根據1978年對排氣的規定，因為NO.也被加以限制，所以代替熱反應器，采用了催化轉爐這種排氣凈化裝置。催化轉爐是把排氣中的HC、一氧化碳以及二氧化氮都凈化的裝置；在對二氧化氮限制之前，使用的是只為了除去HC、一氧化碳的氧化催化轉爐，因為散熱器中部的溫度高達700~800℃,所以催化容器主要使用的是304不銹鋼;但之后成為了二氧化氮也可以凈化的三元催化，容器（轉爐殼）材料主要使用的是13Cr系鐵素體不銹鋼，所以其成形性、焊接性有所提高，開發了把SUS410S或 SUH409的碳含量降低的SUS410L 和SUH409L,這些被用于制造排氣系統的催化容器。

  作(zuo)(zuo)為(wei)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)轉爐的(de)(de)(de)(de)(de)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)載(zai)(zai)流(liu)子(zi)，專門(men)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)是陶瓷制(zhi)(zhi)Monolith,但(dan)隨(sui)著(zhu)引擎性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao)，要求使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)排(pai)氣(qi)(qi)抵(di)抗小、抵(di)抗熱(re)沖擊性(xing)能(neng)(neng)強的(de)(de)(de)(de)(de)Monolith,所以(yi)耐(nai)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)性(xing)好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)Fe-Cr-Al成為(wei)了(le)(le)候補材料。金屬制(zhi)(zhi)Monolith,起初是在(zai)(zai)(zai)原(yuan)西(xi)德用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)高(gao)性(xing)能(neng)(neng)汽(qi)(qi)車(che)前觸媒轉換器之中(zhong)，材料使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)是20Cr-5A1鋼(gang)(gang)(gang)。在(zai)(zai)(zai)日本(ben)國(guo)內，Fe-Cr-Al作(zuo)(zuo)為(wei)電(dian)熱(re)合(he)金，很(hen)久以(yi)來被用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)制(zhi)(zhi)造線(xian)材，如(ru)前所述，在(zai)(zai)(zai)日本(ben)開(kai)(kai)始對(dui)汽(qi)(qi)車(che)排(pai)氣(qi)(qi)行限制(zhi)(zhi)時，Fe-Cr-Al也受到了(le)(le)一定的(de)(de)(de)(de)(de)注目。但(dan)因為(wei)歐洲采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)是20Cr-5A1鋼(gang)(gang)(gang)，所以(yi)在(zai)(zai)(zai)日本(ben)也對(dui)該(gai)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)低于(yu)(yu)1200℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)反復氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)抵(di)抗性(xing)能(neng)(neng)進行了(le)(le)試驗(yan)，結果得(de)出性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)確有所提高(gao)。因此(ci)開(kai)(kai)發(fa)研制(zhi)(zhi)了(le)(le)耐(nai)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)性(xing)能(neng)(neng)較好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)20Cr-5A1鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)50μm厚的(de)(de)(de)(de)(de)箔材，制(zhi)(zhi)作(zuo)(zuo)了(le)(le)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)其的(de)(de)(de)(de)(de)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)載(zai)(zai)流(liu)子(zi)。在(zai)(zai)(zai)日本(ben)1988年(nian)初次作(zuo)(zuo)為(wei)主催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)轉爐，用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)日產汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)三(san)元催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)，之后在(zai)(zai)(zai)其他小汽(qi)(qi)車(che)中(zhong)也得(de)到了(le)(le)廣泛應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)。此(ci)外，因為(wei)陶瓷制(zhi)(zhi)Monolith振動性(xing)能(neng)(neng)好(hao)，在(zai)(zai)(zai)對(dui)摩托(tuo)車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)排(pai)氣(qi)(qi)進行嚴(yan)格限制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)國(guo)臺灣也大量采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)了(le)(le)20Cr-5Al鋼(gang)(gang)(gang)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)載(zai)(zai)流(liu)子(zi)；其后隨(sui)著(zhu)日本(ben)國(guo)內對(dui)摩托(tuo)車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)排(pai)氣(qi)(qi)也進行了(le)(le)嚴(yan)格限制(zhi)(zhi)，同樣也采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)了(le)(le)20Cr-5Al鋼(gang)(gang)(gang)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)載(zai)(zai)流(liu)子(zi)。

  所(suo)采用(yong)的(de)20Cr-5A1鋼，因為催(cui)化(hua)載流子使(shi)用(yong)的(de)是50μm厚(hou)的(de)箔(bo)材(cai)，體積對表面積的(de)比率很大，因此(ci)鋁(lv)的(de)消耗速度快，導(dao)致(zhi)使(shi)用(yong)過程中鋁(lv)枯竭(jie)、氧(yang)(yang)化(hua)抵抗(kang)(kang)能(neng)力(li)急劇惡化(hua)；因為在鋼中添加能(neng)夠提高(gao)高(gao)溫(wen)氧(yang)(yang)化(hua)抵抗(kang)(kang)能(neng)力(li)的(de)微(wei)量稀(xi)(xi)土類(lei)元素，效果非(fei)常明顯，所(suo)以(yi)在進行材(cai)料的(de)開發時，對在箔(bo)材(cai)中添加微(wei)量稀(xi)(xi)土類(lei)元素的(de)效果展(zhan)開了再(zai)次討論。

