如前所述,歐美發明現在概念上的不銹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)于當時作(zuo)為(wei)原料的(de)(de)鉻(ge)鐵中碳的(de)(de)含(han)量為(wei)8%~5%,偏高(gao),而且進(jin)(jin)口的(de)(de)金屬鉻(ge)過于昂貴,所以(yi)(yi)吳海軍工廠獨自使用(yong)(yong)(yong)含(han)有(you)5%C的(de)(de)鉻(ge)鐵,利用(yong)(yong)(yong)轉爐把(ba)碳的(de)(de)含(han)量降(jiang)到0.3%,然后轉而利用(yong)(yong)(yong)電(dian)弧(hu)爐進(jin)(jin)行(xing)精煉來(lai)調(diao)整(zheng)成分(fen),開發出了(le)轉爐-電(dian)弧(hu)爐一體的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造法,由(you)此可以(yi)(yi)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造出如表2.2所示成分(fen)的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(1919年(nian))。表2.2中也(ye)列出1913年(nian)Brearley 制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造13Cr鋼(gang)(gang)的(de)(de)成分(fen),兩者除了(le)鉻(ge)的(de)(de)含(han)量有(you)約(yue)1%的(de)(de)差(cha)異(yi)外(wai),其余幾乎(hu)完全(quan)相同(tong)。1920年(nian)首次制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造出不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(13Cr鋼(gang)(gang))的(de)(de)渦輪葉片(pian),1925年(nian)試制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)了(le)18Cr-8Ni不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)旋轉盤。當時制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)作(zuo)船舶用(yong)(yong)(yong)渦輪葉片(pian)時,主要使用(yong)(yong)(yong)磷青銅(tong),但是在美(mei)國用(yong)(yong)(yong)磷青銅(tong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造的(de)(de)葉片(pian)由(you)于振動疲勞(lao)(lao)會(hui)發生(sheng)折損事故,于是人們(men)以(yi)(yi)此為(wei)契機開始研究(jiu)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)作(zuo)為(wei)替(ti)代。與18Cr-8Ni進(jin)(jin)行(xing)比較,人們(men)決定(ding)采(cai)用(yong)(yong)(yong)振動疲勞(lao)(lao)限(xian)較高(gao)的(de)(de)13Cr鋼(gang)(gang)。因此,日本海軍也(ye)模仿他們(men)于1929年(nian)決定(ding)用(yong)(yong)(yong)13Cr鋼(gang)(gang)來(lai)進(jin)(jin)行(xing)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造。


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  在民間(jian),1918年八(ba)幡制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)鐵所的(de)(de)兒玉晉(jin)匡工(gong)程師對英國的(de)(de)13Cr不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)進(jin)行(xing)了(le)(le)分析,1920年該所試(shi)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)了(le)(le)13Cr不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang),1923年由日(ri)本(ben)(ben)特殊鋼(gang)(gang)(gang)(gang)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)了(le)(le)渦(wo)輪(lun)葉(xie)片用(yong)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)等等,以13Cr不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)為中(zhong)心(xin)進(jin)行(xing)了(le)(le)一系列不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)研究、制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)活動(dong)。到(dao)大(da)正末年(1926年)為止,有關(guan)13Cr不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)研究、制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)基本(ben)(ben)維持在日(ri)本(ben)(ben)國產(chan)(chan)水(shui)平。另一方面,關(guan)于奧氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang),1928年德國Krupp公(gong)司(si)把(ba)V2A用(yong)于軍(jun)用(yong)。王子火(huo)藥廠利用(yong)進(jin)口的(de)(de)18Cr-8Ni 鋼(gang)(gang)(gang)(gang)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)生產(chan)(chan)硝酸的(de)(de)設備等等,主(zhu)要使(shi)用(yong)的(de)(de)都(dou)是(shi)進(jin)口品,不(bu)(bu)(bu)(bu)過1927年左(zuo)右八(ba)幡制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)鐵所也制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)了(le)(le)18Cr-8Ni不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)厚(hou)板(ban),另外(wai)其他(ta)幾家公(gong)司(si)也能夠制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)18Cr-8Ni不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。1931年作為朝日(ri)新聞社(she)創立50周(zhou)年紀念(nian)工(gong)程,在大(da)阪中(zhong)之島建(jian)設10層的(de)(de)朝日(ri)會(hui)館(guan)大(da)廈(sha)(圖2.1)時,1~3層的(de)(de)外(wai)側壁面、窗框、裝飾窗、大(da)門周(zhou)圍(wei)及(ji)其他(ta)部分使(shi)用(yong)的(de)(de)都(dou)是(shi)日(ri)本(ben)(ben)國產(chan)(chan)18Cr-8Ni不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板(ban),這(zhe)就是(shi)當時民間(jian)使(shi)用(yong)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)例(li)子。在川那邊制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)所和日(ri)本(ben)(ben)特殊鋼(gang)(gang)(gang)(gang)熔煉,在川崎(qi)造(zao)(zao)船所(現川崎(qi)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)鐵)軋(ya)成厚(hou)3mm、寬(kuan)1m的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板(ban),這(zhe)就是(shi)大(da)廈(sha)的(de)(de)一部分材料(liao),雖然只是(shi)一部分,但卻(que)是(shi)日(ri)本(ben)(ben)第一次利用(yong)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)進(jin)行(xing)的(de)(de)大(da)廈(sha)外(wai)部裝潢。到(dao)1932年日(ri)本(ben)(ben)國內(nei)也可(ke)以生產(chan)(chan)工(gong)業低(di)碳(tan)鉻(ge)鐵,不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)產(chan)(chan)量隨之增加(jia),軍(jun)隊及(ji)民間(jian)的(de)(de)需求擴大(da)起(qi)來。


