(57)【要約】【課題】マニホールド本体の熱疲労を抑制でき、かつ、高温強度および耐酸化性が良好であるマニホールド用熱伝達体を提供する。【解決手段】マニホールド用熱伝達体11の少なくとも一部をフェライト系ステンレス鋼にて形成する。フェライト系ステンレス鋼は、質量％で、０．０３％以下のＣと、２．０％以下のＳｉと、２．０％以下のＭｎと、１０〜３０％のＣｒと、０．８％以下のＮｂおよび０．８％以下のＴｉの少なくとも一種と、０．０３％以下のＮとを含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる。また、Ａ値＝Ｎｂ＋Ｔｉ−４（Ｃ＋Ｎ）とする（１）式のＡ値が０．１０以上で、かつ、Ｂ値＝Ｃｒ＋１５Ｓｉとする（２）式のＢ値が１８以上となるようにフェライト系ステンレス鋼の合金成分を調整する。【選択図】図１
2012036867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エキゾーストマニホールドにおいてエンジンからの排気ガスが流れるマニホールド本体の少なくとも上流側に位置し、前記エンジンからの排気ガスの熱をマニホールド本体に伝達するマニホールド用熱伝達体であって、
少なくとも一部が、質量％で、Ｃ：０．０３％以下と、Ｓｉ：２．０％以下と、Ｍｎ：２．０％以下と、Ｃｒ：１０〜３０％と、Ｎｂ：０．８％以下およびＴｉ：０．８％以下の少なくとも一種と、Ｎ：０．０３％以下とを含み残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるとともに、下記（１）式で示されるＡ値が０．１０以上でかつ下記（２）式で示されるＢ値が１８以上となるように合金成分が調整されたフェライト系ステンレス鋼にて形成された
ことを特徴とするマニホールド用熱伝達体。
（１）式：Ａ値＝Ｎｂ＋Ｔｉ−４（Ｃ＋Ｎ）
（２）式：Ｂ値＝Ｃｒ＋１５Ｓｉ
【請求項２】
フェライト系ステンレス鋼は、質量％で、Ｃｕ：３．０％以下、Ｍｏ：３．０％以下およびＷ：３．０％以下のうちの少なくとも一種を含有する
ことを特徴とする請求項１記載のマニホールド用熱伝達体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンからの高温の排気ガスをマニホールドコンバータや排気管などに導くエキゾーストマニホールドにおいて、排気ガスの熱をマニホールド本体に伝達するためのマニホールド用熱伝達体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エキゾーストマニホールドでは、エンジンからの排気ガスがフランジを介してマニホールド本体に流入し、流入した排気ガスが集合部で集合して集合部の流出口からマニホールドコンバータや排気管などに流出される。
【０００３】
このようなエキゾーストマニホールドでは、マニホールド本体のエンジン側である上流側は、フランジの接触面がエンジンの水冷等に伴って冷却されるため、排気ガスからの熱伝達により材料温度が上昇しにくいものの、マニホールド本体の集合部側である下流側になるにしたがって排気ガスからの熱伝達により材料温度が上昇する。そのため、マニホールド本体の下流側では、エキゾーストマニホールドによる排気ガスの抜熱効果が低下し、集合部や集合部付近では、温度上昇に伴う熱ひずみが発生して、いわゆる熱疲労という破壊が発生してしまう。特に、近年では、低燃費化や環境対策の観点からエンジンの排気ガス温度は上昇する傾向にあるため、マニホールド本体の熱疲労を抑制することが重要視されている。
【０００４】
そこで、エキゾーストマニホールドの材料として耐熱性を改善させたフェライト系ステンレス鋼が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特願平６−８８１６８号公報（第３−６頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、今後さらなるエンジンの改善等から排気ガス温度がさらに上昇すると予想されており、上述のような材料面からの耐熱性の向上だけでなく、エキゾーストマニホールドにおける構造面からもマニホールド本体の熱疲労を抑制することも重要である。
