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合金鋼什麼時候發明的

發布時間:2023-07-08 13:41:08

1. 不銹鋼的發明歷程是怎樣的現今的應用如何

不銹鋼的真正的發明者是來自英國的科學家,他叫亨利布里爾利。

不銹鋼在現今的使用都是很廣泛的,現金的大部分鋼材都用於建築行業,不銹鋼可以在高層和低層建築中使用。不銹鋼在卡車傳輸,火車,軌道,船舶,飛機起落架,噴氣發動機部件等中都有使用。不銹鋼在能源領域已有所使用,例如說管道,電塔,風力發電機,輸電塔,電磁器,電磁屏蔽等等都有使用。然後不銹鋼在家電之中也有很多的使用存在,例如農用車輛和機械,儲蓄罐,小工具等等。

對不銹鋼的認識有沒有加深呢

2. 誰發明了不銹鋼

第一次世界大戰期間,英國著名的金屬專家哈里•布諾雷被應邀調查解決回槍管銹斑問題。戰爭需答要大量槍枝,但是由於技術條件的限制,當時的槍容易生銹,壽命短,因此,他想研製一種不易生銹的合金鋼,但多次試驗都未獲得理想的效果。有一次,他把鉻摻入到煉鋼的原料里,新材料出來後,外表亮閃閃的,十分吸引人,他高興地把這種鋼製成了槍管。可惜,第一次射擊就「粉身碎骨」了,因為這種鋼太脆了,他非常沮喪地把這些碎片扔進了垃圾堆里。

幾周後,布諾雷從垃圾堆旁走過,在銹蝕的廢鐵堆中發現了幾塊熠熠發光的金屬碎片,走近一看,竟是那幾塊摻入鉻的鋼管碎片。這一發現使他十分驚喜,他急忙揀回這幾塊「寶貝」,經實驗分析發現,這些鉻鋼在一般情況下不大會生銹。於是,不銹鋼就這樣誕生了。

布諾雷發明的不銹鋼雖然不能做槍管,但他把這一發現介紹給了一家餐具廠,生產出各種不銹鋼刀、叉等,使不銹鋼頓時名聲大噪。從此,人們敬佩地稱布諾雷為不銹鋼之父。

3. sncm630相當於國內什麼材質

SNCM630屬於日標合金結構鋼,執行標准:JIS G4053-2008

SNCM630化學成分如下圖:

從化學成分看,SNCM630在國內無對應牌號。

4. 不銹鋼是誰發明的

最先認識到不銹鋼具有抗腐蝕性能的是德國的兩位科學家蒙納茨和博爾斯特。蒙納茨於 1911年在德國獲得了生產不銹鋼的專利。然而說到不銹鋼真正的發明者,蒙納茨似乎比不上英國的冶金學家亨利•布雷爾利。

第一次世界大戰期間,布雷爾利受英國政府軍部兵工廠委託,研究武器的改進工作。那時,戰爭需要大量的槍支,但是由於技術條件的限制,士兵們用的步槍膛極易磨損,而且容易生銹。於是,布雷爾利想發明一種不易磨損和生銹的合金鋼。後來,他往鋼中加入各種各樣的元素,做了若干試驗。但多次的試驗都未獲得理想的效果。有一次,他把鉻摻入到煉鋼的原料里,新材料出來後,外表亮閃閃,十分吸引人。他高興地把這種鋼製成了槍管。可惜,這種鋼質地太脆了,在第一次射擊試驗中,它就「粉身碎骨」了。

布雷爾利在銹蝕的廢鐵堆中發現,大部分廢鐵都銹蝕了,只有幾塊摻入鉻的鋼管碎片仍然亮晶晶的。這一發現使布雷爾利十分驚喜,他急忙拾回這些「寶貝」詳細研究。

經試驗分析發現,這些鉻鋼任憑日曬雨淋也不易生鑄,又不像一般鋼鐵一樣「怕」酸鹼。由於鉻鋼太脆、太貴,不能造槍管,於是布雷爾利把這種不生銹的鋼介紹給了一家餐具廠,生產出各種不銹鋼刀、叉等,使不銹鋼頓時轟動了歐洲。1916年,布雷爾利取得不銹鋼的專利,人們也尊稱他為「不銹鋼之父」。

