1895年(nian),德(de)國的(de)戈德(de)施密特用(yong)鋁熱法還(huan)原鉻礦石,制得了(le)(le)低碳鉻鐵。有了(le)(le)低碳鉻鐵就可以配置出口含碳量(liang)很低的(de)鐵-鉻合金,從而為(wei)不銹鋼的(de)誕生奠定(ding)了(le)(le)必要的(de)物質基礎(chu)。
1898年(nian),研究者在鐵-鉻合(he)金抗(kang)蝕性研究中發現了碳含(han)量(liang)高的有害作用,從而澄清了哈得費(fei)爾(er)德的影響,揭(jie)開了不銹鋼研制的新篇章(zhang)。
1904年,有研究者作了低碳鐵-鉻合金的研究,并發表了一系列論文。他們研制的低鉻鋼的含碳量是0.043%~1%,不銹鋼的含碳量是0.142%~0.1%,其中有的相當于目前AISI410、420、430、440、446等鋼種。他們還研究了各種材料的金屬學特性,并且首先提出按組織分類,甚至論述中還涉及不銹鋼鈍化現象。
1906年,研(yan)究者發(fa)表(biao)(biao)了對鐵-鉻(ge)-鎳系奧(ao)氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)中高鉻(ge)不銹(xiu)鋼(gang),特(te)別(bie)是含(han)鉻(ge)8%~18%、碳0.3%的不銹(xiu)鋼(gang)的研(yan)究成果。同年,有(you)人發(fa)表(biao)(biao)了關于鐵素體(ti)(ti)及馬(ma)氏體(ti)(ti)系不銹(xiu)鋼(gang)的研(yan)究結果。應特(te)別(bie)指出的是,他們所(suo)研(yan)究的含(han)鉻(ge)17.38%、碳0.12%鋼(gang),和今天的18Cr不銹(xiu)鋼(gang)(AISI430)在成分上幾乎(hu)沒有(you)什么差別(bie)。
總的(de)來說,這(zhe)些研究(jiu)者(zhe)研究(jiu)了不銹(xiu)鋼的(de)三種組織狀態分類(lei)以及它(ta)們的(de)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)和物理(li)性(xing)能(neng),但是對“耐蝕(shi)性(xing)”這(zhe)樣一個重要的(de)課題卻未(wei)能(neng)深入地進(jin)行研究(jiu)。
1908年(nian)(nian),研究(jiu)者從(cong)碳對鉻鋼耐(nai)蝕性(xing)的影響出發,對鉻鋼的耐(nai)蝕性(xing)問題進行了(le)系統的研究(jiu)。1911年(nian)(nian),有研究(jiu)者發表了(le)(鐵鉻合(he)金的抗(kang)氧(yang)化(hua)性(xing)研究(jiu))一文,首次把不(bu)銹鋼的耐(nai)蝕性(xing)與鈍化(hua)現象結(jie)合(he)起來,揭示了(le)不(bu)銹鋼的本質。他(ta)們發現:
1. 鉻鋼的耐(nai)蝕(shi)性(xing)以(yi)含鉻12%為臨界值,在(zai)這個值的兩邊(bian)腐蝕(shi)速度有非常顯(xian)著(zhu)的變化(hua)。這種現象(xiang)在(zai)氧化(hua)性(xing)酸(如硝酸)中(zhong)特別顯(xian)著(zhu),在(zai)水和大氣介質中(zhong)亦如此。
2. 耐蝕(shi)性的提(ti)高是(shi)以“鈍化(hua)”現(xian)象(xiang)為基本原因的。
3.“鈍化”與(yu)氧化性(xing)條件(jian)即腐蝕環境中氧化劑的含量有關。用電(dian)化學觀(guan)點來說,是與(yu)電(dian)池一(yi)端的結合(he)條件(jian)有關。
4. 耐腐(fu)蝕性和(he)低的(de)含(han)碳(tan)量這(zhe)個重要密切相(xiang)關(guan),鐵鉻合金(jin)中過剩(sheng)的(de)碳(tan)十分有害。
5. 碳的穩定化十分重要,它對耐蝕(shi)性影(ying)響極其明顯(xian)。穩定碳的方(fang)法是加(jia)入適量易形成碳化物的元素(su),例如(ru)鈦。
當時研究(jiu)盡管還不(bu)能從根本上弄清不(bu)銹(xiu)鋼的(de)抗腐蝕性機理,但還是揭(jie)示了幾種不(bu)銹(xiu)鋼的(de)大致的(de)成分范圍及主要合(he)(he)金元素的(de)影響和(he)作用,這就為以后的(de)研究(jiu)指明了方向,從而為研制符合(he)(he)實(shi)用要求的(de)具體鋼種奠(dian)定了基礎(chu)。