【０００７】
本発明はこのような点に鑑みなされたもので、マニホールド本体の熱疲労を抑制でき、かつ、高温強度および耐酸化性が良好なマニホールド用熱伝達体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載されたマニホールド用熱伝達体は、エキゾーストマニホールドにおいてエンジンからの排気ガスが流れるマニホールド本体の少なくとも上流側に位置し、前記エンジンからの排気ガスの熱をマニホールド本体に伝達するマニホールド用熱伝達体であって、少なくとも一部が、質量％で、０．０３％以下のＣと、２．０％以下のＳｉと、２．０％以下のＭｎと、１０〜３０％のＣｒと、０．８％以下のＮｂおよび０．８％以下のＴｉの少なくとも一種と、０．０３％以下のＮとを含み残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるとともに、Ａ値＝Ｎｂ＋Ｔｉ−４（Ｃ＋Ｎ）とする（１）式で示されるＡ値が０．１０以上でかつＢ値＝Ｃｒ＋１５Ｓｉとする（２）式で示されるＢ値が１８以上となるように合金成分が調整されたフェライト系ステンレス鋼にて形成されたものである。
【０００９】
請求項２に記載されたマニホールド用熱伝達体は、請求項１記載のマニホールド用熱伝達体において、フェライト系ステンレス鋼は、質量％で、３．０％以下のＣｕ、３．０％以下のＭｏおよび３．０％以下のＷのうちの少なくとも一種を含有するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、排気ガスの熱をマニホールド本体に伝達して排気ガスの温度を低下させてマニホールド本体の熱疲労を抑制でき、かつ、高温強度および耐酸化性が良好である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態に係るマニホールド用熱伝達体が設けられたエキゾーストマニホールドの構成を示す斜視図である。
【図２】同上マニホールド用熱伝達体の変形例を示す斜視図である。
【図３】同上マニホールド用熱伝達体の変形例を示す斜視図である。
【図４】同上マニホールド用熱伝達体の別の変形例を示す斜視図である。
【図５】同上マニホールド用熱伝達体の別の変形例を示す斜視図である。
【図６】同上マニホールド用熱伝達体の別の変形例を示す斜視図である。
【図７】加熱試験に用いたエキゾーストマニホールドおよびマニホールド用熱伝達体の構成を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態の構成について図１ないし図６を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
図１において、11はマニホールド用熱伝達体であり、このマニホールド用熱伝達体11は、エキゾーストマニホールド12のマニホールド本体13に設けられている。
【００１４】
マニホールド本体13は、エンジン14に取り付けられたフランジ15と、このフランジ15に接続された管状の管状体16とを備えている。
【００１５】
フランジ15は、略矩形状に形成され、幅方向の略中央部に長手方向に沿って並んだ複数、例えば４つの円形状の流入口17が互いに離間して形成されている。これらの流入口17は、エンジン14の図示しない排出口に連通している。また、フランジ15の幅方向の両端部近傍には、それぞれ８つずつの円形状のボルト穴18が互いに長手方向に沿って離間して形成されている。フランジ15は、エンジン14に直接接触した状態でボルト穴18に図示しないボルトを螺着させて固定されている。
【００１６】
管状体16は、プレス成形された上下の第１プレス材19および第２プレス材20にて構成されている。この管状体16は、流入口17の数に対応した複数、例えば４つの筒状の管状部23，24，25，26と、これら管状部23，24，25，26に一体に設けられた集合部27とを有した、いわゆるモナカ構造である。また、管状部23，24，25，26は、一端が流入口17にそれぞれ接続され、他端が集合部27に接続されて集合する。