5. 不銹鋼是怎麼發明出來的

1912年,英國冶金學家亨利·布里爾利受英國政府軍工部兵工廠的委託,研究改進步槍槍膛易磨損而引起射擊不準的缺點。這個任務非他莫屬。他的思路是,在普通鋼鐵中加入另外一種金屬,以此來增加鋼的硬度,使之成為一種不易磨損的適於製造槍管的合金鋼。他試著將鉻摻入鋼中冶煉,但結果卻不能如願以償,冶煉得到的合金仍不耐磨,他大失所望,他只好心灰意冷地把它們扔入垃圾堆中。

許多試驗失敗後的合金堆在那裡,垃圾越堆越多。那些廢鋼鐵日曬雨淋,日子一久,全都生銹了,連地上也留有褐色的銹跡。大家一邊清除垃圾,一邊為還沒有制出硬度較高的鋼而苦惱不已。忽然間,布里爾利發現,垃圾堆中有幾塊金屬在閃閃發光,這在一堆銹鐵中特別耀眼。仔細一看,正是那幾塊原來扔掉的合金。大家爭先恐後地拿過來看:樣子就像普通的鋼嘛,可為什麼它偏偏不一樣呢?他很奇怪,為什麼其他的金屬都生銹了,只有這幾塊金屬沒有生銹呢?它們的成分組成一定有什麼特別的地方。因為丟棄的東西都是亂放的,沒有編碼登記,他們只好將這塊「奇鋼」進行仔細分析,結果是:碳佔0.24%,鉻佔12.8%,其餘為鐵。這就是著名的不銹鋼。真是有心栽花花不開,無心插柳柳成蔭,不銹鋼就是這樣被布里爾利發明出來了。

不銹鋼是一類能抵抗酸、鹼、鹽等腐蝕作用的合金鋼的總稱,任何一種不銹鋼都不能抵抗各種介質的腐蝕。能抵抗何種介質腐蝕,由不銹鋼中的組成部分決定。常用的不銹鋼有鐵鉻鎳不銹鋼和鉻不銹鋼兩種,但具體因含量不同又可分為很多種。那種是否被磁鐵吸引而鑒別不銹鋼的方法是靠不住的。1915年,布里爾利取得了這一發明的美國專利,並生產出了世界上第一把不銹鋼刀具;1916年他又取得了這一發明的英國專利;他還與莫斯勒合辦了一個生產不銹鋼餐刀的工廠,這種餐具很受歡迎,轟動歐洲,後來又傳遍全世界。從此,布里爾利被尊稱為「不銹鋼之父」。至今各類不銹鋼的產品已廣泛用於各個領域。

其實,布里爾利並不是不銹鋼的惟一發明者。在20世紀初,法國居耶和波魯茲已經發現鐵中摻有鉻後的金屬可抗腐蝕,但他不知道能用這種合金來做什麼,沒有加以利用。1912年,美國赫莫斯也產出不銹鋼製品,同時,德國舒特勞斯和毛勒發明了鐵鉻鎳不銹鋼,這和布里爾利不銹鋼中金屬的種類是一致的,也是至今使用最廣泛的一種不銹鋼。但是由於他們都沒有作更深入的研究和闡述,更沒有申請專利,因而與榮譽和巨大的經濟利益失之交臂,令人遺憾。

6. 現代冶煉技術的發展過程是怎樣的

人類進入鋼的時代

——現代冶煉技術的發明與發展19世紀中葉以後,歐洲鋼的生產開始了大發展,1856年是大發展的起點,這一年貝塞麥發明了轉爐吹煉法,大大縮短了煉鋼時間,不久西門子又發明了平爐煉法(1867年),不僅能生產優質鋼,而且可大利用大量廢鋼。這兩種方法為現代化煉鋼打下了基礎,使人類進入鋼的時代。

磷的問題是20多年後才由英國人托馬斯解決。他從化學反應的角度來研究磷的行為,認為生鐵中的磷被空氣氧化後生成五氧化二磷,又被吹煉爐的硅質爐襯還原成磷,重新進入鋼中,因此他認為,如果採用另一種爐,使它能夠和五氧化二磷結合,就能解決這一問題。他和P·吉爾克里斯特合作,於1877年在一座小爐上進行了一系列試驗,證明用鹼性襯爐可以脫磷,以後又在1.5噸的爐子里進行擴大試驗,採用白雲石作為爐襯,並以焦油作粘結劑,於1879年獲得成功,創造丁鹼性轉爐煉鋼法,又稱貝塞麥—托馬斯法,從此該法在歐洲推廣應用,取得顯著成效。

