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)為催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)轉爐的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)載(zai)流子(zi)(zi)，專門使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是陶(tao)瓷制(zhi)(zhi)Monolith,但隨著引擎性能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao)，要求使(shi)用(yong)(yong)排(pai)氣抵(di)抗(kang)小、抵(di)抗(kang)熱(re)沖擊性能(neng)(neng)強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Monolith,所(suo)(suo)以耐氧化(hua)(hua)性好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Fe-Cr-Al成為了(le)(le)(le)(le)(le)候(hou)補(bu)材(cai)料。金(jin)屬制(zhi)(zhi)Monolith,起初(chu)是在(zai)(zai)原西德用(yong)(yong)于(yu)高(gao)性能(neng)(neng)汽(qi)車(che)前觸媒轉換器之中(zhong)，材(cai)料使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是20Cr-5A1鋼。在(zai)(zai)日(ri)本(ben)國內(nei)，Fe-Cr-Al作(zuo)為電熱(re)合(he)金(jin)，很久以來被(bei)用(yong)(yong)于(yu)制(zhi)(zhi)造(zao)線材(cai)，如前所(suo)(suo)述，在(zai)(zai)日(ri)本(ben)開始對(dui)(dui)汽(qi)車(che)排(pai)氣行(xing)限制(zhi)(zhi)時(shi)，Fe-Cr-Al也(ye)(ye)受到(dao)了(le)(le)(le)(le)(le)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)注目(mu)。但因為歐洲采(cai)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是20Cr-5A1鋼，所(suo)(suo)以在(zai)(zai)日(ri)本(ben)也(ye)(ye)對(dui)(dui)該鋼在(zai)(zai)低(di)于(yu)1200℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反復(fu)氧化(hua)(hua)抵(di)抗(kang)性能(neng)(neng)進行(xing)了(le)(le)(le)(le)(le)試(shi)驗(yan)，結果(guo)得出(chu)性能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)確(que)有所(suo)(suo)提高(gao)。因此開發研制(zhi)(zhi)了(le)(le)(le)(le)(le)耐氧化(hua)(hua)性能(neng)(neng)較好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)20Cr-5A1鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)50μm厚的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)箔材(cai)，制(zhi)(zhi)作(zuo)了(le)(le)(le)(le)(le)使(shi)用(yong)(yong)其的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)載(zai)流子(zi)(zi)。在(zai)(zai)日(ri)本(ben)1988年(nian)初(chu)次作(zuo)為主催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)轉爐，用(yong)(yong)于(yu)日(ri)產汽(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)三元(yuan)催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)，之后在(zai)(zai)其他(ta)小汽(qi)車(che)中(zhong)也(ye)(ye)得到(dao)了(le)(le)(le)(le)(le)廣泛應用(yong)(yong)。此外，因為陶(tao)瓷制(zhi)(zhi)Monolith振動性能(neng)(neng)好，在(zai)(zai)對(dui)(dui)摩托車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)排(pai)氣進行(xing)嚴格限制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)國臺灣也(ye)(ye)大量采(cai)用(yong)(yong)了(le)(le)(le)(le)(le)20Cr-5Al鋼制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)載(zai)流子(zi)(zi)；其后隨著日(ri)本(ben)國內(nei)對(dui)(dui)摩托車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)排(pai)氣也(ye)(ye)進行(xing)了(le)(le)(le)(le)(le)嚴格限制(zhi)(zhi)，同(tong)樣也(ye)(ye)采(cai)用(yong)(yong)了(le)(le)(le)(le)(le)20Cr-5Al鋼制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)載(zai)流子(zi)(zi)。

  所(suo)采用的(de)(de)(de)20Cr-5A1鋼(gang)，因(yin)為催化(hua)載流子使用的(de)(de)(de)是50μm厚的(de)(de)(de)箔材(cai)，體積(ji)對表面積(ji)的(de)(de)(de)比(bi)率(lv)很(hen)大，因(yin)此鋁的(de)(de)(de)消耗(hao)速度快，導致使用過(guo)程中鋁枯(ku)竭(jie)、氧(yang)化(hua)抵(di)抗(kang)能力(li)急(ji)劇惡化(hua)；因(yin)為在(zai)鋼(gang)中添(tian)加能夠提高(gao)高(gao)溫氧(yang)化(hua)抵(di)抗(kang)能力(li)的(de)(de)(de)微量稀土(tu)類(lei)元(yuan)素，效(xiao)果非常明顯，所(suo)以在(zai)進行材(cai)料的(de)(de)(de)開發時，對在(zai)箔材(cai)中添(tian)加微量稀土(tu)類(lei)元(yuan)素的(de)(de)(de)效(xiao)果展開了再次討論。