【００１７】
管状部23，24，25，26のうち外側に位置する管状部23，26は、流入口17から下流側へ略直線状にのびる直線管部28と、この直線管部28から略垂直方向へ湾曲して集合部27に接続される湾曲管部29とを有している。
【００１８】
また、管状部23，24，25，26のうち内側に位置する管状部24，25は、流入口17から集合部27へ略直線状にのびる直線管部30を有している。
【００１９】
集合部27は、管状部23，24，25，26の下流側である他端が集合する集合管部32と、この集合管部32の下面に形成された円形状の流出口33とを有している。この流出口33には、図示しないマニホールドコンバータや排気管が接続される。
【００２０】
マニホールド本体13内では、流入口17と管状部23，24，25，26と集合部27とがエンジン14からの排気ガスの流路になる。すなわち、マニホールド本体13内の排気ガス流路は、上流側から下流側へ向かって順に位置する流入口17、管状部23，24，25，26、集合管部32および流出口33にて構成されている。
【００２１】
マニホールド用熱伝達体11は、マニホールド本体13の上流側に位置するように流入口17に設けられ、排気ガス流路においてエンジン14からの排気ガスと接触する。
【００２２】
マニホールド用熱伝達体11は、流入口17の周縁に一体に接続された４つの棒状の熱伝達部34を有し、これら熱伝達部34が略垂直に交差した略十字状に形成されている。また、マニホールド用熱伝達体11は、フランジ15をプレス加工する際に、打抜きにより流入口17と同時に形成される。
【００２３】
マニホールド用熱伝達体11は、質量％で、Ｃ：０．０３％以下と、Ｓｉ：２．０％以下と、Ｍｎ：２．０％以下と、Ｃｒ：１０〜３０％と、Ｎｂ：０．８％以下およびＴｉ：０．８％以下の少なくとも一種と、Ｎ：０．０３％以下とを含み残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるとともに、Ａ値＝Ｎｂ＋Ｔｉ−４（Ｃ＋Ｎ）とする（１）式のＡ値が０．１０以上で、かつ、Ｂ値＝Ｃｒ＋１５Ｓｉとする（２）式のＢ値が１８以上となるように合金成分が調整されたフェライト系ステンレス鋼にて形成されている。
【００２４】
ここで、このフェライト系ステンレス鋼を構成する各合金成分およびこれら合金成分の含有量について説明する。なお、各合金成分の含有量は、特に記載しない限り質量％とする。
【００２５】
Ｃ（炭素）およびＮ（窒素）は、一般的にクリープ強度などの高温強度を向上するために有効な元素であるが、０．３％を超えて過剰に含有させると、酸化特性、加工性、低温靭性および溶接性が低下する。したがって、Ｃの含有量およびＮの含有量は、それぞれ０．０３％以下とした。
【００２６】
Ｓｉ（ケイ素）は、高温酸化特性を向上するために有効な元素であるが、２．０％を超えて過剰に含有させると、硬さが上昇し、加工性および低温靭性が低下する。したがって、Ｓｉの含有量は２．０％以下とした。
【００２７】
Ｍｎ（マンガン）は、高温酸化特性、特にスケール剥離性を向上するために有効な元素であるが、２．０％を超えて過剰に含有させると、加工性および溶接性が低下する。また、Ｍｎは、オーステナイト安定化元素であるため、多量に添加するとマルテンサイト相が生成しやすくなり、熱疲労特性および加工性の低下の原因となる。したがって、Ｍｎの含有量は２．０％以下とした。
【００２８】
Ｃｒ（クロム）は、フェライト相を安定化するとともに、高温材料にとって重要な耐酸化性を向上するために有効な元素である。これらの作用を十分に発揮するためには、１０％以上含有させることが好ましい。一方、３０％を超えて過剰に含有させると、脆化や加工性劣化の原因となる。したがって、Ｃｒの含有量は１０％以上３０％以下とした。
【００２９】
