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(wei)催化(hua)(hua)(hua)(hua)轉爐的(de)(de)(de)催化(hua)(hua)(hua)(hua)載流(liu)子，專門使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)是陶瓷(ci)制(zhi)Monolith,但隨著引擎性能(neng)的(de)(de)(de)提高(gao)，要求使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)排氣(qi)抵(di)抗小(xiao)、抵(di)抗熱沖擊(ji)性能(neng)強的(de)(de)(de)Monolith,所(suo)以耐(nai)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)性好的(de)(de)(de)Fe-Cr-Al成為(wei)了(le)(le)候補材料(liao)(liao)。金屬制(zhi)Monolith,起初(chu)是在(zai)(zai)原西德用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)高(gao)性能(neng)汽車(che)前觸媒(mei)轉換(huan)器之中，材料(liao)(liao)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)是20Cr-5A1鋼。在(zai)(zai)日(ri)(ri)(ri)本(ben)(ben)(ben)國內，Fe-Cr-Al作(zuo)為(wei)電熱合金，很久(jiu)以來被用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)制(zhi)造線材，如(ru)前所(suo)述(shu)，在(zai)(zai)日(ri)(ri)(ri)本(ben)(ben)(ben)開(kai)始對(dui)汽車(che)排氣(qi)行限制(zhi)時(shi)，Fe-Cr-Al也(ye)受到(dao)了(le)(le)一定(ding)的(de)(de)(de)注目。但因為(wei)歐洲采(cai)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)是20Cr-5A1鋼，所(suo)以在(zai)(zai)日(ri)(ri)(ri)本(ben)(ben)(ben)也(ye)對(dui)該鋼在(zai)(zai)低于(yu)(yu)1200℃的(de)(de)(de)高(gao)溫下的(de)(de)(de)反(fan)復氧化(hua)(hua)(hua)(hua)抵(di)抗性能(neng)進行了(le)(le)試驗(yan)，結果得出性能(neng)的(de)(de)(de)確有所(suo)提高(gao)。因此開(kai)發研(yan)制(zhi)了(le)(le)耐(nai)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)性能(neng)較好的(de)(de)(de)20Cr-5A1鋼的(de)(de)(de)50μm厚的(de)(de)(de)箔(bo)材，制(zhi)作(zuo)了(le)(le)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)其的(de)(de)(de)催化(hua)(hua)(hua)(hua)載流(liu)子。在(zai)(zai)日(ri)(ri)(ri)本(ben)(ben)(ben)1988年初(chu)次作(zuo)為(wei)主催化(hua)(hua)(hua)(hua)轉爐，用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)日(ri)(ri)(ri)產汽車(che)的(de)(de)(de)三元催化(hua)(hua)(hua)(hua)，之后在(zai)(zai)其他小(xiao)汽車(che)中也(ye)得到(dao)了(le)(le)廣泛(fan)應用(yong)(yong)(yong)。此外，因為(wei)陶瓷(ci)制(zhi)Monolith振動(dong)性能(neng)好，在(zai)(zai)對(dui)摩托車(che)的(de)(de)(de)排氣(qi)進行嚴格限制(zhi)的(de)(de)(de)中國臺(tai)灣也(ye)大量(liang)采(cai)用(yong)(yong)(yong)了(le)(le)20Cr-5Al鋼制(zhi)的(de)(de)(de)催化(hua)(hua)(hua)(hua)載流(liu)子；其后隨著日(ri)(ri)(ri)本(ben)(ben)(ben)國內對(dui)摩托車(che)的(de)(de)(de)排氣(qi)也(ye)進行了(le)(le)嚴格限制(zhi)，同樣(yang)也(ye)采(cai)用(yong)(yong)(yong)了(le)(le)20Cr-5Al鋼制(zhi)的(de)(de)(de)催化(hua)(hua)(hua)(hua)載流(liu)子。

  所采用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)20Cr-5A1鋼，因為(wei)催化(hua)載流(liu)子使(shi)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)是50μm厚(hou)的(de)(de)箔(bo)材，體積對(dui)表面(mian)積的(de)(de)比率很大，因此(ci)鋁的(de)(de)消耗(hao)速度快，導致使(shi)用(yong)(yong)(yong)過程中鋁枯竭、氧化(hua)抵抗能力(li)急(ji)劇惡化(hua)；因為(wei)在(zai)鋼中添(tian)加能夠提高高溫(wen)氧化(hua)抵抗能力(li)的(de)(de)微量(liang)稀土(tu)類元素(su)，效(xiao)果(guo)非常(chang)明顯，所以(yi)在(zai)進行材料(liao)的(de)(de)開發時，對(dui)在(zai)箔(bo)材中添(tian)加微量(liang)稀土(tu)類元素(su)的(de)(de)效(xiao)果(guo)展開了再次(ci)討論。

