1. 不锈钢的发明历程是怎样的现今的应用如何
不锈钢的真正的发明者是来自英国的科学家,他叫亨利布里尔利。
不锈钢在现今的使用都是很广泛的,现金的大部分钢材都用于建筑行业,不锈钢可以在高层和低层建筑中使用。不锈钢在卡车传输,火车,轨道,船舶,飞机起落架,喷气发动机部件等中都有使用。不锈钢在能源领域已有所使用,例如说管道,电塔,风力发电机,输电塔,电磁器,电磁屏蔽等等都有使用。然后不锈钢在家电之中也有很多的使用存在,例如农用车辆和机械,储蓄罐,小工具等等。
对不锈钢的认识有没有加深呢
2. 谁发明了不锈钢
第一次世界大战期间,英国著名的金属专家哈里•布诺雷被应邀调查解决回枪管锈斑问题。战争需答要大量枪枝,但是由于技术条件的限制,当时的枪容易生锈,寿命短,因此,他想研制一种不易生锈的合金钢,但多次试验都未获得理想的效果。有一次,他把铬掺入到炼钢的原料里,新材料出来后,外表亮闪闪的,十分吸引人,他高兴地把这种钢制成了枪管。可惜,第一次射击就“粉身碎骨”了,因为这种钢太脆了,他非常沮丧地把这些碎片扔进了垃圾堆里。
几周后,布诺雷从垃圾堆旁走过,在锈蚀的废铁堆中发现了几块熠熠发光的金属碎片,走近一看,竟是那几块掺入铬的钢管碎片。这一发现使他十分惊喜,他急忙拣回这几块“宝贝”,经实验分析发现,这些铬钢在一般情况下不大会生锈。于是,不锈钢就这样诞生了。
布诺雷发明的不锈钢虽然不能做枪管,但他把这一发现介绍给了一家餐具厂,生产出各种不锈钢刀、叉等,使不锈钢顿时名声大噪。从此,人们敬佩地称布诺雷为不锈钢之父。
3. sncm630相当于国内什么材质
SNCM630属于日标合金结构钢,执行标准:JIS G4053-2008
SNCM630化学成分如下图:
从化学成分看,SNCM630在国内无对应牌号。
4. 不锈钢是谁发明的
最先认识到不锈钢具有抗腐蚀性能的是德国的两位科学家蒙纳茨和博尔斯特。蒙纳茨于 1911年在德国获得了生产不锈钢的专利。然而说到不锈钢真正的发明者,蒙纳茨似乎比不上英国的冶金学家亨利•布雷尔利。
第一次世界大战期间,布雷尔利受英国政府军部兵工厂委托,研究武器的改进工作。那时,战争需要大量的枪支,但是由于技术条件的限制,士兵们用的步枪膛极易磨损,而且容易生锈。于是,布雷尔利想发明一种不易磨损和生锈的合金钢。后来,他往钢中加入各种各样的元素,做了若干试验。但多次的试验都未获得理想的效果。有一次,他把铬掺入到炼钢的原料里,新材料出来后,外表亮闪闪,十分吸引人。他高兴地把这种钢制成了枪管。可惜,这种钢质地太脆了,在第一次射击试验中,它就“粉身碎骨”了。
布雷尔利在锈蚀的废铁堆中发现,大部分废铁都锈蚀了,只有几块掺入铬的钢管碎片仍然亮晶晶的。这一发现使布雷尔利十分惊喜,他急忙拾回这些“宝贝”详细研究。
经试验分析发现,这些铬钢任凭日晒雨淋也不易生铸,又不像一般钢铁一样“怕”酸碱。由于铬钢太脆、太贵,不能造枪管,于是布雷尔利把这种不生锈的钢介绍给了一家餐具厂,生产出各种不锈钢刀、叉等,使不锈钢顿时轰动了欧洲。1916年,布雷尔利取得不锈钢的专利,人们也尊称他为“不锈钢之父”。
5. 不锈钢是怎么发明出来的
1912年,英国冶金学家亨利·布里尔利受英国政府军工部兵工厂的委托,研究改进步枪枪膛易磨损而引起射击不准的缺点。这个任务非他莫属。他的思路是,在普通钢铁中加入另外一种金属,以此来增加钢的硬度,使之成为一种不易磨损的适于制造枪管的合金钢。他试着将铬掺入钢中冶炼,但结果却不能如愿以偿,冶炼得到的合金仍不耐磨,他大失所望,他只好心灰意冷地把它们扔入垃圾堆中。
