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(fa)門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(yu)(yu)當時作(zuo)為原(yuan)料的(de)鉻鐵中(zhong)碳的(de)含量(liang)為8%~5%,偏(pian)高,而且(qie)進口的(de)金(jin)屬(shu)鉻過于(yu)(yu)昂貴,所以(yi)(yi)吳海軍(jun)工廠獨自使(shi)用(yong)(yong)含有5%C的(de)鉻鐵,利(li)用(yong)(yong)轉(zhuan)爐(lu)把碳的(de)含量(liang)降(jiang)到(dao)0.3%,然后轉(zhuan)而利(li)用(yong)(yong)電弧(hu)爐(lu)進行(xing)精(jing)煉來(lai)調整(zheng)成(cheng)分,開發出了(le)轉(zhuan)爐(lu)-電弧(hu)爐(lu)一體(ti)的(de)不銹鋼(gang)制造(zao)(zao)法,由(you)此可以(yi)(yi)制造(zao)(zao)出如表(biao)2.2所示成(cheng)分的(de)不銹鋼(gang)(1919年(nian)(nian))。表(biao)2.2中(zhong)也(ye)(ye)列出1913年(nian)(nian)Brearley 制造(zao)(zao)13Cr鋼(gang)的(de)成(cheng)分,兩者(zhe)除(chu)了(le)鉻的(de)含量(liang)有約1%的(de)差異外,其余幾乎完全相同。1920年(nian)(nian)首次制造(zao)(zao)出不銹鋼(gang)(13Cr鋼(gang))的(de)渦輪葉片(pian),1925年(nian)(nian)試制了(le)18Cr-8Ni不銹鋼(gang)的(de)旋轉(zhuan)盤(pan)。當時制作(zuo)船舶用(yong)(yong)渦輪葉片(pian)時,主要(yao)使(shi)用(yong)(yong)磷(lin)青銅,但是(shi)在美國用(yong)(yong)磷(lin)青銅制造(zao)(zao)的(de)葉片(pian)由(you)于(yu)(yu)振動疲(pi)勞會發生折損事故,于(yu)(yu)是(shi)人們(men)以(yi)(yi)此為契機開始研究不銹鋼(gang)作(zuo)為替代。與18Cr-8Ni進行(xing)比較,人們(men)決定采用(yong)(yong)振動疲(pi)勞限較高的(de)13Cr鋼(gang)。因(yin)此,日本(ben)海軍(jun)也(ye)(ye)模仿他們(men)于(yu)(yu)1929年(nian)(nian)決定用(yong)(yong)13Cr鋼(gang)來(lai)進行(xing)制造(zao)(zao)。


表 2.jpg


  在(zai)民(min)間,1918年(nian)(nian)八(ba)幡(fan)(fan)制(zhi)(zhi)鐵所(suo)(suo)的(de)(de)(de)(de)(de)兒玉晉匡工(gong)程(cheng)師對英國(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)13Cr不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)進行了(le)分(fen)析,1920年(nian)(nian)該所(suo)(suo)試(shi)制(zhi)(zhi)了(le)13Cr不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),1923年(nian)(nian)由日(ri)(ri)本(ben)(ben)特(te)殊鋼(gang)(gang)制(zhi)(zhi)造(zao)了(le)渦輪葉片(pian)用(yong)(yong)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)等(deng)等(deng),以13Cr不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)為(wei)中(zhong)心進行了(le)一系列不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)研究、制(zhi)(zhi)造(zao)活動。到大(da)正末年(nian)(nian)(1926年(nian)(nian))為(wei)止,有關13Cr不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)研究、制(zhi)(zhi)造(zao)基本(ben)(ben)維持在(zai)日(ri)(ri)本(ben)(ben)國(guo)產水平。另一方面,關于(yu)奧氏體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),1928年(nian)(nian)德國(guo)Krupp公(gong)司把V2A用(yong)(yong)于(yu)軍用(yong)(yong)。王子(zi)火藥(yao)廠利用(yong)(yong)進口的(de)(de)(de)(de)(de)18Cr-8Ni 鋼(gang)(gang)制(zhi)(zhi)造(zao)生產硝(xiao)酸(suan)的(de)(de)(de)(de)(de)設備等(deng)等(deng),主要使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)都(dou)(dou)是(shi)進口品(pin),不(bu)(bu)(bu)(bu)過1927年(nian)(nian)左右八(ba)幡(fan)(fan)制(zhi)(zhi)鐵所(suo)(suo)也(ye)(ye)制(zhi)(zhi)造(zao)了(le)18Cr-8Ni不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)厚(hou)板(ban),另外(wai)(wai)其(qi)他幾(ji)家(jia)公(gong)司也(ye)(ye)能夠制(zhi)(zhi)造(zao)18Cr-8Ni不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。1931年(nian)(nian)作(zuo)為(wei)朝日(ri)(ri)新(xin)聞社創立50周年(nian)(nian)紀念工(gong)程(cheng),在(zai)大(da)阪(ban)中(zhong)之島建設10層的(de)(de)(de)(de)(de)朝日(ri)(ri)會(hui)館大(da)廈(圖2.1)時,1~3層的(de)(de)(de)(de)(de)外(wai)(wai)側壁面、窗框、裝飾窗、大(da)門周圍及(ji)其(qi)他部(bu)分(fen)使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)都(dou)(dou)是(shi)日(ri)(ri)本(ben)(ben)國(guo)產18Cr-8Ni不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)板(ban),這(zhe)就是(shi)當時民(min)間使(shi)用(yong)(yong)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)例子(zi)。在(zai)川(chuan)那(nei)邊(bian)制(zhi)(zhi)鋼(gang)(gang)所(suo)(suo)和日(ri)(ri)本(ben)(ben)特(te)殊鋼(gang)(gang)熔煉,在(zai)川(chuan)崎(qi)造(zao)船所(suo)(suo)(現川(chuan)崎(qi)制(zhi)(zhi)鐵)軋成厚(hou)3mm、寬1m的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)板(ban),這(zhe)就是(shi)大(da)廈的(de)(de)(de)(de)(de)一部(bu)分(fen)材(cai)料,雖然只是(shi)一部(bu)分(fen),但卻是(shi)日(ri)(ri)本(ben)(ben)第一次(ci)利用(yong)(yong)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)進行的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)廈外(wai)(wai)部(bu)裝潢。到1932年(nian)(nian)日(ri)(ri)本(ben)(ben)國(guo)內也(ye)(ye)可以生產工(gong)業低(di)碳鉻(ge)鐵,不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)產量隨之增加(jia),軍隊(dui)及(ji)民(min)間的(de)(de)(de)(de)(de)需求擴大(da)起(qi)來。


