[发明专利]汽车尾气催化净化载体用稀土铁素体不锈钢薄带晶须材料及其制备方法

权利要求书

1.一种汽车尾气催化净化载体用稀土铁素体不锈钢薄带原位生长氧化铝晶须材料，其特征在于，其成分按照如下质量百分比组成： C≤0.06%，N≤0.05%，S≤0.03%，P≤0.03%，Si≤0.5%，Mn≤0.5%， Cr：20.1～20.4%，Al：4.5～5.94%，Co：1.14～1.19%，Zr：0.12～1.0%，Nb：0.48～1.0%，La：0.08～0.15%，其余成分为铁和不可避免的杂质，所述稀土铁素体不锈钢薄带原位生长氧化铝晶须材料主要由铁素体、纯镧相组成；所述氧化铝晶须材料室温拉伸断裂强度为650～1100MPa，断后伸长率为15.0-35.0%；所述氧化铝晶须材料为梭状和针状；当在给Al₂O₃晶须覆盖的FeCrAl合金表面喷金后，表面呈现出类天鹅绒般的黑色；

所述氧化铝晶须材料采用如下方法制备而成：

（1）FeCrAl合金薄带材料的制备：

按照所制备的氧化铝晶须材料的质量百分比组成进行原料配料，经配料和真空感应熔炼工艺得到合金熔体，真空感应熔炼的温度为1700℃，熔炼时间为3-5 min；将浇铸得到的合金铸锭依次经热锻、热轧、冷轧和退火热处理工艺：在1000-1100℃保温30-60 min后热轧；然后将热轧得到的合金薄板材在1000-1100℃退火3-5 min，进行多道次冷轧，轧至薄带材料厚度为0.05-0.5 mm，得到FeCrAl合金薄带材料；

（2）氧化铝晶须的生长过程：

控制晶须生长条件如下：

晶须生长温度T为950～1050 ℃，晶须生长时间为1～30 h，氧化铝晶须生长氛围：水蒸气，气体流速gfr：0.1～1.0 L/min，氧化铝晶须生长温度高对应的氧化铝晶须生长时间短，氧化铝晶须生长温度低对应的氧化铝晶须生长时间长；表面处理清洁的稀土铁素体不锈钢薄带，首先在惰性气体N₂气氛中加热，该气氛包含0.1％或更少的氧气；FeCrAl合金薄带材料表面在所述晶须生长条件下进行晶须生长的步骤如下：

将FeCrAl合金薄带材料去除表面氧化膜，处理好的表面干净的FeCrAl合金薄带材料在惰性气体N₂气氛中加热至晶须生长温度，然后在保温5 min后，将氛围替换为流动的水蒸气，并保持所需的水蒸气氛围和晶须生长温度，等到晶须生长时间结束后，将生长晶须的FeCrAl合金薄带材料取出，放置在干燥皿内进行自然冷却至室温，从而制得汽车尾气催化净化载体用稀土铁素体不锈钢原位生长氧化铝晶须薄带材料。

2.根据权利要求1所述汽车尾气催化净化载体用稀土铁素体不锈钢薄带原位生长氧化铝晶须材料，其特征在于：其成分按照如下质量百分比组成： C≤0.06%，N≤0.05%，S≤0.03%，P≤0.03%，Si≤0.5%，Mn≤0.5%，Cr：20.1～20.4%，Al：5.87～5.94%，Co：1.14～1.19%，Zr：0.12～0.14%，Nb：0.48～0.53%，La：0.08～0.15%，其余成分为铁和不可避免的杂质。

3.根据权利要求1所述汽车尾气催化净化载体用稀土铁素体不锈钢薄带原位生长氧化铝晶须材料，其特征在于：具有一体的保护性Al₂O₃晶须层，使致密排列的Al₂O₃晶须表面负载所施加的催化剂涂层，再经过热处理，将催化剂与Al₂O₃晶须紧密结合，并利用稀土铁素体不锈钢薄带原位生长氧化铝晶须材料能制成汽车尾气催化净化载体。