许多试验失败后的合金堆在那里,垃圾越堆越多。那些废钢铁日晒雨淋,日子一久,全都生锈了,连地上也留有褐色的锈迹。大家一边清除垃圾,一边为还没有制出硬度较高的钢而苦恼不已。忽然间,布里尔利发现,垃圾堆中有几块金属在闪闪发光,这在一堆锈铁中特别耀眼。仔细一看,正是那几块原来扔掉的合金。大家争先恐后地拿过来看:样子就像普通的钢嘛,可为什么它偏偏不一样呢?他很奇怪,为什么其他的金属都生锈了,只有这几块金属没有生锈呢?它们的成分组成一定有什么特别的地方。因为丢弃的东西都是乱放的,没有编码登记,他们只好将这块“奇钢”进行仔细分析,结果是:碳占0.24%,铬占12.8%,其余为铁。这就是著名的不锈钢。真是有心栽花花不开,无心插柳柳成荫,不锈钢就是这样被布里尔利发明出来了。
不锈钢是一类能抵抗酸、碱、盐等腐蚀作用的合金钢的总称,任何一种不锈钢都不能抵抗各种介质的腐蚀。能抵抗何种介质腐蚀,由不锈钢中的组成部分决定。常用的不锈钢有铁铬镍不锈钢和铬不锈钢两种,但具体因含量不同又可分为很多种。那种是否被磁铁吸引而鉴别不锈钢的方法是靠不住的。1915年,布里尔利取得了这一发明的美国专利,并生产出了世界上第一把不锈钢刀具;1916年他又取得了这一发明的英国专利;他还与莫斯勒合办了一个生产不锈钢餐刀的工厂,这种餐具很受欢迎,轰动欧洲,后来又传遍全世界。从此,布里尔利被尊称为“不锈钢之父”。至今各类不锈钢的产品已广泛用于各个领域。
其实,布里尔利并不是不锈钢的惟一发明者。在20世纪初,法国居耶和波鲁兹已经发现铁中掺有铬后的金属可抗腐蚀,但他不知道能用这种合金来做什么,没有加以利用。1912年,美国赫莫斯也产出不锈钢制品,同时,德国舒特劳斯和毛勒发明了铁铬镍不锈钢,这和布里尔利不锈钢中金属的种类是一致的,也是至今使用最广泛的一种不锈钢。但是由于他们都没有作更深入的研究和阐述,更没有申请专利,因而与荣誉和巨大的经济利益失之交臂,令人遗憾。
6. 现代冶炼技术的发展过程是怎样的
人类进入钢的时代
——现代冶炼技术的发明与发展19世纪中叶以后,欧洲钢的生产开始了大发展,1856年是大发展的起点,这一年贝塞麦发明了转炉吹炼法,大大缩短了炼钢时间,不久西门子又发明了平炉炼法(1867年),不仅能生产优质钢,而且可大利用大量废钢。这两种方法为现代化炼钢打下了基础,使人类进入钢的时代。
磷的问题是20多年后才由英国人托马斯解决。他从化学反应的角度来研究磷的行为,认为生铁中的磷被空气氧化后生成五氧化二磷,又被吹炼炉的硅质炉衬还原成磷,重新进入钢中,因此他认为,如果采用另一种炉,使它能够和五氧化二磷结合,就能解决这一问题。他和P·吉尔克里斯特合作,于1877年在一座小炉上进行了一系列试验,证明用碱性衬炉可以脱磷,以后又在1.5吨的炉子里进行扩大试验,采用白云石作为炉衬,并以焦油作粘结剂,于1879年获得成功,创造丁碱性转炉炼钢法,又称贝塞麦—托马斯法,从此该法在欧洲推广应用,取得显著成效。
