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不銹鋼發(fā)明及早期發(fā)展史

不銹鋼常識(shí) / 2026-05-03 12:00:00 不銹鋼 不銹鋼發(fā)展史 不銹鋼發(fā)明
不銹鋼發(fā)明及早期發(fā)展史
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    不銹鋼是指主加元素鉻含量能使鋼處于鈍化狀態(tài)，又具有不銹特性的鋼。為此，不銹鋼（Cr）含量應(yīng)高于12%（不銹鋼是一類(lèi)以Fe-Cr、Fe-Cr-C、Fe-Cr-Ni為合金系的高合金鋼，作為此類(lèi)的鋼必須含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于10.5%的鉻，含有這個(gè)最低鉻含量的鋼在其表面可以形成一個(gè)惰性氧化物層，這個(gè)惰性氧化物層可以保護(hù)內(nèi)層的金屬在不含腐蝕介質(zhì)的空氣中不被氧化和腐蝕。某些鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于11%的鋼，比如用于電站的（Cr）=9%鉻的合金鋼有時(shí)也被劃為不銹鋼，同時(shí)也要指出某些（Cr）=12%的鋼，甚至更高鉻含量的鋼，暴露在空氣中也會(huì)生銹。這是因?yàn)槟承┿t被結(jié)合成碳化物或其他化合物而降低了母材中的鉻含量，使其低于形成連續(xù)氧化物保護(hù)層所必須的鉻含量水平，如25%Cr-4%C）。此時(shí)，鋼的表面能迅速形成致密的Cr2O3氧化膜，使鋼的電極電位和在氧化性介質(zhì)中的耐蝕性發(fā)生突變性提高。在非氧化介質(zhì)（HCl、H2SO4）中，鉻的作用并不明顯，除了鉻外，不銹鋼中還須加入能使鋼鈍化的鎳、鉬等其它元素。通常所說(shuō)的不銹鋼實(shí)際是不銹鋼和耐酸鋼的總稱(chēng)，不銹鋼一般泛指在大氣、水等弱酸、堿、鹽等強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中耐蝕的鋼。兩者在化學(xué)成分上的共同特點(diǎn)是（Cr）均在12%以上，但由于合金化的差異，不銹鋼并不一定耐酸，而耐酸鋼一般具有良好的不銹鋼性能。


    早期不銹鋼發(fā)明歷史如下：


    ? 1、 1821：法國(guó)人Berthier 進(jìn)行在鋼中加鉻的試驗(yàn)；


    ? 2、 1897：德國(guó)人Goldschmidt開(kāi)發(fā)了生產(chǎn)低碳含鉻合金鋼的技術(shù)；


    ? 3、 1904~1909：在法國(guó)和德國(guó)生產(chǎn)了（Cr）=13%和17%的合金鋼；


    ? 4、 1913：英國(guó)人Brearly在Thomas Firth and Sons公司澆鑄了第一塊商業(yè)鑄錠，鑄件號(hào)No.1008，成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）：0.24%C、0.2%Si、0.44%Mn、12.86%Cr。


    ? 5、 1916：9月5日美國(guó)（Cr）=9%～16%，（Cr）<0.7%的鋼發(fā)布專(zhuān)利：專(zhuān)利號(hào)1，197，256。


    ? ? 把鉻加到鋼中并揭示其耐腐蝕的有利效應(yīng)要?dú)w功于法國(guó)人Berthier，他在1821年開(kāi)發(fā)了一種（Cr）=1.5%的合金并建議用于餐刀。然而對(duì)這種鋼的早期實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：隨鉻含量增加其成型性劇烈變壞（由于早期合金的碳含量很高），因而直到20世紀(jì)初期開(kāi)發(fā)這種鋼的興趣仍然不大。對(duì)于耐蝕鋼的興趣在1900年到1915年期間又重新興起，很多冶金學(xué)家為開(kāi)發(fā)耐蝕鋼而獲得信貸。這各重新興起開(kāi)發(fā)耐蝕鋼活動(dòng)的催化劑是1897年Goldschmidt在德國(guó)開(kāi)發(fā)了生產(chǎn)低碳含鉻合金鋼的技術(shù)。隨后不久Guillet(1904), Portevin(1909) 和Giesen(1909)等發(fā)表了描述（Cr）=13%的馬氏體不銹鋼和（Cr）=18%的鐵素體不銹鋼的微觀組織和性能的論文。1909年Guillet還發(fā)表了一篇關(guān)于鉻-鎳鋼研究的論文，這種鋼的奧氏體類(lèi)不銹鋼的前驅(qū)。


    ? ?英國(guó)人Brearly被認(rèn)為是不銹鋼的發(fā)明者，當(dāng)時(shí)是為了研究由（Cr）=5%鋼制作的來(lái)復(fù)槍槍膛因內(nèi)部腐蝕而失效的問(wèn)題，通過(guò)研究在1913年8月他鑄成了成份（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為12.86%Cr, 0.25%C, 0.20%Si, 和0.44%Mn的合格鑄錠。這種鋼被用來(lái)制造了12個(gè)實(shí)驗(yàn)槍管，雖然并沒(méi)有像所期望的那樣改進(jìn)槍管的腐蝕問(wèn)題，但其中某些材料被用來(lái)制造餐刀刀片而開(kāi)始了應(yīng)用不銹鋼的紀(jì)元。


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