JPH08197B2

JPH08197B2 - 触媒コンバ−タ用基体

Info

Publication number: JPH08197B2
Application number: JP62115991A
Authority: JP
Inventors: 敦司安藤; 保徳服部; 幸夫内田; 祐輔広瀬
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1986-11-28
Filing date: 1987-05-14
Publication date: 1996-01-10
Anticipated expiration: 2011-01-10
Also published as: JPS63232850A

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。

［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。

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。

b.熱衝撃や機械振動に弱い。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

【図面の簡単な説明】

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。

───────────────────────────────────────────────────── 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)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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。
【請求項２】上記ステンレス鋼のフォイルを用い、該フ
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。
【請求項３】上記ステンレス鋼フォイルの板厚が25〜90
μｍである特許請求の範囲第１項の基体。
【請求項４】上記ステンレス鋼の鋼板を用い、該鋼板に
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。
【請求項５】上記ステンレス鋼フォイルに施されるめっ
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。