平炉炼钢的发明者是德国人西门子,他和其弟一起研究蓄热式热交换器以及用煤气作燃料,成功地用于玻璃熔化炉,可节省燃料50%,以后应用于熔化坩埚钢,接着研究成功了用生铁和铁矿石一起炼钢的方法,即平炉炼钢法,于1867年取得专利。平炉炼钢的冶炼系在中间的反射炉内进行,炉子的下面有两个蓄热式热交换器,分列左右,轮换使用,用以预热空气。这种炉子的特点是热效率较高,并可达到很高的炉温。同一时候,法国马丁取得西门子关于蓄热室炉子的专利后,试验成功了用生铁和熟铁一起熔炼成钢的方法,接着又用废钢代替熟铁和生铁一起炼钢,这就是现在通用的平炉炼钢法,又称西门子—马丁法。斗早平炉的炉衬也有酸性和碱性两种。
平炉的冶炼时间比转炉长得多,对于100吨的炉子,原料如为生铁:废钢=50:50,则冶炼周期约为8~12小时。
和塌岩转炉炼钢比较,平炉具有以下优点:
平炉去除钢中杂质是个缓慢过程,因此钢的成分空衫雀容易控制。
可以加入任何比例的废钢(当时转炉限于5%)。
碱性平炉可以不受生铁中含磷量的限制(碱性转炉要求生铁中含有足够高的磷,一般须为1.7~2%,否则氧化发热量不够,难以维持炉温;而酸性转炉则要求生铁中含量足够低,才能保证钢的良好性能)。
钢中含氮量少(转炉系空气直接吹入熔体,钢中吸收了一部分氮,易使钢变脆)。
由于具有上述优点,因此平炉发展很快,到1894年时产量已超过了转炉,达到157.5万吨,转炉钢则为153.53万吨。
电炉炼钢系用电作为热源进行炼钢,有两种形式,一是电弧炉,一是感应炉。
电弧炉——西门子于1878年首先应用电弧炉熔化废钢,但由于当时电费太贵,且电力供应不足,限制了该法的发展。1900年法国埃洛特建立了第一座工业用的电弧炼钢炉,先将生铁在碱性转炉内吹炼,去掉硅、锰及大部分碳,然后将熔体装入碱性电弧炉内进一步除磷及碳,直到达到要求的含量,这样可使每炉钢的成分基本一样。
感应炉——意大利费兰蒂于1877年最先采用高频炉熔化金属,但工业应用则始于1899年客林在瑞典建立的炉子。英国的炼钢中心设菲尔德于1907年建立了一座实验炉,可生产2吨重的钢铸件,由于1925年发明了电动发电机组,能获得比较合适的频率(500~3000周/秒),从而加速了感应炉的发展,使它逐渐取代了坩埚炉,用来生产高质量的工具钢。感应炉仅系熔化而不发生冶炼作用,因此可按照需要成分预先配好炉原料。感应加热时产生涡流,对熔体有搅动作用,使钢的成分均匀一致。
用电炉可以冶炼各种性能的合金钢。
合金钢的创始人当推法拉第,他为了寻找适合于电磁方面用的材料,从1819年开始曾将各种不同的元素加入铁中,包括铬。可惜他的工作没有进一步做下去,不然“合金钢时代”将会提前50年到来。
1871年英国试制了铬钢,1877年法国制成含铬生铁及铬钢,并用于工业,高炉炼铁铬合金也随即开始。
R·马希特在1871年发现锰钨钢在空气中冷却后有很大的硬度,于是用作工具钢。这一合金的出现使机械工业发生了革命,使用寿命为以前高碳钢的5—6倍,并使机床的速度提高了1倍。
接着R·哈德菲尔德在合金钢领域里又迈出了重要的一步,他于1883年发明了锰钢。以前曾有人研究过锰的作用,发现加入锰后虽然能使钢变硬,但却变脆。而R·哈德菲尔德进一步发现:如果加入大量的锰(10%或更多),钢不仅具有足够的硬度,而且具有很好的抗拉强度和延展性。将锰钢加热至1050℃并在水中淬火,还可以提高它的韧性(而碳钢经过这样的处理却变脆)。锰钢还有另一个优良性能:当撞击时,表面层变硬而内部仍保持韧性,因此十分适用于制造铁路叉道、掘土机、挖泥船等。锰钢的发现又使机械工业增加了一种宝贵的材料。