また、耐酸化性に影響するＳｉおよびＣｒについて、Ｂ値＝Ｃｒ＋１５Ｓｉとする（２）式にてＢ値が１８以上となるようにＳｉおよびＣｒの含有量を調整することにより、排気ガス環境下においても耐酸化性が良好になる。したがって、上記のＳｉおよびＣｒの含有量において、（２）式のＢ値が１８以上となるようにＳｉおよびＣｒの含有量を調整するものとした。
【００３０】
Ｎｂ（ニオブ）およびＴｉ（チタン）は、高温強度を向上するために有効な元素であるが、ＣやＮとの親和力が強く、過剰な添加は加工性や低温靭性の低下の要因となる析出物を形成しやすくなる。したがって、Ｎｂの含有量およびＴｉの含有量はそれぞれ０．８％以下とするとともに、０．８％以下のＮｂおよび０．８％以下のＴｉのうち少なくとも一方を含有させるものとした。
【００３１】
また、高温強度に影響するＣ、Ｎ、ＮｂおよびＴｉについて、Ａ値＝Ｎｂ＋Ｔｉ−４（Ｃ＋Ｎ）とする（１）式にてＡ値が０．１０以上となるように含有量を調整することにより、排気ガスの高温環境下においても高温強度が良好になる。したがって、上記のＣ、Ｎ、ＮｂおよびＴｉの含有量において、（１）式のＡ値が０．１０以上となるようにＣ、Ｎ、ＮｂおよびＴｉの含有量を調整するものとした。
【００３２】
Ｍｏ（モリブデン）およびＷ（タングステン）は、固溶強化による高温強度を向上するために有効な元素であるので、含有させることにより高温強度を向上できるので好ましい。しかしながら、３．０％を超えて過剰に含有させると、炭化物やＬａｖｅｓ相を形成して高温強度や低温靭性を阻害する要因となる。したがって、ＭｏおよびＷは必要に応じて含有させ、含有させる場合のＭｏの含有量およびＷの含有量は３．０％以下とした。
【００３３】
Ｃｕ（銅）は、ε―Ｃｕ相の微細分散析出現象を利用して６００℃前後での強度を高め、熱疲労特性を向上させ、また、８５０℃を超える高温域では、Ｃｕの固溶強化を利用して高温強度を向上させるので、含有することにより高温強度を向上できるので好ましい。しかしながら、３．０％を超えて過剰に含有させると、加工性、低温靭性および溶接性を低下させてしまう。したがって、Ｃｕは必要に応じて含有させるものとし、含有させる場合のＣｕの含有量は３．０％以下とした。
【００３４】
そして、マニホールド用熱伝達体11は、上記のように調整されたフェライト系ステンレス鋼にて形成されているので、エンジン14からの排気ガスが流入口17を通過する際に、排気ガスの熱を奪うことができるとともに、奪った熱をマニホールド本体13に伝達できる。したがって、マニホールド本体13を流れる排気ガスの温度を、エンジン14から排出された際の温度より低下でき、高温の排気ガスによる集合部27や集合部27近傍などの材料温度の上昇を抑制できるため、温度上昇に起因する熱ひずみなどの発生を防止して、エキゾーストマニホールド12における構造面からマニホールド本体13の熱疲労を抑制できる。なお、排気ガスの温度を低下できることにより、集合部27の流出口33に接続されるマニホールドコンバータなどの触媒の劣化を防止できる。
【００３５】
また、マニホールド用熱伝達体11は、上記のように調整されたフェライト系ステンレス鋼にて形成されているので、マニホールド本体13の熱疲労を抑制できるだけでなく、高温強度および耐酸化性が良好である。したがって、排気ガスに曝されることによるマニホールド用熱伝達体11自体の熱疲労および異常酸化を抑制できる。
【００３６】
なお、上記一実施の形態では、マニホールド用熱伝達体11は、いわゆるモナカ構造のエキゾーストマニホールド12に設けられたものとしたが、このような構成には限定されず、例えば、パイプを曲げて管状体が形成されたいわゆるパイプ構造のエキゾーストマニホールドなど、モナカ構造以外のエキゾーストマニホールドにも適用できる。
【００３７】
マニホールド用熱伝達体11は、マニホールド用熱伝達体11全体が上記のように調整されたフェライト系ステンレス鋼にて形成されている必要はなく、少なくとも一部が上記のように調整されたフェライト系ステンレス鋼にて形成されていればよい。
【００３８】
