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)(wei)催(cui)化(hua)轉(zhuan)爐的(de)(de)催(cui)化(hua)載流(liu)子(zi)，專門使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)是(shi)陶瓷制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)Monolith,但(dan)隨著(zhu)引擎性(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)提高(gao)，要求使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)排(pai)(pai)氣(qi)(qi)抵(di)抗小(xiao)、抵(di)抗熱沖擊性(xing)(xing)能(neng)強的(de)(de)Monolith,所(suo)(suo)以(yi)耐氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)好(hao)的(de)(de)Fe-Cr-Al成為(wei)(wei)了(le)(le)候補材(cai)(cai)料(liao)。金屬制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)Monolith,起(qi)初是(shi)在(zai)原西(xi)德用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)高(gao)性(xing)(xing)能(neng)汽(qi)車(che)(che)前觸(chu)媒轉(zhuan)換(huan)器之中(zhong)，材(cai)(cai)料(liao)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)是(shi)20Cr-5A1鋼。在(zai)日本(ben)(ben)國(guo)內，Fe-Cr-Al作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電熱合金，很久以(yi)來被用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)線材(cai)(cai)，如前所(suo)(suo)述，在(zai)日本(ben)(ben)開(kai)始對(dui)汽(qi)車(che)(che)排(pai)(pai)氣(qi)(qi)行(xing)(xing)限(xian)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)時(shi)，Fe-Cr-Al也受到了(le)(le)一定的(de)(de)注(zhu)目。但(dan)因(yin)為(wei)(wei)歐洲(zhou)采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)是(shi)20Cr-5A1鋼，所(suo)(suo)以(yi)在(zai)日本(ben)(ben)也對(dui)該鋼在(zai)低(di)于(yu)1200℃的(de)(de)高(gao)溫下的(de)(de)反復氧(yang)化(hua)抵(di)抗性(xing)(xing)能(neng)進行(xing)(xing)了(le)(le)試驗，結果得出性(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)確有所(suo)(suo)提高(gao)。因(yin)此(ci)開(kai)發研(yan)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)了(le)(le)耐氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)能(neng)較好(hao)的(de)(de)20Cr-5A1鋼的(de)(de)50μm厚的(de)(de)箔材(cai)(cai)，制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)作(zuo)(zuo)了(le)(le)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)其的(de)(de)催(cui)化(hua)載流(liu)子(zi)。在(zai)日本(ben)(ben)1988年初次作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)主催(cui)化(hua)轉(zhuan)爐，用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)日產汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)三(san)元催(cui)化(hua)，之后在(zai)其他小(xiao)汽(qi)車(che)(che)中(zhong)也得到了(le)(le)廣泛應用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)。此(ci)外，因(yin)為(wei)(wei)陶瓷制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)Monolith振動性(xing)(xing)能(neng)好(hao)，在(zai)對(dui)摩(mo)托(tuo)車(che)(che)的(de)(de)排(pai)(pai)氣(qi)(qi)進行(xing)(xing)嚴格限(xian)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)中(zhong)國(guo)臺灣也大量采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)了(le)(le)20Cr-5Al鋼制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)催(cui)化(hua)載流(liu)子(zi)；其后隨著(zhu)日本(ben)(ben)國(guo)內對(dui)摩(mo)托(tuo)車(che)(che)的(de)(de)排(pai)(pai)氣(qi)(qi)也進行(xing)(xing)了(le)(le)嚴格限(xian)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，同(tong)樣也采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)了(le)(le)20Cr-5Al鋼制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)催(cui)化(hua)載流(liu)子(zi)。

  所采用(yong)的(de)(de)20Cr-5A1鋼，因為催化(hua)(hua)載流子使用(yong)的(de)(de)是50μm厚的(de)(de)箔(bo)材，體積對(dui)表面積的(de)(de)比率很(hen)大，因此鋁(lv)的(de)(de)消耗(hao)速度快，導致使用(yong)過程中(zhong)鋁(lv)枯竭、氧(yang)化(hua)(hua)抵(di)(di)抗能(neng)力(li)(li)急劇惡化(hua)(hua)；因為在(zai)鋼中(zhong)添(tian)加(jia)能(neng)夠(gou)提高高溫氧(yang)化(hua)(hua)抵(di)(di)抗能(neng)力(li)(li)的(de)(de)微(wei)量(liang)稀土類元(yuan)素，效(xiao)果非常明顯，所以在(zai)進行材料的(de)(de)開(kai)發時，對(dui)在(zai)箔(bo)材中(zhong)添(tian)加(jia)微(wei)量(liang)稀土類元(yuan)素的(de)(de)效(xiao)果展開(kai)了再次討論。