哈德菲尔德还发明了硅钢,开始时用作工具钢,后来发现当含硅至5%时具有高导磁率、高电阻、低磁滞的特性,特别适用于制造电动机和发电机的转子、变压器芯及其它电器用具。从1907年以来硅钢已成了电力工业中不可缺少的一种基本材料。
1889年英国J·赖利发明的镍钢在工程界起了极为重要的作用。他发现当加镍至4.7%时,可使钢的强度增加2倍。这一优良性能很快确立了镍钢的地位。
本世纪初由美国F·W·泰勒和M·怀特发明了高速钢很快被欧洲所采用,典型成分是:钨18%,铬4%,钒1%,碳0.5%,有时还含钴。这种钢在高温时不软化。采用这种钢做刀具,切削速度可自高碳钢的30英尺/分提高至500英尺/分。
1913年英国H·布里尔利发明了不锈钢,成分是铬13%,碳0.3%。后来德国B·施特劳斯和E·毛雷尔加入镍进一步改善了抗腐蚀性能和机械性能,这就是今天广泛使用的含铬18%、含镍8%的18~8不锈钢。钢中加入铬不仅抗蚀,而且防止高温时氧化掉皮,因此是用于原子能工业、火箭、汽轮机等的理想材料。
自从工业革命以来,金属材料在工业化大生产中长期处于重要位置。在金属材料中,铁和钢又占居首位。19世纪中叶以前,铁是主要的金属材料,从”世纪下半叶起,钢迅速取代铁成为工业发展的重要支柱,开创了材料工业的钢铁时代。进入20世纪,由于工业、交通、建筑、军事等部门的大量需要,钢在产量、质量、品种、冶炼技术上都有新发展。
20世纪上半叶,炼铁技术虽仍以19世纪发明的高炉冶炼为主,炼钢技术也仍以19世纪发明的平炉冶炼为主,转炉炼钢和电炉炼特种钢为铺,但在炼炉技术、原料处理和轧制技术上都不断有改进。
1930年前后,冶金学家开始研究直接使用氧气的炼钢法,论证了用高浓度的氧代替空气助燃,可以提高炼钢效率。
本世纪40年代,氧气斜吹转炉炼钢法、卧式转炉双管吹氧法、纯氧顶吹转炉炼钢法等相继出现,其中以纯氧顶吹转炉炼钢法的优点最为明显,它与当时通用的平炉相比,投资减少约一半,效率提高达数倍,成本低、质量高,因而迅速得到了推广。电弧炉炼钢法和感应炉炼钢法在电力比较充足的国家,如美、意等国陆续被用于炼制特种钢的生产中。40年代出现的连续铸钢法是炼钢技术的一个重大进步,它可以省掉钢锭模和初轧机,使生产率成倍提高,投资和成本明显下降。
炼钢技术的发展还表明在各种特种钢和合金钢的不断问世上。不同的特种钢和合金钢可以适应不同的特殊需要。20世纪初发明了渗碳法,不久又发展了利用渗碳技术渗氮。20年代末至30年代又把镍、铬等加到普通的碳钢中,制成了一系列坚韧的镍钢和铬钢。一种重要的合金钢——锰钢的炼制技术也有了新的进步。1882年,英国人S·R·哈德菲尔德第一个研制出的锰钢,含锰约为12~13%。20世纪初则研制成含锰达80%的高锰钢,坚韧性极高,可用于舰艇和武器的装甲。哈德菲尔德于1900年又研制出有很高磁导率的硅钢,是制造电机电器的好材料。1912年,英国人H·布里尔利制出了含一定比例的镍、铬,有良好抗腐蚀性能的不锈钢。1912年,美国生产了含镍达71~80%的透磁钢。1923年,德国研制成功高硬度的氮化钢。第二次世界大战中,把镍铬合金经氮化处理和热处理后得到了质硬、耐磨的新合金。40年代出现了能耐800℃高温的镍铬合金。此外,加入不同比例的硅、钼、铌、铝、钛等元素,各有特种性能的多种合金钢在这一时期也相继诞生。这些合金材料的出现,促进了机器、电气、化工、交通运输、军事工业的发展。
后来出现的金属材料如钛等虽然在强度上超过了钢,但由于其数量极为有限,故还远远达不到取代钢的地位。钢以其庞大的数量,品种的繁多一直称雄金属材料世界。据专家预测,至少在今后50年内还没有任何金属材料取代其霸主地位。
