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不銹鋼發展歷史
日期：2025-08-19 00:00
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摘要：
不銹鋼發展歷史
中華名族是世界上*早冶鐵煉鋼的國家，我們的祖先遠在三千年前就掌握了一些冶鐵、煉鋼、鑄鍛和熱處理的技藝，比歐洲各國要早1700多年，對世界文明與人類進步作出過重要的貢獻。
鋼鐵對于現代化的工農業生產、交通運輸、國防乃至人民生活來說，已成為*基本、*重要的材料。當前，盡管各種新型的無機材料和有機合成材料已得到很大發展。但從生產成本、廣泛的適用性能等方面來看，它們還遠遠不能取代鋼鐵。因此鋼鐵的生產能力仍不失為衡量一個國家國力的重要標志之一。
鋼鐵材料之所以得到如此廣泛的應用是因為鐵礦礦藏集中，貯藏量大，開采、冶煉比較經濟，鋼鐵半成品冷、熱變形能力強。制成品具有優良的力學性能（強度，塑性及抗沖擊能力）和加工性能（切削，焊接、冷變形等）。但是與硅酸材料、高分子合成材料及某些有色金屬相比，它的*大的缺點是：在大氣或酸、堿、鹽等各種介質條件下，易于因腐蝕而失重損耗，乃至完全破壞。
鋼鐵對于現代化的工農業生產、交通運輸、國防乃至人民生活來說，已成為*基本、*重要的材料。當前，盡管各種新型的無機材料和有機合成材料已得到很大發展。但從生產成本、廣泛的適用性能等方面來看，它們還遠遠不能取代鋼鐵。因此鋼鐵的生產能力仍不失為衡量一個國家國力的重要標志之一。
鋼鐵材料之所以得到如此廣泛的應用是因為鐵礦礦藏集中，貯藏量大，開采、冶煉比較經濟，鋼鐵半成品冷、熱變形能力強。制成品具有優良的力學性能（強度，塑性及抗沖擊能力）和加工性能（切削，焊接、冷變形等）。但是與硅酸材料、高分子合成材料及某些有色金屬相比，它的*大的缺點是：在大氣或酸、堿、鹽等各種介質條件下，易于因腐蝕而失重損耗，乃至完全破壞。
1．不銹鋼的研究與開發
盡管鋼鐵材料防銹的方法很多，但對要求材料整體都有防蝕性的某些機械零件、化工容器、生活用品及其它特殊用品（如醫療用的針、手術刀具，鉗和假牙等）來說．添加合金元素提高鋼鐵耐腐蝕性能的方法無疑是*吸引人的。不銹鋼的誕生和大多數科研成果一樣，并非個別人的研究結果，而是許多冶金工作者長期努力、互相借鑒，不斷研究的結果。*后于本世紀初，在社會已具有一定的物質生產條件（主要是低碳鉻鐵的制成）以及理論研究已取得進展（主要是鐵鉻合金中碳耐腐燭性的影響），而產業部門又急需的情況下，不銹鋼才應運而生了。從開始研究不銹鋼到初步研制成攻（1797～1910年）經歷了整整一個世紀。
在本世紀初，由于理論的進展和工業發展的需要，幾乎在同時好幾個國家都研制成功了不銹鋼。
1913年H.Brearley 在研制艦載炮炮筒用鋼時發明了可硬化的不銹鋼，并發表了題為《耐蝕性取決于熱處理和合金成分范圍》的論文。從此可硬化的鐵－鉻－碳合金作為實用性的不銹鋼而誕生了。這就是具有淬硬性的那一系列被稱為“馬氏體類不銹鋼”的不銹鋼。他們的研究結果表明，這種鋼的成分范圍是：C<0.70% Cr=9-16%，其中0.35%C,13%Cr的鋼主要用于制作刀具，即現在的3Cr13（AISI420）鋼。
1911年C.Dantsizen在從事電阻絲研究時研制了一種鉻含量同Brearley鋼相同。但碳含量較低并具有極低硬度的材料。1914年，他提出鋼的成分范圍應為： 0．07～0．15%C， 14～46%Cr，這是一種低碳鐵素體Cr13系不銹鋼，其成分與目前的1Cr13相似。
