如前所述,歐美發明現在概念上的不銹(xiu)鋼并用于工業制造是始于1912~1914年。日本于1915年前后就從歐美的文獻上已經對不銹鋼有所了解,橫須賀海軍工廠造機部曾經對不銹鋼的排出閥門(men)用材料進行過試制試驗。可是,日本真正致力于研究、制造不銹鋼的部分是吳海軍工廠的制鋼部,該工廠以大型特殊鋼制品的制造為主,一直努力提高兵器用鋼的性能和研究開發新材料。該部于1916年研制用于潛水艇炮身、炮架的材料,利用坩堝著手制造13Cr鋼,從1918年開始轉而使用埃魯電弧爐進行生產,主要用于潛水艇10cm炮的旋轉盤(艦載炮的底盤)。當時該部的不銹鋼鋼種的名稱和規格成分如表2.1所示,該表中鋼種的記號EB是取自 Ever Bright Steel的開頭字母。


表 2.jpg


   由(you)于當(dang)(dang)時(shi)作為(wei)(wei)原料(liao)的(de)(de)鉻鐵(tie)中碳的(de)(de)含(han)量為(wei)(wei)8%~5%,偏高(gao),而(er)且進(jin)(jin)口的(de)(de)金屬鉻過于昂貴,所以(yi)(yi)吳海(hai)軍工廠獨自使(shi)用(yong)(yong)(yong)含(han)有(you)(you)5%C的(de)(de)鉻鐵(tie),利用(yong)(yong)(yong)轉爐(lu)把碳的(de)(de)含(han)量降到(dao)0.3%,然后轉而(er)利用(yong)(yong)(yong)電弧爐(lu)進(jin)(jin)行(xing)精煉來調整成分,開發出(chu)了轉爐(lu)-電弧爐(lu)一體(ti)的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)制(zhi)造(zao)(zao)法(fa),由(you)此(ci)可以(yi)(yi)制(zhi)造(zao)(zao)出(chu)如(ru)表2.2所示(shi)成分的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(1919年)。表2.2中也列出(chu)1913年Brearley 制(zhi)造(zao)(zao)13Cr鋼(gang)的(de)(de)成分,兩者除(chu)了鉻的(de)(de)含(han)量有(you)(you)約(yue)1%的(de)(de)差異外,其(qi)余幾乎完(wan)全相同(tong)。1920年首次制(zhi)造(zao)(zao)出(chu)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(13Cr鋼(gang))的(de)(de)渦輪葉(xie)片,1925年試(shi)制(zhi)了18Cr-8Ni不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)旋轉盤。當(dang)(dang)時(shi)制(zhi)作船舶用(yong)(yong)(yong)渦輪葉(xie)片時(shi),主要(yao)使(shi)用(yong)(yong)(yong)磷青銅,但(dan)是在美國用(yong)(yong)(yong)磷青銅制(zhi)造(zao)(zao)的(de)(de)葉(xie)片由(you)于振(zhen)動(dong)疲勞會(hui)發生折損事故,于是人(ren)們(men)(men)以(yi)(yi)此(ci)為(wei)(wei)契機開始研(yan)究(jiu)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)作為(wei)(wei)替代。與18Cr-8Ni進(jin)(jin)行(xing)比較,人(ren)們(men)(men)決(jue)定采用(yong)(yong)(yong)振(zhen)動(dong)疲勞限較高(gao)的(de)(de)13Cr鋼(gang)。因(yin)此(ci),日本海(hai)軍也模仿他們(men)(men)于1929年決(jue)定用(yong)(yong)(yong)13Cr鋼(gang)來進(jin)(jin)行(xing)制(zhi)造(zao)(zao)。