  首先(xian)，大(da)村(cun)等(deng)（1990年(nian)）認(ren)為(wei)(wei)：由于稀土(tu)類元素（作(zuo)為(wei)(wei)稀土(tu)金(jin)(jin)屬合(he)(he)(he)金(jin)(jin)添(tian)(tian)加(jia)(jia)(jia)）的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用，20Cr-5Al鋼表(biao)面(mian)生(sheng)成的(de)(de)(de)(de)(de)Al2O3保(bao)護(hu)膜(mo)(mo)會(hui)變得(de)細致(zhi)，針對剝離(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)阻力(li)(li)也(ye)會(hui)增大(da)；但是，如果(guo)添(tian)(tian)加(jia)(jia)(jia)過(guo)(guo)多(duo)阻力(li)(li)反而會(hui)再(zai)次(ci)降低，所以如圖6.4所示，稀土(tu)類元素添(tian)(tian)加(jia)(jia)(jia)量在(zai)0.07%～0.09%是最合(he)(he)(he)適。不過(guo)(guo)一(yi)般認(ren)為(wei)(wei)：稀土(tu)類元素的(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)量之所以會(hui)引起劣化(hua)，是由于這(zhe)(zhe)些(xie)元素在(zai)Al2O3保(bao)護(hu)膜(mo)(mo)當中(zhong)形成了(le)(le)(le)龐大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)氧化(hua)物(wu)(wu)。另(ling)外(wai)，石井(jing)等(deng)（1992年(nian)）通過(guo)(guo)連續實驗(yan)研(yan)究(jiu)了(le)(le)(le)稀土(tu)類元素中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)鑭（0.04%~0.09%)以及(ji)(ji)鈰（0.04%~0.06%)各自不同的(de)(de)(de)(de)(de)影響，結(jie)果(guo)表(biao)明(ming)：鈰沒有(you)什么效果(guo)，鑭能夠抑制(zhi)Al2O3保(bao)護(hu)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)形成，延緩(huan)剝離(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)生(sheng)。圖6.5表(biao)明(ming)了(le)(le)(le)Ce、La以及(ji)(ji)釹的(de)(de)(de)(de)(de)添(tian)(tian)加(jia)(jia)(jia)對于Fe-20Cr-5A1鋼當中(zhong)50 μm箔的(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)氧化(hua)性(xing)能的(de)(de)(de)(de)(de)影響，從(cong)中(zhong)可(ke)以看(kan)出(chu)：鑭的(de)(de)(de)(de)(de)效果(guo)特(te)別明(ming)顯。根據這(zhe)(zhe)一(yi)結(jie)果(guo)，添(tian)(tian)加(jia)(jia)(jia)0.07%~0.09%稀土(tu)金(jin)(jin)屬合(he)(he)(he)金(jin)(jin)或者鑭開發(fa)出(chu)了(le)(le)(le)新型20Cr-5Al鋼，作(zuo)為(wei)(wei)汽(qi)車的(de)(de)(de)(de)(de)催化(hua)載流子用不銹箔材料(liao)。這(zhe)(zhe)類鋼在(zai)制(zhi)造階段存(cun)在(zai)著韌性(xing)問題，為(wei)(wei)了(le)(le)(le)改(gai)善這(zhe)(zhe)一(yi)問題，需(xu)要(yao)盡量減少C、N,同時要(yao)添(tian)(tian)加(jia)(jia)(jia)0.1%以下的(de)(de)(de)(de)(de)鈦，此外(wai)還要(yao)注意合(he)(he)(he)適的(de)(de)(de)(de)(de)熱軋條件。另(ling)外(wai)從(cong)圖中(zhong)還可(ke)以看(kan)出(chu)，添(tian)(tian)加(jia)(jia)(jia)微量的(de)(de)(de)(de)(de)鈦具有(you)抑制(zhi)AIN夾雜物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用。

 平(ping)松(song)等(deng)人（1995年(nian)）研究(jiu)了(le)(le)鈦（0.1%)和(he)(he)(he)Ti+La(各(ge)0.1%)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)添(tian)加(jia)(jia)(jia)對20Cr-5A1鋼在1373K以及(ji)1423K的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)，結果驗(yan)證了(le)(le)Ti、La的(de)(de)(de)(de)(de)(de)復合(he)(he)添(tian)加(jia)(jia)(jia)對于(yu)剝(bo)離具(ju)有顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)效果，并且石井等(deng)（1996年(nian)）［37]還通過重復氧(yang)化(hua)(hua)實驗(yan)來檢測各(ge)種稀土(tu)類元(yuan)素（La、Ce、Pr、Nd、Sm、Y)、La和(he)(he)(he)活(huo)性化(hua)(hua)元(yuan)素（Ti、Zr、Hf)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)復合(he)(he)添(tian)加(jia)(jia)(jia)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)，結果表明：鑭和(he)(he)(he)鋯或(huo)者與鉿(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)復合(he)(he)添(tian)加(jia)(jia)(jia)對于(yu)氧(yang)化(hua)(hua)膜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐剝(bo)離性具(ju)有非常(chang)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)。推測一下添(tian)加(jia)(jia)(jia)元(yuan)素的(de)(de)(de)(de)(de)(de)效果原理，可能(neng)是由于(yu)稀土(tu)類元(yuan)素或(huo)活(huo)性化(hua)(hua)元(yuan)素加(jia)(jia)(jia)大(da)了(le)(le)Al2O3的(de)(de)(de)(de)(de)(de)保護膜和(he)(he)(he)金屬區域(yu)界限(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)濃度，從而抑制了(le)(le)氧(yang)氣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)界擴散，降低了(le)(le)氧(yang)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速度。