平爐煉鋼的發明者是德國人西門子,他和其弟一起研究蓄熱式熱交換器以及用煤氣作燃料,成功地用於玻璃熔化爐,可節省燃料50%,以後應用於熔化坩堝鋼,接著研究成功了用生鐵和鐵礦石一起煉鋼的方法,即平爐煉鋼法,於1867年取得專利。平爐煉鋼的冶煉系在中間的反射爐內進行,爐子的下面有兩個蓄熱式熱交換器,分列左右,輪換使用,用以預熱空氣。這種爐子的特點是熱效率較高,並可達到很高的爐溫。同一時候,法國馬丁取得西門子關於蓄熱室爐子的專利後,試驗成功了用生鐵和熟鐵一起熔煉成鋼的方法,接著又用廢鋼代替熟鐵和生鐵一起煉鋼,這就是現在通用的平爐煉鋼法,又稱西門子—馬丁法。斗早平爐的爐襯也有酸性和鹼性兩種。

平爐的冶煉時間比轉爐長得多,對於100噸的爐子,原料如為生鐵:廢鋼=50:50,則冶煉周期約為8~12小時。

和塌岩轉爐煉鋼比較,平爐具有以下優點:

平爐去除鋼中雜質是個緩慢過程,因此鋼的成分空衫雀容易控制。

可以加入任何比例的廢鋼(當時轉爐限於5%)。

鹼性平爐可以不受生鐵中含磷量的限制(鹼性轉爐要求生鐵中含有足夠高的磷,一般須為1.7~2%,否則氧化發熱量不夠,難以維持爐溫;而酸性轉爐則要求生鐵中含量足夠低,才能保證鋼的良好性能)。

鋼中含氮量少(轉爐系空氣直接吹入熔體,鋼中吸收了一部分氮,易使鋼變脆)。

由於具有上述優點,因此平爐發展很快,到1894年時產量已超過了轉爐,達到157.5萬噸,轉爐鋼則為153.53萬噸。

電爐煉鋼系用電作為熱源進行煉鋼,有兩種形式,一是電弧爐,一是感應爐。

電弧爐——西門子於1878年首先應用電弧爐熔化廢鋼,但由於當時電費太貴,且電力供應不足,限制了該法的發展。1900年法國埃洛特建立了第一座工業用的電弧煉鋼爐,先將生鐵在鹼性轉爐內吹煉,去掉硅、錳及大部分碳,然後將熔體裝入鹼性電弧爐內進一步除磷及碳,直到達到要求的含量,這樣可使每爐鋼的成分基本一樣。

感應爐——義大利費蘭蒂於1877年最先採用高頻爐熔化金屬,但工業應用則始於1899年客林在瑞典建立的爐子。英國的煉鋼中心設菲爾德於1907年建立了一座實驗爐,可生產2噸重的鋼鑄件,由於1925年發明了電動發電機組,能獲得比較合適的頻率(500~3000周/秒),從而加速了感應爐的發展,使它逐漸取代了坩堝爐,用來生產高質量的工具鋼。感應爐僅系熔化而不發生冶煉作用,因此可按照需要成分預先配好爐原料。感應加熱時產生渦流,對熔體有攪動作用,使鋼的成分均勻一致。

用電爐可以冶煉各種性能的合金鋼。

合金鋼的創始人當推法拉第,他為了尋找適合於電磁方面用的材料,從1819年開始曾將各種不同的元素加入鐵中,包括鉻。可惜他的工作沒有進一步做下去,不然「合金鋼時代」將會提前50年到來。

1871年英國試制了鉻鋼,1877年法國製成含鉻生鐵及鉻鋼,並用於工業,高爐煉鐵鉻合金也隨即開始。

R·馬希特在1871年發現錳鎢鋼在空氣中冷卻後有很大的硬度,於是用作工具鋼。這一合金的出現使機械工業發生了革命,使用壽命為以前高碳鋼的5—6倍,並使機床的速度提高了1倍。

接著R·哈德菲爾德在合金鋼領域里又邁出了重要的一步,他於1883年發明了錳鋼。以前曾有人研究過錳的作用,發現加入錳後雖然能使鋼變硬,但卻變脆。而R·哈德菲爾德進一步發現:如果加入大量的錳(10%或更多),鋼不僅具有足夠的硬度,而且具有很好的抗拉強度和延展性。將錳鋼加熱至1050℃並在水中淬火,還可以提高它的韌性(而碳鋼經過這樣的處理卻變脆)。錳鋼還有另一個優良性能:當撞擊時,表面層變硬而內部仍保持韌性,因此十分適用於製造鐵路叉道、掘土機、挖泥船等。錳鋼的發現又使機械工業增加了一種寶貴的材料。