  首(shou)先，大村等（1990年）認為(wei)(wei)：由于稀(xi)(xi)土類(lei)元素(su)（作為(wei)(wei)稀(xi)(xi)土金屬合(he)金添(tian)(tian)加(jia)）的(de)(de)(de)(de)作用，20Cr-5Al鋼表面生(sheng)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)Al2O3保(bao)(bao)護膜會變得(de)細(xi)致(zhi)，針對(dui)剝(bo)離的(de)(de)(de)(de)阻力也會增大；但(dan)是，如(ru)果(guo)(guo)添(tian)(tian)加(jia)過多阻力反而會再次降低，所(suo)以(yi)如(ru)圖6.4所(suo)示，稀(xi)(xi)土類(lei)元素(su)添(tian)(tian)加(jia)量在(zai)0.07%～0.09%是最合(he)適。不(bu)過一般認為(wei)(wei)：稀(xi)(xi)土類(lei)元素(su)的(de)(de)(de)(de)過量之所(suo)以(yi)會引起劣化(hua)(hua)，是由于這些元素(su)在(zai)Al2O3保(bao)(bao)護膜當中形成(cheng)了(le)(le)龐大的(de)(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)物(wu)。另外(wai)，石井等（1992年）通(tong)過連續實驗(yan)研(yan)究(jiu)了(le)(le)稀(xi)(xi)土類(lei)元素(su)中的(de)(de)(de)(de)鑭（0.04%~0.09%)以(yi)及鈰(shi)（0.04%~0.06%)各自(zi)不(bu)同的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)，結(jie)果(guo)(guo)表明(ming)：鈰(shi)沒有(you)什么效果(guo)(guo)，鑭能(neng)夠抑制(zhi)Al2O3保(bao)(bao)護膜的(de)(de)(de)(de)形成(cheng)，延緩剝(bo)離的(de)(de)(de)(de)發生(sheng)。圖6.5表明(ming)了(le)(le)Ce、La以(yi)及釹的(de)(de)(de)(de)添(tian)(tian)加(jia)對(dui)于Fe-20Cr-5A1鋼當中50 μm箔(bo)的(de)(de)(de)(de)抗氧化(hua)(hua)性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)，從中可(ke)以(yi)看出(chu)(chu)：鑭的(de)(de)(de)(de)效果(guo)(guo)特別明(ming)顯。根據這一結(jie)果(guo)(guo)，添(tian)(tian)加(jia)0.07%~0.09%稀(xi)(xi)土金屬合(he)金或者鑭開發出(chu)(chu)了(le)(le)新型20Cr-5Al鋼，作為(wei)(wei)汽車的(de)(de)(de)(de)催化(hua)(hua)載流子(zi)用不(bu)銹箔(bo)材料。這類(lei)鋼在(zai)制(zhi)造階段存在(zai)著韌性(xing)問題，為(wei)(wei)了(le)(le)改善這一問題，需要盡量減少C、N,同時(shi)要添(tian)(tian)加(jia)0.1%以(yi)下的(de)(de)(de)(de)鈦(tai)，此(ci)外(wai)還要注意合(he)適的(de)(de)(de)(de)熱軋條(tiao)件(jian)。另外(wai)從圖中還可(ke)以(yi)看出(chu)(chu)，添(tian)(tian)加(jia)微(wei)量的(de)(de)(de)(de)鈦(tai)具(ju)有(you)抑制(zhi)AIN夾雜物(wu)的(de)(de)(de)(de)作用。

 平松等人（1995年）研究了(le)鈦（0.1%)和(he)Ti+La(各0.1%)的(de)(de)(de)添(tian)(tian)加對(dui)(dui)20Cr-5A1鋼(gang)在1373K以(yi)及1423K的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)產(chan)生的(de)(de)(de)影響(xiang)，結(jie)果(guo)驗證了(le)Ti、La的(de)(de)(de)復(fu)合添(tian)(tian)加對(dui)(dui)于剝離(li)(li)具有(you)顯著的(de)(de)(de)效果(guo)，并且(qie)石井等（1996年）［37]還(huan)通過重復(fu)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)實驗來(lai)檢(jian)測(ce)各種稀土(tu)類元(yuan)(yuan)素（La、Ce、Pr、Nd、Sm、Y)、La和(he)活性化(hua)(hua)元(yuan)(yuan)素（Ti、Zr、Hf)的(de)(de)(de)復(fu)合添(tian)(tian)加產(chan)生的(de)(de)(de)影響(xiang)，結(jie)果(guo)表明(ming)：鑭和(he)鋯或者與鉿的(de)(de)(de)復(fu)合添(tian)(tian)加對(dui)(dui)于氧(yang)(yang)化(hua)(hua)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)耐剝離(li)(li)性具有(you)非(fei)常顯著的(de)(de)(de)影響(xiang)。推(tui)測(ce)一(yi)下添(tian)(tian)加元(yuan)(yuan)素的(de)(de)(de)效果(guo)原理，可(ke)能是(shi)由于稀土(tu)類元(yuan)(yuan)素或活性化(hua)(hua)元(yuan)(yuan)素加大了(le)Al2O3的(de)(de)(de)保護膜(mo)(mo)和(he)金屬(shu)區域(yu)界限的(de)(de)(de)濃(nong)度，從而抑制了(le)氧(yang)(yang)氣的(de)(de)(de)晶(jing)界擴散，降低了(le)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)速度。