表 2.jpg


  在民間,1918年(nian)(nian)(nian)(nian)八(ba)幡制(zhi)鐵(tie)所(suo)的(de)(de)(de)兒(er)玉(yu)晉匡工(gong)程師對英國的(de)(de)(de)13Cr不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)進(jin)行了(le)(le)分(fen)(fen)析,1920年(nian)(nian)(nian)(nian)該所(suo)試制(zhi)了(le)(le)13Cr不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang),1923年(nian)(nian)(nian)(nian)由日(ri)本特殊鋼(gang)(gang)(gang)(gang)制(zhi)造(zao)(zao)了(le)(le)渦輪葉片用(yong)(yong)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)等等,以13Cr不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)為中(zhong)心進(jin)行了(le)(le)一(yi)(yi)系列不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)研究、制(zhi)造(zao)(zao)活動(dong)。到大(da)(da)正末年(nian)(nian)(nian)(nian)(1926年(nian)(nian)(nian)(nian))為止,有關(guan)13Cr不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)研究、制(zhi)造(zao)(zao)基本維(wei)持在日(ri)本國產(chan)(chan)水平。另(ling)一(yi)(yi)方(fang)面,關(guan)于奧氏體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang),1928年(nian)(nian)(nian)(nian)德國Krupp公司把V2A用(yong)(yong)于軍用(yong)(yong)。王子(zi)火藥廠利用(yong)(yong)進(jin)口(kou)的(de)(de)(de)18Cr-8Ni 鋼(gang)(gang)(gang)(gang)制(zhi)造(zao)(zao)生產(chan)(chan)硝酸(suan)的(de)(de)(de)設備(bei)等等,主要使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)都是(shi)進(jin)口(kou)品,不(bu)(bu)(bu)(bu)過1927年(nian)(nian)(nian)(nian)左右八(ba)幡制(zhi)鐵(tie)所(suo)也制(zhi)造(zao)(zao)了(le)(le)18Cr-8Ni不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)厚板(ban)(ban),另(ling)外(wai)其他幾家公司也能夠制(zhi)造(zao)(zao)18Cr-8Ni不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。1931年(nian)(nian)(nian)(nian)作為朝日(ri)新聞社創立50周年(nian)(nian)(nian)(nian)紀念工(gong)程,在大(da)(da)阪中(zhong)之島建設10層的(de)(de)(de)朝日(ri)會館大(da)(da)廈(sha)(圖2.1)時,1~3層的(de)(de)(de)外(wai)側壁面、窗框(kuang)、裝(zhuang)飾(shi)窗、大(da)(da)門周圍及其他部(bu)(bu)分(fen)(fen)使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)都是(shi)日(ri)本國產(chan)(chan)18Cr-8Ni不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板(ban)(ban),這(zhe)就(jiu)是(shi)當時民間使用(yong)(yong)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)例(li)子(zi)。在川(chuan)那邊制(zhi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)所(suo)和(he)日(ri)本特殊鋼(gang)(gang)(gang)(gang)熔煉,在川(chuan)崎造(zao)(zao)船所(suo)(現川(chuan)崎制(zhi)鐵(tie))軋成厚3mm、寬(kuan)1m的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板(ban)(ban),這(zhe)就(jiu)是(shi)大(da)(da)廈(sha)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)部(bu)(bu)分(fen)(fen)材料,雖然只是(shi)一(yi)(yi)部(bu)(bu)分(fen)(fen),但(dan)卻(que)是(shi)日(ri)本第一(yi)(yi)次利用(yong)(yong)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)進(jin)行的(de)(de)(de)大(da)(da)廈(sha)外(wai)部(bu)(bu)裝(zhuang)潢。到1932年(nian)(nian)(nian)(nian)日(ri)本國內也可以生產(chan)(chan)工(gong)業低(di)碳鉻鐵(tie),不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)產(chan)(chan)量隨之增加,軍隊及民間的(de)(de)(de)需求(qiu)擴大(da)(da)起來。


圖 1.jpg


  1931年創立了專門經營不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)日本(ben)金屬(shu)工(gong)業(ye)(ye)(ye),1934年該(gai)公司(si)制造的(de)18Cr-8Ni不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)板用于陸軍王子火(huo)藥廠的(de)硝酸(suan)(suan)生(sheng)產設備(bei)。另外,制造特殊鋼(gang)(gang)、輕合金的(de)日本(ben)火(huo)工(gong)(以后的(de)日本(ben)冶金工(gong)業(ye)(ye)(ye))也從(cong)1936年開始(shi)著(zhu)(zhu)手制造18Cr-8Ni不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。當(dang)(dang)時,肥料工(gong)業(ye)(ye)(ye)的(de)硝酸(suan)(suan)、硫酸(suan)(suan)設備(bei)、紙漿工(gong)業(ye)(ye)(ye)的(de)亞硫酸(suan)(suan)裝(zhuang)置等民間生(sheng)產裝(zhuang)置,對18Cr-8Ni不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)也有所需求。此外,當(dang)(dang)時作為不(bu)(bu)(bu)生(sheng)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)金屬(shu)而(er)被使用的(de)銅、黃銅,由于國際收支方面(mian)的(de)原因(yin)受到進口(kou)限制,作為其代(dai)用品,1934年,創立的(de)日本(ben)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)開始(shi)著(zhu)(zhu)手制造低廉的(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),即(ji)低C-13Cr不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。而(er)且(qie)樋口(kou)喜六(liu)利用之前開發的(de)低碳(tan)鉻鐵制造法(鉻硅化物法),成功地從(cong)鉻礦石中直接制造出(chu)C-13Cr不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。


  戰爭期間,不銹鋼主要用于飛機用耐熱鋼等方面,專門面向軍用生產,產量也有所增加,從1936年的1864噸增加到1941年的8453噸,到戰爭結束前的1944年增至15781噸,可是,進入戰時體制后,鎳的獲得變得十分困難,以至于1941年6月發出了鎳禁止令。因此,軍隊和民間都盛行于開發無鎳奧氏體不銹鋼,以先行的德國Cr-Mn系和Cr-Mn-N系不銹鋼為首,開發了Mn-Cr-V鋼和Mn-Cr-V-N鋼。在戰爭期間,海軍命令特殊鋼制造公司報告的研究內容(145項)中,關于不銹鋼的有以下9項,其中有許多題目是關于Cr系不銹鋼的。


1. 13Cr不銹(xiu)鋼(gang)的研(yan)究-添加(jia)N2來改善材(cai)料質量 (日立制作所(suo))


2. 高強度磁性(xing)接線-用于潛(qian)水艇發動機轉(zhuan)子(住友(you)電工)


3. 不銹鋼發條鋼線-用于潛水艇機槍發條(住(zhu)友電(dian)工)


4. 不銹鋼(gang)焊(han)條(日(ri)本(ben)不銹鋼(gang))


5. 改善高(gao)鉻鋼(gang)的(de)沖(chong)擊值(日本不(bu)銹鋼(gang))


6. 18Cr鑄(zhu)鋼的耐海(hai)水性-用于魚雷(日本不銹鋼)


7. 耐(nai)鹽酸合金(日(ri)本(ben)電解制鐵所)


8. 高Cr不銹鋼板的電解酸洗(日本金屬工業)


9. 利(li)用電弧(hu)爐生產低(di)碳不銹鋼(日(ri)本金屬工業(ye))