1895年,德國的戈德施密特用(yong)鋁熱法(fa)還原鉻(ge)礦(kuang)石,制得了(le)低碳(tan)鉻(ge)鐵。有了(le)低碳(tan)鉻(ge)鐵就可以配置出口(kou)含碳(tan)量很低的鐵-鉻(ge)合金,從而為不銹鋼的誕生(sheng)奠(dian)定了(le)必要(yao)的物質基礎(chu)。
1898年,研究者在鐵-鉻合(he)金抗蝕性研究中發現了碳(tan)含量高(gao)的(de)有害作用(yong),從而(er)澄清(qing)了哈得費爾(er)德(de)的(de)影響,揭開了不銹鋼研制的(de)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(nian),研(yan)究(jiu)者發(fa)表了(le)對(dui)鐵-鉻(ge)-鎳系(xi)(xi)奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中高鉻(ge)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),特(te)別是(shi)含(han)鉻(ge)8%~18%、碳0.3%的(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)研(yan)究(jiu)成果。同年(nian),有(you)人發(fa)表了(le)關于鐵素體(ti)及(ji)馬氏體(ti)系(xi)(xi)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)研(yan)究(jiu)結果。應特(te)別指出的(de)(de)是(shi),他(ta)們(men)所(suo)研(yan)究(jiu)的(de)(de)含(han)鉻(ge)17.38%、碳0.12%鋼(gang)(gang)(gang),和今(jin)天的(de)(de)18Cr不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(AISI430)在成分上幾(ji)乎沒(mei)有(you)什么差(cha)別。
總的(de)(de)來(lai)說,這些(xie)研究(jiu)者研究(jiu)了不(bu)銹鋼的(de)(de)三種組織狀態分類以及它們的(de)(de)機械性能(neng)和物(wu)理性能(neng),但(dan)是對“耐(nai)蝕性”這樣一(yi)個重(zhong)要的(de)(de)課(ke)題卻未能(neng)深(shen)入(ru)地進行(xing)研究(jiu)。

1908年,研究(jiu)者從碳(tan)對鉻(ge)鋼耐蝕性的影(ying)響出發,對鉻(ge)鋼的耐蝕性問題進(jin)行了系(xi)統的研究(jiu)。1911年,有研究(jiu)者發表了(鐵鉻(ge)合金(jin)的抗氧化性研究(jiu))一文(wen),首(shou)次把不銹(xiu)(xiu)鋼的耐蝕性與(yu)鈍化現象結合起來,揭示了不銹(xiu)(xiu)鋼的本質。他們發現:
1. 鉻鋼的(de)耐蝕(shi)性以含鉻12%為臨界值(zhi)(zhi),在這個值(zhi)(zhi)的(de)兩邊腐蝕(shi)速度有非(fei)常(chang)顯著的(de)變化。這種現象在氧(yang)化性酸(suan)(如(ru)硝酸(suan))中特別(bie)顯著,在水和大氣介質中亦如(ru)此。
2. 耐蝕(shi)性(xing)的(de)提高是以“鈍(dun)化”現象為基本原因的(de)。
3.“鈍化(hua)”與(yu)氧(yang)化(hua)性條(tiao)件(jian)即腐蝕環境中(zhong)氧(yang)化(hua)劑的含量有關(guan)。用電(dian)化(hua)學觀點來說,是與(yu)電(dian)池一端的結合條(tiao)件(jian)有關(guan)。
4. 耐腐蝕性和低的(de)含碳量這個重要密切相關,鐵鉻(ge)合金(jin)中過剩的(de)碳十分有害。
5. 碳(tan)的穩定(ding)化(hua)(hua)十分重要,它對耐蝕性(xing)影響極其明(ming)顯(xian)。穩定(ding)碳(tan)的方法是(shi)加入適量易形成碳(tan)化(hua)(hua)物的元素,例(li)如鈦。
當時研究盡管還(huan)不(bu)能從根本上弄清(qing)不(bu)銹鋼的(de)抗腐(fu)蝕性(xing)機理,但(dan)還(huan)是揭示了幾(ji)種(zhong)不(bu)銹鋼的(de)大致的(de)成分范(fan)圍及主要合金元(yuan)素的(de)影響和作用(yong),這就為以(yi)后的(de)研究指明了方向,從而(er)為研制符合實(shi)用(yong)要求的(de)具體鋼種(zhong)奠定了基(ji)礎(chu)。