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  1931年(nian)創(chuang)立(li)了(le)專門經(jing)營不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)日(ri)本金屬工業,1934年(nian)該公(gong)司制(zhi)造(zao)的(de)(de)18Cr-8Ni不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)板用于(yu)陸軍王(wang)子(zi)火(huo)藥廠(chang)的(de)(de)硝(xiao)酸(suan)生(sheng)產(chan)設(she)備(bei)。另外(wai),制(zhi)造(zao)特(te)殊鋼(gang)、輕合(he)金的(de)(de)日(ri)本火(huo)工(以后的(de)(de)日(ri)本冶金工業)也從(cong)1936年(nian)開(kai)始著手制(zhi)造(zao)18Cr-8Ni不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。當時,肥料(liao)工業的(de)(de)硝(xiao)酸(suan)、硫(liu)酸(suan)設(she)備(bei)、紙漿工業的(de)(de)亞硫(liu)酸(suan)裝置等民(min)間(jian)生(sheng)產(chan)裝置,對18Cr-8Ni不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)也有所需求。此外(wai),當時作為不(bu)(bu)生(sheng)銹(xiu)(xiu)金屬而被使用的(de)(de)銅、黃銅,由(you)于(yu)國際(ji)收支方面的(de)(de)原因受到(dao)進(jin)口(kou)限(xian)制(zhi),作為其(qi)代用品(pin),1934年(nian),創(chuang)立(li)的(de)(de)日(ri)本不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)開(kai)始著手制(zhi)造(zao)低(di)廉的(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang),即(ji)低(di)C-13Cr不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。而且樋(tong)口(kou)喜六利用之前開(kai)發的(de)(de)低(di)碳鉻(ge)鐵制(zhi)造(zao)法(鉻(ge)硅化物法),成功(gong)地從(cong)鉻(ge)礦石中(zhong)直接制(zhi)造(zao)出C-13Cr不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。


  戰爭期間,不銹鋼主要用于飛機用耐熱(re)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不銹鋼的(de)研究(jiu)-添加(jia)N2來改善材料質量 (日立(li)制作所)


2. 高強度(du)磁性接(jie)線-用(yong)于潛水(shui)艇發動機轉(zhuan)子(住(zhu)友(you)電工)


3. 不銹鋼發條(tiao)鋼線(xian)-用于潛水艇機槍發條(tiao)(住友電工)


4. 不銹鋼(gang)焊條(tiao)(日(ri)本不銹鋼(gang))


5. 改(gai)善高(gao)鉻(ge)鋼的沖擊值(日本不(bu)銹鋼)


6. 18Cr鑄鋼的耐海(hai)水性(xing)-用于魚雷(日(ri)本不銹鋼)


7. 耐鹽酸合金(jin)(日本電(dian)解制(zhi)鐵所)


8. 高Cr不銹(xiu)鋼板的電解酸洗(日本金屬工業)


9. 利用電弧爐(lu)生(sheng)產低碳不銹鋼(日本金屬工業)