マニホールド用熱伝達体11は、フランジ15のプレス加工の際に打抜きにより流入口17と同時に形成され、流入口17の周縁に一体に接続された構成にしたが、このような構成には限定されず、フランジ15とは別個に形成したものを、流入口17に接合して取り付ける構成にしてもよい。
【００３９】
また、マニホールド用熱伝達体11は、流入口17に設けられた構成には限定されず、マニホールド本体13の少なくとも上流側に位置していればよく、例えば、管状体16内部に設けてもよい。
【００４０】
さらに、マニホールド用熱伝達体11は、全体がマニホールド本体13の上流側に位置する構成には限定されず、マニホールド本体13の少なくとも上流側に位置していれば、例えば、マニホールド用熱伝達体11の一部がマニホールド本体13の下流側やマニホールド本体13外に位置した構成にしてもよい。
【００４１】
マニホールド用熱伝達体11は、略十字状の形状としたが、このような構成には限定されず、その形状は、図２ないし図６に示す変形例の形状などのように適宜設計できる。
【００４２】
図２および図３に示すマニホールド用熱伝達体41は、２つの略矩形状の熱伝達板42にて形成されている。これら熱伝達板42は、一端部の略中央から熱伝達板42の略中心にわたって直線状の切込部43が形成されている。このような２つの熱伝達板42は、切込部43を介して互いに略垂直な状態で係合可能である。また、マニホールド用熱伝達体41は、係合した２つの熱伝達板42にて形成された４つの熱伝達部44を有している。これら４つの熱伝達部44は略垂直に交差している。
【００４３】
また、マニホールド用熱伝達体41は、マニホールド本体13の管状部23，24，25，26の直線管部28，30内に位置するように第１プレス材19と第２プレス材20との間に設けられている。
【００４４】
さらに、マニホールド用熱伝達体41は、第１プレス材19と第２プレス材20とを溶接して管状体16を形成する際に、各熱伝達部44の先端部が管状部23，24，25，26の内周部に接触するように、第１プレス材19および第２プレス材20に溶接して取り付けられる。
【００４５】
このような構成のマニホールド用熱伝達体41は、直線管部28，30内において排気ガスの流動方向において熱伝達部44が面状になるため、排気ガスと接触可能な面積を十分に確保でき、排気ガスの熱を効果的に奪うことができる。また、各熱伝達部44の先端が管状部23，24，25，26の内周部に接触しているため、排気ガスから奪った熱を効率よく管状部23，24，25，26に伝達できる。したがって、排気ガスの温度を効果的に低下できマニホールド本体13の熱疲労を抑制できる。
【００４６】
また、排気ガスの流動方向において熱伝達部44が面状になるので、排気ガスの流路の開口面積を十分に確保でき、マニホールド用熱伝達体41が排気ガスの流動に対する障害になりにくい。
【００４７】
図４に示すマニホールド用熱伝達体46は、フランジ15の流入口17に接続され、略垂直に交差した４つの熱伝達部47を有している。これら熱伝達部47は、流入口17の周縁に接続された棒状の基部48と、この基部48から下流側へ向かって突出する扇状の突出部49とを有している。
【００４８】
このようなマニホールド用熱伝達体46は、基部48から下流側へ突出する突出部49を有するため、通過する排気ガスと接触可能な面積を十分に確保でき、排気ガスの熱を奪いやすい。また、基部48が流入口17の周縁に接続されるので、突出部49にて奪った排気ガスの熱をマニホールド本体13に伝達しやすい。したがって、排気ガスの温度を効果的に低下できマニホールド本体13の熱疲労を抑制できる。
【００４９】
また、マニホールド用熱伝達体46は、棒状の基部48が流入口17の周縁に接続され、この基部48から扇状の突出部49が下流側へ突出するので、流入口17の開口面積を十分に確保でき、排気ガスの流動に対する障害になりにくい。
【００５０】
図５に示すマニホールド用熱伝達体51は、流入口17に設けられた１つの棒状の熱伝達部52を有し、一字状に形成されている。すなわち、熱伝達部52は、流入口17を横断するように設けられている。