哈德菲爾德還發明了硅鋼,開始時用作工具鋼,後來發現當含硅至5%時具有高導磁率、高電阻、低磁滯的特性,特別適用於製造電動機和發電機的轉子、變壓器芯及其它電器用具。從1907年以來硅鋼已成了電力工業中不可缺少的一種基本材料。

1889年英國J·賴利發明的鎳鋼在工程界起了極為重要的作用。他發現當加鎳至4.7%時,可使鋼的強度增加2倍。這一優良性能很快確立了鎳鋼的地位。

本世紀初由美國F·W·泰勒和M·懷特發明了高速鋼很快被歐洲所採用,典型成分是:鎢18%,鉻4%,釩1%,碳0.5%,有時還含鈷。這種鋼在高溫時不軟化。採用這種鋼做刀具,切削速度可自高碳鋼的30英尺/分提高至500英尺/分。

1913年英國H·布里爾利發明了不銹鋼,成分是鉻13%,碳0.3%。後來德國B·施特勞斯和E·毛雷爾加入鎳進一步改善了抗腐蝕性能和機械性能,這就是今天廣泛使用的含鉻18%、含鎳8%的18~8不銹鋼。鋼中加入鉻不僅抗蝕,而且防止高溫時氧化掉皮,因此是用於原子能工業、火箭、汽輪機等的理想材料。

自從工業革命以來,金屬材料在工業化大生產中長期處於重要位置。在金屬材料中,鐵和鋼又占居首位。19世紀中葉以前,鐵是主要的金屬材料,從」世紀下半葉起,鋼迅速取代鐵成為工業發展的重要支柱,開創了材料工業的鋼鐵時代。進入20世紀,由於工業、交通、建築、軍事等部門的大量需要,鋼在產量、質量、品種、冶煉技術上都有新發展。

20世紀上半葉,煉鐵技術雖仍以19世紀發明的高爐冶煉為主,煉鋼技術也仍以19世紀發明的平爐冶煉為主,轉爐煉鋼和電爐煉特種鋼為鋪,但在煉爐技術、原料處理和軋制技術上都不斷有改進。

1930年前後,冶金學家開始研究直接使用氧氣的煉鋼法,論證了用高濃度的氧代替空氣助燃,可以提高煉鋼效率。

本世紀40年代,氧氣斜吹轉爐煉鋼法、卧式轉爐雙管吹氧法、純氧頂吹轉爐煉鋼法等相繼出現,其中以純氧頂吹轉爐煉鋼法的優點最為明顯,它與當時通用的平爐相比,投資減少約一半,效率提高達數倍,成本低、質量高,因而迅速得到了推廣。電弧爐煉鋼法和感應爐煉鋼法在電力比較充足的國家,如美、意等國陸續被用於煉制特種鋼的生產中。40年代出現的連續鑄鋼法是煉鋼技術的一個重大進步,它可以省掉鋼錠模和初軋機,使生產率成倍提高,投資和成本明顯下降。

煉鋼技術的發展還表明在各種特種鋼和合金鋼的不斷問世上。不同的特種鋼和合金鋼可以適應不同的特殊需要。20世紀初發明了滲碳法,不久又發展了利用滲碳技術滲氮。20年代末至30年代又把鎳、鉻等加到普通的碳鋼中,製成了一系列堅韌的鎳鋼和鉻鋼。一種重要的合金鋼——錳鋼的煉制技術也有了新的進步。1882年,英國人S·R·哈德菲爾德第一個研製出的錳鋼,含錳約為12~13%。20世紀初則研製成含錳達80%的高錳鋼,堅韌性極高,可用於艦艇和武器的裝甲。哈德菲爾德於1900年又研製出有很高磁導率的硅鋼,是製造電機電器的好材料。1912年,英國人H·布里爾利制出了含一定比例的鎳、鉻,有良好抗腐蝕性能的不銹鋼。1912年,美國生產了含鎳達71~80%的透磁鋼。1923年,德國研製成功高硬度的氮化鋼。第二次世界大戰中,把鎳鉻合金經氮化處理和熱處理後得到了質硬、耐磨的新合金。40年代出現了能耐800℃高溫的鎳鉻合金。此外,加入不同比例的硅、鉬、鈮、鋁、鈦等元素,各有特種性能的多種合金鋼在這一時期也相繼誕生。這些合金材料的出現,促進了機器、電氣、化工、交通運輸、軍事工業的發展。