  首先，大村(cun)等（1990年）認為：由(you)于(yu)(yu)稀土(tu)類元(yuan)素(su)(su)(su)（作(zuo)為稀土(tu)金(jin)屬(shu)合金(jin)添加(jia)(jia)）的(de)作(zuo)用(yong)(yong)，20Cr-5Al鋼(gang)表(biao)面(mian)生(sheng)成的(de)Al2O3保護膜會(hui)(hui)變得細致，針對剝(bo)離的(de)阻(zu)(zu)力也會(hui)(hui)增(zeng)大；但是(shi)，如果添加(jia)(jia)過(guo)(guo)(guo)多阻(zu)(zu)力反而會(hui)(hui)再次降低，所(suo)以(yi)如圖6.4所(suo)示(shi)，稀土(tu)類元(yuan)素(su)(su)(su)添加(jia)(jia)量(liang)(liang)在(zai)0.07%～0.09%是(shi)最合適(shi)。不(bu)(bu)過(guo)(guo)(guo)一般認為：稀土(tu)類元(yuan)素(su)(su)(su)的(de)過(guo)(guo)(guo)量(liang)(liang)之所(suo)以(yi)會(hui)(hui)引起劣化(hua)，是(shi)由(you)于(yu)(yu)這(zhe)些(xie)元(yuan)素(su)(su)(su)在(zai)Al2O3保護膜當(dang)中形成了(le)(le)龐(pang)大的(de)氧化(hua)物。另外(wai)，石井等（1992年）通過(guo)(guo)(guo)連續(xu)實驗研究了(le)(le)稀土(tu)類元(yuan)素(su)(su)(su)中的(de)鑭(lan)（0.04%~0.09%)以(yi)及(ji)鈰（0.04%~0.06%)各自不(bu)(bu)同(tong)(tong)的(de)影響(xiang)，結果表(biao)明(ming)：鈰沒有(you)什么效果，鑭(lan)能夠抑制(zhi)Al2O3保護膜的(de)形成，延(yan)緩(huan)剝(bo)離的(de)發生(sheng)。圖6.5表(biao)明(ming)了(le)(le)Ce、La以(yi)及(ji)釹的(de)添加(jia)(jia)對于(yu)(yu)Fe-20Cr-5A1鋼(gang)當(dang)中50 μm箔的(de)抗(kang)氧化(hua)性能的(de)影響(xiang)，從中可以(yi)看出：鑭(lan)的(de)效果特別明(ming)顯。根據這(zhe)一結果，添加(jia)(jia)0.07%~0.09%稀土(tu)金(jin)屬(shu)合金(jin)或者鑭(lan)開(kai)發出了(le)(le)新(xin)型20Cr-5Al鋼(gang)，作(zuo)為汽車的(de)催(cui)化(hua)載流子(zi)用(yong)(yong)不(bu)(bu)銹箔材料(liao)。這(zhe)類鋼(gang)在(zai)制(zhi)造(zao)階段存在(zai)著韌性問題(ti)，為了(le)(le)改(gai)善這(zhe)一問題(ti)，需要(yao)(yao)(yao)盡(jin)量(liang)(liang)減少(shao)C、N,同(tong)(tong)時要(yao)(yao)(yao)添加(jia)(jia)0.1%以(yi)下的(de)鈦(tai)，此外(wai)還要(yao)(yao)(yao)注意合適(shi)的(de)熱軋條件。另外(wai)從圖中還可以(yi)看出，添加(jia)(jia)微量(liang)(liang)的(de)鈦(tai)具有(you)抑制(zhi)AIN夾雜物的(de)作(zuo)用(yong)(yong)。

 平松(song)等人（1995年(nian)）研究了(le)(le)鈦(tai)（0.1%)和(he)Ti+La(各0.1%)的(de)(de)(de)(de)添加(jia)(jia)(jia)對(dui)(dui)(dui)20Cr-5A1鋼在1373K以及1423K的(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)產生的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)，結果驗證(zheng)了(le)(le)Ti、La的(de)(de)(de)(de)復合(he)添加(jia)(jia)(jia)對(dui)(dui)(dui)于(yu)剝離具有(you)(you)顯著的(de)(de)(de)(de)效果，并且石井等（1996年(nian)）［37]還(huan)通過重復氧(yang)(yang)化(hua)(hua)實驗來檢(jian)測各種(zhong)稀(xi)土(tu)類(lei)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)(de)復合(he)添加(jia)(jia)(jia)產生的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)，結果表明：鑭(lan)和(he)鋯或(huo)者與鉿的(de)(de)(de)(de)復合(he)添加(jia)(jia)(jia)對(dui)(dui)(dui)于(yu)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)膜的(de)(de)(de)(de)耐剝離性具有(you)(you)非常(chang)顯著的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)。推測一下添加(jia)(jia)(jia)元(yuan)(yuan)素的(de)(de)(de)(de)效果原理，可(ke)能是(shi)由于(yu)稀(xi)土(tu)類(lei)元(yuan)(yuan)素或(huo)活性化(hua)(hua)元(yuan)(yuan)素加(jia)(jia)(jia)大(da)了(le)(le)Al2O3的(de)(de)(de)(de)保護膜和(he)金屬區域界(jie)限的(de)(de)(de)(de)濃度(du)，從而(er)抑制了(le)(le)氧(yang)(yang)氣的(de)(de)(de)(de)晶界(jie)擴散，降低了(le)(le)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)速(su)度(du)。