7. 什么是不锈钢形成的原因
首先不锈钢它不是自然形成的,它是科学家们不断研究和实验冶炼出来的含铬成分的合金钢。它发明于第一次世界大战时,英国在战场上的枪支,总是因枪膛磨损不能使用而运回后方。军工生产部门命令研制高强度耐磨合金钢的布雷尔利,专门研究解决枪膛的磨损问题。布雷尔利和其助手搜集了国内外生产的各种型号的钢材,各种不同性质的合金钢,在各种不同性质的机械上进行性能实验,然后选择出较为适用的钢材制成枪枝。一天,他们实验了一种含大量铬的国产合金钢,经耐磨实验后,查明这种合金并不耐磨,说明这不能制造枪支,于是,他们记录下实验结果,往墙角一扔了事。几个月后的一天,一位助手拿着一块锃光瓦亮的钢材兴冲冲跑来对布雷尔利说:“先生,这是我在清理仓库时发现的毛拉先生送来的合金钢,您是否实验一下,看它到底有什么特殊作用!”“好!”布雷尔利看着光亮耀眼的钢材。经实验结果证明:它是一块不怕酸、碱、盐的不锈钢。这种不锈钢是德国的毛拉在1912年发明的,然而,毛拉却并不知道这种不锈钢有什么用途。布雷尔利心里盘算道:“这种不耐磨却耐腐蚀的钢材,不能制枪枝,是否可以做餐具呢?”他说干就干,动手制作了不锈钢的水果刀、叉、勺、果盘及折叠刀等。于是不锈钢就正式开始不断的冶炼锻造加工制造出各种耐腐蚀不上绣(实际它也氧化)的制品。
注:本文摘自网络
8. 简述合金钢的应用范围
合金钢已有一百多年的历史了。工业上较多地使用合金钢材大约是在19世纪后半期。当时由于钢的生产量和使用量不断增大,机械制造业需要解决钢的加工切削问题,1868年英国人马希特(R.F.Mushet)发明了成分为2.5%Mn-7%W的自硬钢,将切削速度提高到5米/分。随着商业和运输的发展,1870年在美国用铬钢(1.5~2.0%Cr)在密西西比河上建造了跨度为 158.5米的大桥;由于加工构件时发生困难,稍后,一些工业国家改用镍钢(3.5%Ni)建造大跨度的桥梁。与此同时,一些国家还将镍钢用于修造军舰。随着工程技术的发展,要求加快机械的转动速度,1901年在西欧出现了高碳铬滚动轴承钢。1910年又发展出了18W-4Cr-1V型的高速工具钢,进一步把切削速度提高到30米/分。可见合金钢的问世和发展,是适应了社会生产力发展的要求,特别是和机械制造、交通运输和军事工业的需要分不开的。
20世纪20年代以后,由于电弧炉炼钢法被推广使用,为合金钢的大量生产创造了有利条件。化学工业和动力工业的发展,又促进了合金钢品种的扩大,于是不锈钢和耐热钢在这段期间问世了。1920年德国人毛雷尔 (E.Maurer) 发明了18-8型不锈耐酸钢,1929年在美国出现了Fe-Cr-Al电阻丝,到1939年德国在动力工业开始使用奥氏体耐热钢。第二次世界大战以后至60年代,主要是发展高强度钢和超高强度钢的时代,由于航空工业和火箭技术发展的需要,出现了许多高强度钢和超高强度钢新钢种,如沉淀硬化型高强度不锈钢和各种低合金高强度钢等是其代表性的钢种。60年代以后,许多冶金新技术,特别是炉外精炼技术被普遍采用,合金钢开始向高纯度、高精度和超低碳的方向发展,又出现了马氏体时效钢、超纯铁素体不锈钢等新钢种。国际上使用的有上千个合金钢钢号,数万个规格,合金钢的产量约占钢总产量的10%,是国民经济建设和国防建设大量使用的重要金属材料。