【００５１】
このようなマニホールド用熱伝達体51は、フランジ15をプレス加工する際に、打抜きにより流入口17と同時に形成される。したがって、マニホールド用熱伝達体51は、簡単な構成で容易に形成できる。
【００５２】
図６に示すマニホールド用熱伝達体54は、交差した８つの棒状の熱伝達部55を有している。これら熱伝達部55は、マニホールド用熱伝達体54の中心部から放射状にのび、流入口17の周縁に接続されている。
【００５３】
このようなマニホールド用熱伝達体54は、フランジ15をプレスの際に、打抜きにより流入口17と同時に形成できる。
【００５４】
また、マニホールド用熱伝達体54は、複数の熱伝達部55が交差して中央部から放射状にのびているため、図５に示す構成に比べて、排気ガスと接触可能な面積を大きく確保でき排気ガスの熱を奪いやすいとともに、排気ガスから奪った熱を各熱伝達部55にて多方向に伝達できるので、熱の伝達作用が良好であり、排気ガスの温度を効果的に低下できる。
【実施例】
【００５５】
以下、実施例および比較例について説明する。
【００５６】
まず、表１に示す合金成分のフェライト系ステンレス鋼を用いてマニホールド用熱伝達体を形成した。
【００５７】
【表１】
2012036867.tif 000003
【００５８】
鋼種Ａないし鋼種Ｊは、上記の規定を満たすフェライト系ステンレス鋼を用いた実施例である。
【００５９】
鋼種Ｋは、Ａ値＝Ｎｂ＋Ｔｉ−４（Ｃ＋Ｎ）とする（１）式にて示されるＡ値が０．１０未満で、かつ、Ｂ値＝Ｃｒ＋１５Ｓｉとする（２）式にて示されるＢ値が１８未満のフェライト系ステンレス鋼を用いた比較例である。
【００６０】
鋼種Ｌは、（１）式にて示されるＡ値が０．１０未満で、（２）式にて示されるＢ値が１８以上のフェライト系ステンレス鋼を用いた比較例である。
【００６１】
鋼種Ｍは、（１）式にて示されるＡ値が０．１０以上であり、（２）式にて示されるＢ値が１８未満のフェライト系ステンレス鋼を用いた比較例である。
【００６２】
そして、これらの実施例および比較例について、高温強度を評価するために９００℃における高温引張試験を行い、耐酸化性を評価するために水蒸気量１０％雰囲気中で９００℃−２００ｈの連続酸化試験を行った。これら高温引張試験および連続酸化試験の結果を表２に示す。
【００６３】
なお、高温引張試験では、９００℃での０．２％耐力を測定し、２０Ｎ／ｍｍ２以上であったものを◎で示し、１５Ｎ／ｍｍ２以上２０Ｎ／ｍｍ２未満であったものを○で示し、１０Ｎ／ｍｍ２以上１５Ｎ／ｍｍ２未満であったものを△で示し、１０Ｎ／ｍｍ２未満であったものを×で示し、１０Ｎ／ｍｍ２以上であれば高温強度が良好であると評価した。
【００６４】
また、連続酸化試験では、１０％水蒸気雰囲気で９００℃連続酸化試験後の酸化増量を測定し、１ｍｇ／ｃｍ２以下であったものを◎で示し、１ｍｇ／ｃｍ２超１０ｍｇ／ｃｍ２以下であったものを○で示し、１０ｍｇ／ｃｍ２超２０ｍｇ／ｃｍ２以下であったものを△で示し、２０ｍｇ／ｃｍ２超であったものを×で示し、２０ｍｇ／ｃｍ２以下であれば、異常酸化が生じておらず耐酸化性が良好であると評価した。
【００６５】
【表２】
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【００６６】
表２に示すように、（１）式のＡ値が０．１０以上でかつ（２）式のＢ値が１８以上である鋼種Ａないし鋼種Ｊの実施例は、９００℃の０．２％耐力が１０Ｎ／ｍｍ２以上と高く、高温強度に優れていたのに加え、９００℃−２００ｈの酸化増量が２０ｍｇ／ｃｍ２以下と低く、耐酸化性にも優れていた。
【００６７】
一方、（１）式のＡ値が０．１０未満でかつ（２）式のＢ値が１８未満である鋼種Ｋの比較例は、９００℃の０．２％耐力が１０Ｎ／ｍｍ２より低く、高温強度に優れていないのに加え、９００℃−２００ｈの酸化増量が２０ｍｇ／ｃｍ２超と高く、耐酸化性にも優れていなかった。
【００６８】