圖 1.jpg


  1931年(nian)(nian)創立了專門經營不銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)日本(ben)金(jin)(jin)屬工業(ye),1934年(nian)(nian)該公司制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)的(de)(de)(de)18Cr-8Ni不銹(xiu)鋼板用(yong)于(yu)陸軍王子(zi)火藥廠(chang)的(de)(de)(de)硝(xiao)酸生產設(she)備。另外(wai),制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)特(te)殊鋼、輕合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)日本(ben)火工(以后的(de)(de)(de)日本(ben)冶金(jin)(jin)工業(ye))也從(cong)1936年(nian)(nian)開始著手制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)18Cr-8Ni不銹(xiu)鋼。當時,肥料工業(ye)的(de)(de)(de)硝(xiao)酸、硫酸設(she)備、紙漿工業(ye)的(de)(de)(de)亞硫酸裝置等(deng)民間生產裝置,對18Cr-8Ni不銹(xiu)鋼也有所需(xu)求。此外(wai),當時作為不生銹(xiu)金(jin)(jin)屬而被使用(yong)的(de)(de)(de)銅、黃銅,由于(yu)國際收支方面(mian)的(de)(de)(de)原因受到進(jin)口限制(zhi)(zhi),作為其代用(yong)品,1934年(nian)(nian),創立的(de)(de)(de)日本(ben)不銹(xiu)鋼開始著手制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)低(di)(di)廉的(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼,即低(di)(di)C-13Cr不銹(xiu)鋼。而且(qie)樋(tong)口喜六利用(yong)之(zhi)前開發的(de)(de)(de)低(di)(di)碳鉻(ge)(ge)鐵制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)法(fa)(鉻(ge)(ge)硅化物法(fa)),成功地從(cong)鉻(ge)(ge)礦石中直接(jie)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)出C-13Cr不銹(xiu)鋼。


  戰爭期間,不銹鋼主要用于飛機用耐熱鋼(gang)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不銹鋼的研究-添加N2來改善材料質量 (日(ri)立制作所(suo))


2. 高強度(du)磁性(xing)接線-用于(yu)潛水艇發動機轉子(zi)(住(zhu)友電工(gong))


3. 不(bu)銹鋼發條鋼線-用(yong)于潛(qian)水艇機槍(qiang)發條(住友(you)電工(gong))


4. 不銹(xiu)鋼(gang)焊條(日本不銹(xiu)鋼(gang))


5. 改善(shan)高鉻(ge)鋼的沖擊(ji)值(日本不銹鋼)


6. 18Cr鑄鋼的耐海水(shui)性(xing)-用(yong)于魚雷(日(ri)本不銹鋼)


7. 耐(nai)鹽酸合金(日本電解制鐵(tie)所)


8. 高Cr不銹鋼板(ban)的電解酸洗(日本金屬工業)


9. 利用電弧爐(lu)生(sheng)產低碳不銹鋼(日本金(jin)屬工(gong)業(ye))