後來出現的金屬材料如鈦等雖然在強度上超過了鋼,但由於其數量極為有限,故還遠遠達不到取代鋼的地位。鋼以其龐大的數量,品種的繁多一直稱雄金屬材料世界。據專家預測,至少在今後50年內還沒有任何金屬材料取代其霸主地位。

7. 什麼是不銹鋼形成的原因

首先不銹鋼它不是自然形成的,它是科學家們不斷研究和實驗冶煉出來的含鉻成分的合金鋼。它發明於第一次世界大戰時,英國在戰場上的槍支,總是因槍膛磨損不能使用而運回後方。軍工生產部門命令研製高強度耐磨合金鋼的布雷爾利,專門研究解決槍膛的磨損問題。布雷爾利和其助手搜集了國內外生產的各種型號的鋼材,各種不同性質的合金鋼,在各種不同性質的機械上進行性能實驗,然後選擇出較為適用的鋼材製成槍枝。一天,他們實驗了一種含大量鉻的國產合金鋼,經耐磨實驗後,查明這種合金並不耐磨,說明這不能製造槍支,於是,他們記錄下實驗結果,往牆角一扔了事。幾個月後的一天,一位助手拿著一塊鋥光瓦亮的鋼材興沖沖跑來對布雷爾利說:「先生,這是我在清理倉庫時發現的毛拉先生送來的合金鋼,您是否實驗一下,看它到底有什麼特殊作用!」「好!」布雷爾利看著光亮耀眼的鋼材。經實驗結果證明:它是一塊不怕酸、鹼、鹽的不銹鋼。這種不銹鋼是德國的毛拉在1912年發明的,然而,毛拉卻並不知道這種不銹鋼有什麼用途。布雷爾利心裡盤算道:「這種不耐磨卻耐腐蝕的鋼材,不能制槍枝,是否可以做餐具呢?」他說干就干,動手製作了不銹鋼的水果刀、叉、勺、果盤及折疊刀等。於是不銹鋼就正式開始不斷的冶煉鍛造加工製造出各種耐腐蝕不上綉(實際它也氧化)的製品。
註:本文摘自網路

8. 簡述合金鋼的應用范圍

合金鋼已有一百多年的歷史了。工業上較多地使用合金鋼材大約是在19世紀後半期。當時由於鋼的生產量和使用量不斷增大,機械製造業需要解決鋼的加工切削問題,1868年英國人馬希特(R.F.Mushet)發明了成分為2.5%Mn-7%W的自硬鋼,將切削速度提高到5米/分。隨著商業和運輸的發展,1870年在美國用鉻鋼(1.5~2.0%Cr)在密西西比河上建造了跨度為 158.5米的大橋;由於加工構件時發生困難,稍後,一些工業國家改用鎳鋼(3.5%Ni)建造大跨度的橋梁。與此同時,一些國家還將鎳鋼用於修造軍艦。隨著工程技術的發展,要求加快機械的轉動速度,1901年在西歐出現了高碳鉻滾動軸承鋼。1910年又發展出了18W-4Cr-1V型的高速工具鋼,進一步把切削速度提高到30米/分。可見合金鋼的問世和發展,是適應了社會生產力發展的要求,特別是和機械製造、交通運輸和軍事工業的需要分不開的。
20世紀20年代以後,由於電弧爐煉鋼法被推廣使用,為合金鋼的大量生產創造了有利條件。化學工業和動力工業的發展,又促進了合金鋼品種的擴大,於是不銹鋼和耐熱鋼在這段期間問世了。1920年德國人毛雷爾 (E.Maurer) 發明了18-8型不銹耐酸鋼,1929年在美國出現了Fe-Cr-Al電阻絲,到1939年德國在動力工業開始使用奧氏體耐熱鋼。第二次世界大戰以後至60年代,主要是發展高強度鋼和超高強度鋼的時代,由於航空工業和火箭技術發展的需要,出現了許多高強度鋼和超高強度鋼新鋼種,如沉澱硬化型高強度不銹鋼和各種低合金高強度鋼等是其代表性的鋼種。60年代以後,許多冶金新技術,特別是爐外精煉技術被普遍採用,合金鋼開始向高純度、高精度和超低碳的方向發展,又出現了馬氏體時效鋼、超純鐵素體不銹鋼等新鋼種。國際上使用的有上千個合金鋼鋼號,數萬個規格,合金鋼的產量約占鋼總產量的10%,是國民經濟建設和國防建設大量使用的重要金屬材料。

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