1924年 F.M.B.eeket研制了一種含鉻量更高（含 25～27%Cr）的不銹鋼，相當于目前的鐵素體不銹耐酸鋼（AISI 446）。在此同時，與鉻－鐵系不銹鋼組織完全不同的鐵一鉻－鎳系不銹鋼也得到了發展。
1909～1912年，E.Maurez和 B. Stauss在研究熱電偶保護套管用鋼時，對高鉻鋼及鉻－鎳鋼進行了對比分析。結果在1912年將耐蝕性很高的鉻－鎳不銹鋼商品化。他們將高鉻的馬氏體系不銹鋼命名為“V1M”，而將奧氏體系的命名為“V2A”。后者就是今天的18－8型不銹鋼的雛型，當時它的成分范圍是：0.25%C，20%Cr和7%Ni。后來通過對V2A鋼的耐蝕性、加工性和機械性能不斷進行研究，使之發展成為現在的 1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti鋼（AISI 302、 304）。
1910～1914年，作為現代不銹鋼基礎的1Cr13～4Cr13， Cr17-Cr28， 18－8等馬氏體、鐵素體和奧氏體不銹鋼都先后問世，可以說經歷了一百多年的研究，人類終于找到了具有工業實用性的不銹鋼雛型。從此以后，不銹鋼的研究只是在腐蝕理論方面不斷深入，并按日益增多的使用要求，對成分作了適當調整，從而又發展了不少新的鋼種，因此可以認為，不銹鋼誕生于1910～1914年，而這以后的 70年，只是在此基礎上不斷發展完善。
2.不銹鋼鋼種的發展
1910～1914年誕生的組織分別為馬氏體、鐵素體和奧氏體的不銹鋼，從化學成分來看，主要屬Fe-Cr和 Fe-Cr-Ni兩大體系。從**次世界大戰結束到**次世界大戰結束的近三十年中（即1919年至1945年）。隨著各種工業的發展，不銹鋼為適應工作條件而發生了分化，即在原來兩大體系三種組織狀態的基礎上，通過增減碳含量和添加多種其它的合金元素而衍生出了許多新型的不銹鋼。從二次大站結束直至目前為止的三十多年中，主要為適應抗海水或鹽類腐燭，吸收Y射線及中子、獲得超高強度、節約鎳等需要而發展了抗點蝕不銹鋼、原子能工業用不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼和錳氮代鎳不銹鋼。近年來．為了解決奧氏體不銹鋼的晶間腐燭和應力腐蝕問題，又分別發展了超低碳不銹鋼和超純鐵素體不銹鋼。目前，已投入市場的不銹鋼的品種已達到230種以上，經常使用的也有近50種，其中約有80%是奧氏體不銹鋼（18鉻－8鎳）的衍生物，而其余20%則是由13鉻鋼演變而成的。關于不銹鋼鋼種的*主要的研究和發展是集中在兩個方面：
◆ **個方面是改善鋼的耐腐蝕性，其中對18-8鋼晶間腐燭問題的研究，不僅發展了鋼種，提出了解決這個間題的工藝方法。還促進了有關不銹鋼的鈍化和腐蝕機理的研究。
◆**個方面是發展高強度不銹鋼（即沉淀硬化不銹鋼），這種鋼是二次大戰后隨著航空、航天和火箭技術的進展而發展起來的。其中半奧氏體沉淀硬化不銹鋼具有優異的工藝性能（17-7PH類），固溶處理后極易加工成形，且隨后的強化熱處理（時效處理）溫度不高。變形很小，在美國這種鋼多用于航空結構，并已大量生產，各國也都有類似鋼種投入使用。
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