不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)發明,被(bei)譽為(wei)20世紀世界冶金史(shi)上的(de)一項偉(wei)大成就(jiu)。法(fa)國(guo)、英國(guo)、德國(guo)、美國(guo)等國(guo)家(jia)的(de)研(yan)究(jiu)機構、冶金學(xue)家(jia)為(wei)此做出了(le)重要貢獻。其中,法(fa)國(guo)L.B.Guillet教授堪稱是第一個從冶金學(xue)和力(li)學(xue)角度(du)研(yan)究(jiu)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)人(ren)。他于1904年(nian)發表的(de)研(yan)究(jiu)成果中,有些屬于現代馬氏體不銹鋼和在線亞洲日產一區二區:鐵素體不銹鋼的合金。他(ta)于(yu)1906年發表的鐵-鉻-鎳奧氏體(ti)合金的研(yan)究成果,化(hua)學成分與在線亞洲日產一區二區:奧氏體不銹鋼相似。德國的Philip Monnartz 1911年發(fa)表的研(yan)究成果,發(fa)現了(le)鋼中鉻含量不小于12%并(bing)控(kong)制碳含量時(shi)的鈍(dun)化現象,揭示(shi)了(le)不銹的原因。
以下著重就幾個對不銹鋼發展發揮了重大作用的商用不銹鋼牌號(hao)的發明做簡要介紹。
馬氏(shi)體鉻不(bu)銹(xiu)鋼的發明——“不(bu)銹(xiu)鋼之父”Harry Brearley,1913年(nian)
在(zai)英國(guo)謝(xie)菲爾德兩家(jia)鋼(gang)廠聯合成立的(de)(de)Firth Brown實驗室擔任(ren)首屆主任(ren)的(de)(de)英國(guo)分析化學家(jia)和冶金學家(jia)Harry Brearley,在(zai)為研(yan)究解決來復(fu)槍管腐蝕和結垢問題的(de)(de)過程中,于1913年(nian)(nian)8月20日冶煉了(le)一爐含鉻12.86%、碳0.24%的(de)(de)鋼(gang)(馬氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)420的(de)(de)雛(chu)形)。但這種鋼(gang)被證實對來復(fu)槍管性能的(de)(de)改進(jin)并(bing)不(bu)理想,后(hou)于1914年(nian)(nian)成功被當(dang)地刀具廠用于制造刀具。所制造的(de)(de)刀具上(shang)還首次沖壓上(shang)了(le)含有“stainless”的(de)(de)字樣。這種鋼(gang)廣泛受(shou)到(dao)當(dang)地刀具業的(de)(de)歡迎(ying),并(bing)成功取代原先使用的(de)(de)碳鋼(gang)材料(liao)。這是不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)全(quan)球首次實現商業化生產,因(yin)而Harry Brearley被譽為“不(bu)銹(xiu)鋼(gang)之父”。Harry Brearley先后(hou)于1915年(nian)(nian)、1916年(nian)(nian)在(zai)加拿(na)大(da)、美國(guo)取得該(gai)發明的(de)(de)專利權。
法國L.B.Guillet 1904年發表的研究(jiu)成果中,有一些屬于(yu)馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼的合金。
鐵素(su)體鉻(ge)不銹(xiu)鋼的發明——美國Dantsizen,1911年
美(mei)國通用電氣公司試(shi)驗室的(de)Christian Dantsizen,1911年(nian)為電燈泡用引線(xian)成功(gong)研(yan)發(fa)了含鉻14-16%、碳0.07-0.15%的(de)合金(jin)(著名鐵素(su)體(ti)不銹鋼430的(de)前期),并于1914年(nian)用于制造蒸汽透平機葉片。
法國Albert M. Portevin 1911年發表的(de)(de)研究成(cheng)果中,包括含鉻17.38%、碳0.12%的(de)(de)合金(即(ji)后來著名的(de)(de)鐵素體不銹鋼430)。
法國L.B.Guillet 1904年(nian)發表的研(yan)究成果中,有一些屬于鐵素體不(bu)銹鋼的合金。
奧氏(shi)體(ti)鉻-鎳不銹鋼的發明——德國克虜伯(bo)Edurard Maurer、Benno Strauss,1912年
德(de)國(guo)克(ke)虜伯(bo)(Krupp)鋼廠(chang)研究(jiu)試驗室的(de)Edurard Maurer、Benno Strauss這兩(liang)位冶金(jin)(jin)學家(jia)1909-1912年(nian)(nian)對(dui)鉻-鎳鋼進(jin)行(xing)研究(jiu),研發了含(han)鉻20%、鎳7%的(de)V2A合金(jin)(jin)(奧氏體不銹鋼304的(de)初型),1912年(nian)(nian)成功申請獲得該發明的(de)德(de)國(guo)專利,并于1914年(nian)(nian)交由化工(gong)用戶制成實物展出。
此前,法國L.B.Guillet與(yu)Geisen已研究出與(yu)奧氏體(ti)不銹鋼(gang)相似的合(he)金(jin)。
1924年,英(ying)國(guo)Firth Brown實驗室的(de)William A. Hatfield 發明的(de)304不銹鋼(含鉻18%、鎳8%,簡稱“18-8”),是對V2A的(de)改進,后來成為全球使用最廣(guang)泛的(de)不銹鋼。
雙相不銹鋼(gang)的發明(ming)——瑞典阿維斯塔(ta)鐵廠,1930年(nian)
1927年,美國鋼公司的Bain和Griffiths首先發現了雙相組織。1930年,瑞典阿維斯塔鐵廠首次研制出奧氏體+鐵素體雙相不銹鋼453E和453S(相當于后來的AISI329)。1935年,Unieux實驗室發現奧氏體不銹鋼中含有鐵素體時,其耐蝕性會明顯改善,從而獲得了奧氏體+鐵素體雙相不銹鋼的專利。美國于20世紀40年代開發出第一代雙相不銹鋼AISI329。
沉淀硬化不(bu)銹(xiu)鋼的發明
1929年,盧森堡的William J. Kroll發現沉淀(dian)硬(ying)化不(bu)銹鋼。1945年,美國Carnegie-Illinois鋼公司冶煉第一爐商用沉淀硬化不銹鋼“Stainless W”。1946年,美國R.Smithetal成功研制馬氏體沉淀硬化不銹鋼17-4PH。1948年,美國阿姆科公司(Armco Steel)成功開發17-4PH及半奧氏體沉淀硬化不銹鋼17-7PH、PH15-7 Mo等。