关于汽车的引擎、消音器等排气系统中适用的不锈钢，伴随引擎性能提高，特别是对排气的净化，排气温度有所提高，所以高温气体耐用的金属材料采用的是代替铝镀金的不锈钢。在日本，1968年制定了大气污染防止法，随着各种环境标准的制定，对汽车排气也有所限定，1973年、1975年、1976年此限定更加严格，1978年NO,也成为了限制对象。汽车排气的净化，有热反应器方式和催化剂方式，因为当初的限制对象只是HC和CO,NO,并没成为限制对象，所以使用热反应器方式，从外部向引擎的排气中供给经过处理的空气，使之完全燃烧，变成无害的水、二氧化碳。那时在接近1000℃的高温中长时间曝露，所以要求高温下的反复氧化和一定程度的高温强度。1970年美国的NASA公开招募的反应堆用铁基合金开发项目的条件是：
1. 982℃、100h的蠕变断裂强度高于34.3 MPa、伸长大于10%;
2. 982℃ 的拉伸强度大于82.32 MPa、伸长大于10%;
3. 对1093℃反复加热冷却的氧化抵抗能力比Fe-Cr-A1合金优良；
4. 能够充分经受铅和硫的腐蚀。
在美国国内，日本的各个汽车厂家对很多既存的奥氏体系和铁素体系不锈钢、耐热钢和镍合金进行试验，选择适当的材料，其中铁素体系的Fe-Cr-Al 合金（18Cr-1A1、13Cr-3Al、15Cr-4Al等）具有优良的耐氧化性，但局部会出现激烈的氧化现象，这是由空气中的氮的进人引起的。较好的解决方法是添加稀土类元素、Y、Ti等;若钢中添加过多钛，则耐氧化性明显下降，所以18Cr-1Al钢中的钛含量为0.2%最合适,，但是这些Cr-Al铁素体系不锈钢因为加工性、焊接性和高温强度的劣化，还没有得到正式运用。
铁素体系中满足上述条件的镍合金 Inconel 601,当初有一部分得到了适用，但由于汽车制造厂家的排气净化系统性能的提高和净化装置在设计方面的改良，使用条件得到了缓和，结果采用了具有综合适用能力的SUS310S不锈钢。
在试验各种不锈钢的过程当中，其中对1966年开发的耐应力腐蚀断裂不锈钢中硅含量高的奥氏体不锈钢18Cr-12Ni-3.5Si-1.5Cu，日本国内的汽车制造厂家给予了一定评价，耐氧化性、焊接性、加工性、高温强度以及成本等各个方面都很优良，被用作制造温控反应器。图6.2 表示的是在空气中反复氧化试验的结果，其中含有3.5% Si的奥氏体系不锈钢具有和SUS310S不锈钢同等的性质。
该高硅含量的奥氏体系不锈钢，由于添加了Ca、Al等微量元素，耐氧化性有所提高，所以汽车制造商各公司也不再采用310S不锈钢,这成为了热反应器的主要制造材料。该钢作为耐应力腐蚀断裂性和耐氧化性优良的新的不锈钢，1977年以SUSXM15J1的名称被列入JIS之中。
关于上述高硅奥氏体系不锈钢，主要在各个不锈钢公司广泛进行了提高耐氧化性的研究开发，1974~1977年公布了研究结果，其中关于Si、Cr含量的影响，硅含量的增加，在连续氧化方面，能够抑制Fe2O3的生成、改善耐氧化性；但在反复氧化方面，如果单独添加硅的话，不能抑制水锈的剥离。庄司等（1975年）和岩田等（1975年）进行了向引擎排气中吹进经过处理的空气，使其再燃烧的试验，结果证实了为了获得SUS310S以上的耐氧化性，Cr+Si的含量要超过22%~23%.此外，藤冈等（1974年）对造成19Cr-13Ni-3.5Si钢氧化的添加铝、稀土类元素、钙的影响，进行了讨论，证明了这些元素的添加可以提高氧化抵抗能力，特别是稀土类元素和钙的复合添加的效果很大。而且，之后富士川等（197年）对造成该钢高温氧化的钢中硫含量的影响进行了讨论，结果证实了通过降低硫含量可以提高耐氧化性，在低于1200℃的试验中得出和SUS310S不锈钢相当的耐氧化性，此外，如果在硫含量低于0.001%的钢中添加钙的话，如图6.3所示，耐氧化性会进一步提高。证实了在这种情况下，钢中含有Ca-Al-Mg-S组成的金属间化合物，但如果硫含量增多的话，会产生硫化锰,所以表层MnS的存在是耐氧化性劣化的原因。
此外，对使用高硅钢制作热反应器容器时，可能产生的焊接性、成形性也进行了研究，特别是如果所含硅多的话，焊接时可能会出现高温断裂，但因为焊接金属部位生成了少量的δ铁素，所以焊接性好，而且冷加工成形性比SUS310S不锈钢优良。
