腐蝕性中的一種特性差。工業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明，能夠得到高溫下的強度高、高溫下的抗氧化性優(yōu)異且耐鹽害腐蝕性也優(yōu)異的不銹鋼箔。本發(fā)明的不銹鋼箔不僅適用于汽車、摩托車、摩托艇、雪地車等的排氣凈化裝置用催化劑載體，也適用于其他燃燒氣體排氣系統(tǒng)裝置的部件。符號說明I…平板2…波板 3…外筒4…金屬制蜂窩體
權(quán)利要求
1.一種不銹鋼箔，其特征在于，以質(zhì)量％計，含有C :0. 05%以下、Si :2.0%以下、Mn I.0% 以下、S :0. 003% 以下、P :0. 05% 以下、Cr :25. O 35. 0%、Ni :0. 05 O. 30%,Al :3. O 10.0%、N 0. 10% 以下、Ti :0. 02% 以下、Nb :0. 02% 以下、Ta :0. 02% 以下、Zr :0. 005 O. 20%、Ce :0. 02%以下、不含Ce的REM :0. 03 O. 20%、Mo和W中的至少一種總計O. 5 6. 0%,剩余部分為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的不銹鋼箔，其特征在于，以質(zhì)量％計，Mo和W中的至少一種總計 2. 5 5. 0%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的不銹鋼箔，其特征在于，還含有以質(zhì)量％計的Hf:0. 01 O. 20%以及以質(zhì)量ppm計的Ca : 10 300ppm和Mg : 15 300ppm中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項所述的不銹鋼箔，其特征在于，以質(zhì)量％計，還含有CuO. 03 I. 0%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4中任一項所述的不銹鋼箔，其特征在于，箔厚為40μ m以上。
6.一種排氣凈化裝置用催化劑載體，其特征在于，使用權(quán)利要求I 5中任一項所述的不銹鋼箔。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高溫下的強度高、高溫下的抗氧化性優(yōu)異且耐鹽害腐蝕性也優(yōu)異的不銹鋼箔和使用該箔的排氣凈化裝置用催化劑載體。具體而言，所述不銹鋼箔的特征在于，以質(zhì)量%計，含有C0.05%以下、Si2.0%以下、Mn1.0%以下、S0.003%以下、P0.05%以下、Cr25.0～35.0%、Ni0.05～0.30%、Al3.0～10.0%、N0.10%以下、Ti0.02%以下、Nb0.02%以下、Ta0.02%以下、Zr0.005～0.20%、Ce0.02%以下、不含Ce的REM0.03～0.20%、Mo和W中的至少一種總計0.5～6.0%，剩余部分為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
文檔編號B01J32/00GK102822369SQ20118001595
公開日2012年12月12日 申請日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月30日
發(fā)明者水谷映斗, 福田國夫, 石川伸, 本田充孝, 山口裕弘, 加藤康, 太田裕樹, 藤澤光幸, 宇城工, 山下英明 申請人:杰富意鋼鐵株式會社