Harry Brearley 發明了不銹鋼
不銹鋼竟然是一個意外產物! 不銹鋼于1912年在英格蘭被意外發現。Harry Brearley發明了不銹鋼,然而這并不是他的初衷,這是完全意外的產物。
研究耐磨金屬
Harry Brearley正在為槍械制造商工作,并試圖找到更耐磨的材料。由于熱量和排放氣體,槍管內徑過快磨損。他嘗試將10-20%的鉻加入鋼中。
他沒有妥善處理失敗的批次,只是把它們留在外面。幾個月后,他注意到他們沒有生銹,從而發現了不銹鋼。
其他人則表示,當試圖在顯微鏡下分析鋼/鉻混合物時,他首先需要用硝酸進行蝕刻,他發現它具有極強的抗腐蝕性。
科學家布雷爾利給他的新發明起名:“rustless steel”(不生銹的鋼),商人斯圖亞特很不滿意,改成了“stainless steel”(不被玷污的鋼),這一稱呼沿用至今。中文的翻譯倒是很接地氣:不銹鋼,讓人一看就懂。
不銹鋼發展
rearley于1915年申請美國專利,并在當年晚些時候在紐約時報上發表了一篇文章,向世界介紹了不銹鋼。
今天,不銹鋼在現代世界中無處不在。從制造業,汽車,航空和建筑工業到外科手術器械,鎖具以及任何可能暴露在天氣中的物體都可以使用它。
現代不銹鋼還向混合物添加鎳。18%的鉻和8%的鎳的比例是最常見的不銹鋼級別,通?？s短到18-8或304不銹鋼。
然而,布雷爾利并不是不銹鋼的第一個發現者。20世紀初,法國居耶和波魯茲兩位工程師已經發現鐵中摻入鉻之后的金屬具有光亮和可抗腐蝕性,因為當時不知道這種合金有何用處,便輕率地將它扔掉了。
1912年,美國的赫莫斯也做出了不銹鋼。同時期的德國冶金專家舒特勞斯和毛勒亦發現在冶煉中加入鉻、鎳可制成不會生銹的鋼材。他們的發現幾乎與英國的布雷爾利是站在同一起跑線上,可是對觀察發現的奇異現象,他們都沒有問一個為什么?卻在步入繼續研究的科學大門前停止了腳步,因而與首次發現不銹鋼的榮譽桂冠和加以開發利用獲得巨大經濟效益擦肩而過。
后來科學家發現,不銹鋼之所以能如此耐腐蝕,是因為當它暴露在空氣里的時候,它的表面的鉻元素就形成了一層致密的三氧化二鉻,這層氧化膜是如此的薄,所以不會影響金屬表面的光滑和金屬光澤。這層氧化膜還不會跟水和空氣繼續反應,當表層被刮擦傷后,新的氧化膜又迅速生成。鋁合金雖比鋼輕,也耐腐蝕,但表層的氧化膜確是灰色的,不如不銹鋼光亮。另一方面,鋁較軟,而鉻是硬度最大的金屬,莫氏硬度高達9,所以不易磨損。雖然不銹鋼成本較高,卻仍然用途廣泛。
由于所有的不銹鋼都由其組成的元素成分含量決定,因此不是任何一種不銹鋼都能抵抗各種介質侵襲腐蝕:通常所說的不銹鋼只能防御大氣暴露腐蝕(溫度、濕度、日照、降雨量及大氣污物等的腐蝕),且日久也會出現表面泛色,甚至出現銹跡。但這些瑕疵抹殺不了不銹鋼業績的光輝,也動撼不了被奠定廣闊用途的地位。人們譽稱不銹鋼,是20世紀改變人類文明進程的一項重大科學發現。
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