  首先，大(da)村(cun)等（1990年）認(ren)為(wei)：由于(yu)(yu)稀(xi)(xi)(xi)土類(lei)元(yuan)素(su)(su)（作(zuo)(zuo)為(wei)稀(xi)(xi)(xi)土金(jin)屬(shu)合(he)金(jin)添(tian)(tian)加(jia)）的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)，20Cr-5Al鋼表面生(sheng)成的(de)(de)(de)Al2O3保(bao)護(hu)(hu)(hu)膜會(hui)變得細致(zhi)，針對(dui)剝離的(de)(de)(de)阻力也(ye)會(hui)增大(da)；但是(shi)，如果(guo)(guo)(guo)添(tian)(tian)加(jia)過(guo)多阻力反(fan)而(er)會(hui)再次降低，所以如圖(tu)6.4所示，稀(xi)(xi)(xi)土類(lei)元(yuan)素(su)(su)添(tian)(tian)加(jia)量在(zai)0.07%～0.09%是(shi)最合(he)適(shi)。不(bu)(bu)過(guo)一般(ban)認(ren)為(wei)：稀(xi)(xi)(xi)土類(lei)元(yuan)素(su)(su)的(de)(de)(de)過(guo)量之所以會(hui)引起(qi)劣化(hua)，是(shi)由于(yu)(yu)這(zhe)些元(yuan)素(su)(su)在(zai)Al2O3保(bao)護(hu)(hu)(hu)膜當中(zhong)(zhong)形成了(le)(le)(le)龐大(da)的(de)(de)(de)氧化(hua)物。另外，石井等（1992年）通過(guo)連(lian)續實驗研究了(le)(le)(le)稀(xi)(xi)(xi)土類(lei)元(yuan)素(su)(su)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)鑭（0.04%~0.09%)以及(ji)(ji)鈰（0.04%~0.06%)各自(zi)不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)影(ying)(ying)響，結果(guo)(guo)(guo)表明：鈰沒有什么效(xiao)果(guo)(guo)(guo)，鑭能夠抑(yi)制Al2O3保(bao)護(hu)(hu)(hu)膜的(de)(de)(de)形成，延緩剝離的(de)(de)(de)發生(sheng)。圖(tu)6.5表明了(le)(le)(le)Ce、La以及(ji)(ji)釹的(de)(de)(de)添(tian)(tian)加(jia)對(dui)于(yu)(yu)Fe-20Cr-5A1鋼當中(zhong)(zhong)50 μm箔(bo)的(de)(de)(de)抗氧化(hua)性能的(de)(de)(de)影(ying)(ying)響，從中(zhong)(zhong)可(ke)以看(kan)出：鑭的(de)(de)(de)效(xiao)果(guo)(guo)(guo)特別(bie)明顯(xian)。根據這(zhe)一結果(guo)(guo)(guo)，添(tian)(tian)加(jia)0.07%~0.09%稀(xi)(xi)(xi)土金(jin)屬(shu)合(he)金(jin)或者鑭開發出了(le)(le)(le)新(xin)型20Cr-5Al鋼，作(zuo)(zuo)為(wei)汽車的(de)(de)(de)催(cui)化(hua)載(zai)流子用(yong)不(bu)(bu)銹箔(bo)材(cai)料。這(zhe)類(lei)鋼在(zai)制造階段存在(zai)著韌性問題，為(wei)了(le)(le)(le)改善(shan)這(zhe)一問題，需(xu)要(yao)盡量減(jian)少C、N,同時要(yao)添(tian)(tian)加(jia)0.1%以下的(de)(de)(de)鈦(tai)，此(ci)外還要(yao)注意合(he)適(shi)的(de)(de)(de)熱軋條件。另外從圖(tu)中(zhong)(zhong)還可(ke)以看(kan)出，添(tian)(tian)加(jia)微(wei)量的(de)(de)(de)鈦(tai)具有抑(yi)制AIN夾雜物的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)。

 平(ping)松等(deng)人（1995年(nian)）研究了鈦（0.1%)和Ti+La(各0.1%)的(de)(de)添(tian)加對20Cr-5A1鋼在1373K以及1423K的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)產生的(de)(de)影響，結(jie)果驗證(zheng)了Ti、La的(de)(de)復(fu)合(he)添(tian)加對于剝離(li)具(ju)有(you)顯著(zhu)的(de)(de)效果，并且石井等(deng)（1996年(nian)）［37]還(huan)通過重復(fu)氧(yang)(yang)化(hua)實驗來檢測各種稀土類(lei)(lei)元(yuan)素(su)（La、Ce、Pr、Nd、Sm、Y)、La和活(huo)(huo)性化(hua)元(yuan)素(su)（Ti、Zr、Hf)的(de)(de)復(fu)合(he)添(tian)加產生的(de)(de)影響，結(jie)果表明(ming)：鑭(lan)和鋯或者與鉿(jia)的(de)(de)復(fu)合(he)添(tian)加對于氧(yang)(yang)化(hua)膜的(de)(de)耐剝離(li)性具(ju)有(you)非常(chang)顯著(zhu)的(de)(de)影響。推測一下添(tian)加元(yuan)素(su)的(de)(de)效果原理，可能(neng)是由于稀土類(lei)(lei)元(yuan)素(su)或活(huo)(huo)性化(hua)元(yuan)素(su)加大(da)了Al2O3的(de)(de)保(bao)護膜和金屬(shu)區域界(jie)限的(de)(de)濃度，從而抑制了氧(yang)(yang)氣的(de)(de)晶界(jie)擴(kuo)散(san)，降(jiang)低(di)了氧(yang)(yang)化(hua)的(de)(de)速度。