[發明專利]汽車尾氣凈化催化劑蜂窩載體用鐵鉻鋁箔材及制備方法

無效

• 申請號: 201210411915.2
• 申請日: 2012-10-25
• 公開（公告）號: CN103114243A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 李剛;陳平;王彥杰;顧建忠
• 申請（專利權）人: 北京首鋼吉泰安新材料有限公司
• 主分類號: C22C38/18
• 分類號: C22C38/18;C21D8/02;B01J32/00
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 范光前

技術領域

本發明屬于金屬材料領域，涉及一種汽車尾氣凈化催化劑蜂窩載體用鐵鉻鋁箔材及制備方法。

背景技術

汽車尾氣排放污染物的60-80％來自冷啟動后的前120秒，因此減少冷啟動后1-3分鐘的排放污染物是降低汽車排放污染的關鍵。汽車尾氣凈化器載體材料早期為粒狀陶瓷和蜂窩狀陶瓷材料，但其存在熱容量大、熱導率低、機械強度低不耐振動等缺點，所以采用陶瓷作催化劑載體，不但不抗震，而且冷啟動后的前幾分鐘達不到凈化效果。

發明內容

本發明的目的在于提供一種熱容量小、熱導率高、抗震性好的高溫耐熱抗氧化功能材料，材質純凈度高，能夠軋制加工成厚度在0.03-0.08mm無夾層和空洞缺陷箔材的制備方法。

一種汽車尾氣凈化催化劑蜂窩載體用鐵鉻鋁箔材及制備方法。材料化學成分有兩種，其質量百分比分別為：

(1)C≤0.03％；Si≤0.40％；Mn≤0.50％；S≤0.005％；P≤0.02％；Cr?19-22％；Al?5.5-6.0％；La+Ce；0.01-0.05％；Ti≤0.07％，N＜0.015％；Cu≤0.02％，Fe余量。

(2)C≤0.03％；Si≤0.40％；Mn≤0.50％；S≤0.005％；P≤0.02％；Cr?17-19％；Al?3.0-4.0％；La+Ce：0.01-0.05％；Ti≤0.07％，N＜0.015％；Cu≤0.02％，Fe余量。

本發明材質純凈，材料易于軋制加工成型，最終軋制加工成厚度為0.03mm-0.08mm的箔材，主要用于制作汽車尾氣凈化催化劑蜂窩載體，本發明的兩種成分的合金，其20℃電阻率為成分(1)1.37-1.43μΩ·m，成分(2)1.10-1.20μΩ·m；硬度：成分(1)Hv300-330，成分(2)Hv270-300；，有更好的抗氧化性，成分(1)的合金箔材在1250℃，成分(2)的合金箔材在1150℃快速壽命值可達100小時以上，且氧化增重都不大于1.0x10^-2kg/m²。

如上所述汽車尾氣凈化催化劑蜂窩載體用鐵鉻鋁箔材的制備方法為：煉鋼采用三相電渣爐+電渣重熔工藝的雙電渣冶煉工藝保證材質純凈，然后將電渣鋼錠鐵鉻鋁鋼錠緩冷后鍛造開成扁坯，經熱軋軋制成2.5-3.0mm的熱軋帶坯。熱軋帶坯酸洗后將熱軋帶加熱到200-400℃后經四輥軋機軋制成厚度1.2-1.5mm，然后經大六輥軋機往復軋制成0.25mm厚度，經連續光亮退火轉到二十輥軋機軋制成厚度為0.03-0.08mm的成品箔材，按用戶要求的寬度剪切分條后，成品包裝入庫。

鐵鉻鋁箔材作為新型催化劑蜂窩載體材料，已經顯現出明顯的優勢：熱容量小、熱導率高、抗震性好，可以通電自身發熱，冷啟動后能很快預熱達到催化劑起燃溫度，凈化尾氣。由于該發明的兩種鐵鉻鋁箔材主要用于汽車尾氣凈化催化劑涂覆的蜂窩載體材料，所以該材料必須具有優異的高溫抗氧化性、材質必須超純凈才能保證軋制成厚度在0.03-0.08mm的箔材，否則會出現夾層和空洞等缺陷。

箔材材質純凈度高：采用三相電渣爐+電渣重熔的雙電渣工藝，原材料采用部分金屬鉻、微鉻、工業純鐵和鋁錠等高純凈度原料，工業純鐵表面經除銹處理，出鋼后采用包中吹Ar弱攪拌排除非金屬夾雜；電渣重熔采用先精煉固體渣，把渣中不穩定氧化物如MnO、Fe₂O₃、SiO₂精煉去除，然后用精煉后的固體渣煉液體渣，煉好后的液體渣倒入電渣爐進行電渣冶煉。固體渣成分質最百分比為：20-25％Al₂O₃，75-80％CaF₂，再另加2-5％的CaO。冶煉的鋼錠經夾雜評級在1.5級，夾雜尺寸＜10μm。

快速壽命是衡量電熱合金質量的重要指標。本發明的鐵鉻鋁耐熱纖維材料采用檢測其快速壽命的方法來測試合金的高溫性能和高溫抗氧化性?？焖賶勖鼫y試方法按GB/T13300-91的標準進行。具體為：測試溫度在1250℃，將該合金直徑為0.8mm的絲材試樣呈“U”形掛在壽命實驗儀上，按規定條件持續進行2分鐘通電，2分鐘斷電的冷熱循環直至將試樣燒斷。試樣承受冷熱循環的累積小時數為試樣的快速壽命。