（１）式のＡ値が０．１０未満で、（２）式のＢ値が１８以上である鋼種Ｌの比較例は、９００℃の０．２％耐力が１０Ｎ／ｍｍ２より低く、高温強度が優れていないものの、９００℃−２００ｈの酸化増量が２０ｍｇ／ｃｍ２以下と低く、耐酸化性が優れていた。
【００６９】
（１）式のＡ値が０．１０以上で、（２）式のＢ値が１８未満である鋼種Ｍの比較例は、９００℃の０．２％耐力が１０Ｎ／ｍｍ２以上と高く、高温強度に優れているものの、９００℃−２００ｈの酸化増量が２０ｍｇ／ｃｍ２超と高く、耐酸化性が優れていなかった。
【００７０】
次に、図７に示すように、いわゆるモナカ構造のエキゾーストマニホールドを用いて、上記各実施例および比較例のフェライト系ステンレス鋼にて形成したマニホールド用熱伝達体を設け、エキゾーストマニホールドの加熱試験を行った。
【００７１】
エキゾーストマニホールドは、管状体にＳＵＳ４３０Ｊ１Ｌ／２ｍｍｔのプレス品を用いた。また、フランジは、表１に示す各鋼種／３．０ｍｍｔをそれぞれ用い、十字状に打抜いてマニホールド用熱伝達体を形成した。さらに、参考例として、フランジを円形状に打抜き、マニホールド用熱伝達体を設けない場合においても加熱試験を行った。
【００７２】
加熱試験では、電気ヒータ式の加熱装置を用い、エキゾーストマニホールドの流入口側のガス温度を１１００℃とし、送風量が各管状部にて１．５ｍ３／分となるように調整した。また、フランジの冷却は、ＳＵＳ３０４製の接続ブロックを水冷し、フランジの材料温度が３４０℃となるように水量を調整した。
【００７３】
そして、エキゾーストマニホールドの集合部において、材料温度および排気ガス温度を測定した。また、鋼種Ｅ，Ｈ，Ｊの実施例および鋼種Ｋの比較例を用いて、加熱試験の条件で１００ｈ連続運転し、連続運転後のマニホールド用熱伝達体について、連続加熱による変形および異常酸化の程度を調査した。この結果を表３に示す。
【００７４】
なお、材料温度および排気ガス温度の測定におけるΔＴは、実施例および比較例の測定温度と、参考例の測定温度との差である。すなわち、ΔＴ＝測定温度−参考例の測定温度である。また、変形の調査では、変形にて座屈の発生が認められたものを×で示し、特に変形が認められなかったものを○で示した。さらに、異常酸化の調査では、異常酸化による減肉が発生していたものを×で示し、特に減肉が認められなかったものを○で示した。
【００７５】
【表３】
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【００７６】
表３に示すように、実施例および比較例の結果と参考例の結果とを比較すると、マニホールド用熱伝達体を設けることにより、エキゾーストマニホールドの集合部での材料温度が低下するとともに、エキゾーストマニホールドの集合部での排気ガス温度が低下しており、実施例および比較例ともに優れた抜熱性を示した。
【００７７】
また、実施例である鋼種Ｅ，Ｈ，Ｊは、１００ｈ連続運転後において、変形および異常酸化による亀裂や減肉の発生が認められず、優れた高温強度および耐酸化性を示すとともに、表３に示していないものの、１００ｈ連続運転後においても、参考例に比べて排気ガスの温度が５０℃前後低下し、抜熱性は良好であった。
【００７８】
一方、比較例である鋼種Ｋは、１００ｈ連続運転後において、変形および異常酸化により一部が欠損し、１００ｈ連続運転後において、参考例に比べて排気ガスの温度に５０℃程度の低下が見られず、抜熱性が低下していた。
【符号の説明】
【００７９】
11    マニホールド用熱伝達体
12    エキゾーストマニホールド
13    マニホールド本体
14    エンジン
41    マニホールド用熱伝達体
46    マニホールド用熱伝達体
51    マニホールド用熱伝達体
54    マニホールド用熱伝達体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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