我们所知道的不锈钢材料(通常也被称为“Inox”或“Rostfrei”)是21世纪生活的一个常见特征,几乎没有人没有见过或接触过用它制作的物品。但有多少人真正知道不锈钢是什么?
“不锈钢”是在这些用于餐具的钢的发展早期创造的术语。它被采纳为这些钢的通用名称,现在涵盖了广泛的钢类型和等级,用于耐腐蚀或抗氧化应用。
不锈钢是含最低10.5%铬的铁合金。添加其他合金元素以增强其结构和性能,如成形性、强度和低温韧性。
这些金属包括:
还添加了非金属材料,主要有:
不锈钢的历史
一些耐腐蚀的铁制品从古代保存下来。一个著名的(也是非常大的)例子是德里的铁柱,它是在公元400年左右由库马拉古普塔一世下令建造的。然而,与不锈钢不同的是,这些制品的耐用性不是因为铬,而是因为它们的高磷含量,加上当地有利的天气条件,促进铁氧化物和磷酸盐形成坚固的保护钝化层,而不是大多数铁制品上形成的无保护作用的开裂锈层。
1821年,法国冶金学家皮埃尔·贝尔蒂埃(Pierre Berthier)首次认识到铁铬合金的耐蚀性,他注意到铁铬合金能抵抗某些酸的侵蚀,并建议将其用于餐具。然而,19世纪的冶金学家无法生产出大多数现代不锈钢中所含的低碳和高铬的混合物,而且他们所生产的高铬合金太脆,没有实际意义。
这种情况在19世纪90年代末发生了改变,当时德国的汉斯·戈德施密特(Hans Goldschmidt)发明了一种铝热法(铝热剂)生产无碳铬的方法。在1904年至1911年期间,一些研究人员,特别是法国的利昂·吉莱,制备了今天被认为是不锈钢的合金。1911年,德国的Philip Monnartz报告了这些合金的铬含量与耐蚀性之间的关系。
钢铁。1913年,在寻找一种耐侵蚀的枪管合金时,他发现了马氏体不锈钢合金,随后将其工业化。然而,与此同时,德国克虏伯铁厂也发生了类似的工业发展,爱德华·毛雷尔(Eduard Maurer)和本诺·施特劳斯(Benno Strauss)正在开发奥氏体合金(21%铬,7%镍),在美国,克里斯蒂安·丹特西曾(Christian Dantsizen)和弗雷德里克·贝克特(Frederick Becket)正在工业化生产铁素体不锈钢。
今天仍在使用的大多数标准等级都是在1913年至1935年期间在英国、德国、美国和法国发明的。一旦这些标准等级被接受,重点就转变为寻找更便宜的大规模生产方法,并普及使用不锈钢的概念。
这往往会抑制新等级的发展。然而,第二次世界大战后,喷气飞机需要具有更好重量强度比的新等级,这导致了沉淀硬化等级的发展,如17:4 ph。从20世纪70年代起,双相不锈钢开始开发。与20世纪20年代开发的等级相比,这些等级具有更强的耐腐蚀性和强度,是不锈钢越来越多使用的真正未来。
不锈钢是建筑和工程行业中较为标准化的材料之一。
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