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不锈钢竟然是一个意外产物!

不锈钢竟然是一个意外产物! 

 不锈钢于1912年在英格兰被意外发现。Harry Brearley发明了不锈钢,然而这并不是他的初衷,这是完全意外的产物。




研究耐磨金属

Harry Brearley正在为枪械制造商工作,并试图找到更耐磨的材料。由于热量和排放气体,枪管内径过快磨损。他尝试将10-20%的铬加入钢中。

他没有妥善处理失败的批次,只是把它们留在外面。几个月后,他注意到他们没有生锈,从而发现了不锈钢。

其他人则表示,当试图在显微镜下分析钢/铬混合物时,他首先需要用硝酸进行蚀刻,他发现它具有极强的抗腐蚀性。

科学家布雷尔利给他的新发明起名:“rustless steel”(不生锈的钢),商人斯图亚特很不满意,改成了“stainless steel”(不被玷污的钢),这一称呼沿用至今。中文的翻译倒是很接地气:不锈钢,让人一看就懂。

不锈钢发展

rearley于1915年申请美国专利,并在当年晚些时候在纽约时报上发表了一篇文章,向世界介绍了不锈钢。

今天,不锈钢在现代世界中无处不在。从制造业,汽车,航空和建筑工业到外科手术器械,锁具以及任何可能暴露在天气中的物体都可以使用它。

现代不锈钢还向混合物添加镍。18%的铬和8%的镍的比例是最常见的不锈钢级别,通常缩短到18-8或304不锈钢。





然而,布雷尔利并不是不锈钢的第一个发现者。20世纪初,法国居耶和波鲁兹两位工程师已经发现铁中掺入铬之后的金属具有光亮和可抗腐蚀性,因为当时不知道这种合金有何用处,便轻率地将它扔掉了。


1912年,美国的赫莫斯也做出了不锈钢。同时期的德国冶金专家舒特劳斯和毛勒亦发现在冶炼中加入铬、镍可制成不会生锈的钢材。他们的发现几乎与英国的布雷尔利是站在同一起跑线上,可是对观察发现的奇异现象,他们都没有问一个为什么?却在步入继续研究的科学大门前停止了脚步,因而与首次发现不锈钢的荣誉桂冠和加以开发利用获得巨大经济效益擦肩而过。


后来科学家发现,不锈钢之所以能如此耐腐蚀,是因为当它暴露在空气里的时候,它的表面的铬元素就形成了一层致密的三氧化二铬,这层氧化膜是如此的薄,所以不会影响金属表面的光滑和金属光泽。这层氧化膜还不会跟水和空气继续反应,当表层被刮擦伤后,新的氧化膜又迅速生成。铝合金虽比钢轻,也耐腐蚀,但表层的氧化膜确是灰色的,不如不锈钢光亮。另一方面,铝较软,而铬是硬度最大的金属,莫氏硬度高达9,所以不易磨损。虽然不锈钢成本较高,却仍然用途广泛。




由于所有的不锈钢都由其组成的元素成分含量决定,因此不是任何一种不锈钢都能抵抗各种介质侵袭腐蚀:通常所说的不锈钢只能防御大气暴露腐蚀(温度、湿度、日照、降雨量及大气污物等的腐蚀),且日久也会出现表面泛色,甚至出现锈迹。但这些瑕疵抹杀不了不锈钢业绩的光辉,也动撼不了被奠定广阔用途的地位。人们誉称不锈钢,是20世纪改变人类文明进程的一项重大科学发现。


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