不锈钢的发展历史

中华名族是世界上*早冶铁炼钢的国家，我们的祖先远在三千年前就掌握了一些冶铁、炼钢、铸锻和热处理的技艺，比欧洲各国要早1700多年，对世界文明与人类进步作出过重要的贡献。

　　钢铁对于现代化的工农业生产、交通运输、国防乃至人民生活来说，已成为*基本、*重要的材料。当前，尽管各种新型的无机材料和有机合成材料已得到很大发展。但从生产成本、广泛的适用性能等方面来看，它们还远远不能取代钢铁。因此钢铁的生产能力仍不失为衡量一个国家国力的重要标志之一。

　　钢铁材料之所以得到如此广泛的应用是因为铁矿矿藏集中，贮藏量大，开采、冶炼比较经济，钢铁半成品冷、热变形能力强。制成品具有优良的力学性能（强度，塑性及抗冲击能力）和加工性能（切削，焊接、冷变形等）。但是与硅酸材料、高分子合成材料及某些有色金属相比，它的*大的缺点是：在大气或酸、碱、盐等各种介质条件下，易于因腐蚀而失重损耗，乃至完全破坏。
　

1．不锈钢的研究与开发

    尽管钢铁材料防锈的方法很多，但对要求材料整体都有防蚀性的某些机械零件、化工容器、生活用品及其它特殊用品（如医疗用的针、手术刀具，钳和假牙等）来说．添加合金元素提高钢铁耐腐蚀性能的方法无疑是*吸引人的。不锈钢的诞生和大多数科研成果一样，并非个别人的研究结果，而是许多冶金工作者长期努力、互相借鉴，不断研究的结果。*后于本世纪初，在社会已具有一定的物质生产条件（主要是低碳铬铁的制成）以及理论研究已取得进展（主要是铁铬合金中碳耐腐烛性的影响），而产业部门又急需的情况下，不锈钢才应运而生了。从开始研究不锈钢到初步研制成攻（1797～1910年）经历了整整一个世纪。

    在本世纪初，由于理论的进展和工业发展的需要，几乎在同时好几个国家都研制成功了不锈钢。

    1913年H.Brearley 在研制舰载炮炮筒用钢时发明了可硬化的不锈钢，并发表了题为《耐蚀性取决于热处理和合金成分范围》的论文。从此可硬化的铁－铬－碳合金作为实用性的不锈钢而诞生了。这就是具有淬硬性的那一系列被称为“马氏体类不锈钢”的不锈钢。他们的研究结果表明，这种钢的成分范围是：C<0.70% Cr=9-16%，其中0.35%C,13%Cr的钢主要用于制作刀具，即现在的3Cr13（AISI420）钢。

    1911年C.Dantsizen在从事电阻丝研究时研制了一种铬含量同Brearley钢相同。但碳含量较低并具有极低硬度的材料。1914年，他提出钢的成分范围应为： 0．07～0．15%C， 14～46%Cr，这是一种低碳铁素体Cr13系不锈钢，其成分与目前的1Cr13相似。

    1924年 F.M.B.eeket研制了一种含铬量更高（含 25～27%Cr）的不锈钢，相当于目前的铁素体不锈耐酸钢（AISI 446）。在此同时，与铬－铁系不锈钢组织完全不同的铁一铬－镍系不锈钢也得到了发展。

    1909～1912年，E.Maurez和 B. Stauss在研究热电偶保护套管用钢时，对高铬钢及铬－镍钢进行了对比分析。结果在1912年将耐蚀性很高的铬－镍不锈钢商品化。他们将高铬的马氏体系不锈钢命名为“V1M”，而将奥氏体系的命名为“V2A”。后者就是今天的18－8型不锈钢的雏型，当时它的成分范围是：0.25%C，20%Cr和7%Ni。后来通过对V2A钢的耐蚀性、加工性和机械性能不断进行研究，使之发展成为现在的 1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti钢（AISI 302、 304）。

    1910～1914年，作为现代不锈钢基础的1Cr13～4Cr13， Cr17-Cr28， 18－8等马氏体、铁素体和奥氏体不锈钢都先后问世，可以说经历了一百多年的研究，人类终于找到了具有工业实用性的不锈钢雏型。从此以后，不锈钢的研究只是在腐蚀理论方面不断深入，并按日益增多的使用要求，对成分作了适当调整，从而又发展了不少新的钢种，因此可以认为，不锈钢诞生于1910～1914年，而这以后的 70年，只是在此基础上不断发展完善。

2.不锈钢钢种的发展

    1910～1914年诞生的组织分别为马氏体、铁素体和奥氏体的不锈钢，从化学成分来看，主要属Fe-Cr和 Fe-Cr-Ni两大体系。从**次世界大战结束到**次世界大战结束的近三十年中（即1919年至1945年）。随着各种工业的发展，不锈钢为适应工作条件而发生了分化，即在原来两大体系三种组织状态的基础上，通过增减碳含量和添加多种其它的合金元素而衍生出了许多新型的不锈钢。从二次大站结束直至目前为止的三十多年中，主要为适应抗海水或盐类腐烛，吸收Y射线及中子、获得超高强度、节约镍等需要而发展了抗点蚀不锈钢、原子能工业用不锈钢、沉淀硬化不锈钢和锰氮代镍不锈钢。近年来．为了解决奥氏体不锈钢的晶间腐烛和应力腐蚀问题，又分别发展了超低碳不锈钢和超纯铁素体不锈钢。目前，已投入市场的不锈钢的品种已达到230种以上，经常使用的也有近50种，其中约有80%是奥氏体不锈钢（18铬－8镍）的衍生物，而其余20%则是由13铬钢演变而成的。关于不锈钢钢种的*主要的研究和发展是集中在两个方面：    ◆ **个方面是改善钢的耐腐蚀性，其中对18-8钢晶间腐烛问题的研究，不仅发展了钢种，提出了解决这个间题的工艺方法。还促进了有关不锈钢的钝化和腐蚀机理的研究。

    ◆**个方面是发展高强度不锈钢（即沉淀硬化不锈钢），这种钢是二次大战后随着航空、航天和火箭技术的进展而发展起来的。其中半奥氏体沉淀硬化不锈钢具有优异的工艺性能（17-7PH类），固溶处理后极易加工成形，且随后的强化热处理（时效处理）温度不高。变形很小，在美国这种钢多用于航空结构，并已大量生产，各国也都有类似钢种投入使用。
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