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不銹鋼的世界發展史簡介
不銹鋼的世界發展史簡介
         不銹鋼一般是不銹鋼和耐酸鋼的總稱。不銹鋼是指耐大氣、蒸汽和水等弱介質腐蝕的鋼,而耐酸鋼則是指耐酸、堿、鹽等化學浸蝕性介質腐蝕的鋼。不銹鋼自本世紀初問世,到現在已有90多年的歷史。不銹鋼的發明是世界冶金史上的重大成就。20世紀初,吉耶(L.B.Guillet)于1904年—1906年和波特萬(A.M.Portevin)于1909—1911年在法國;吉森(W.Giesen)于1907—1909年在英國分別發現了Fe—Cr和Fe—Cr-Ni合金的耐腐蝕性能。蒙納爾茨(P.Monnartz)于1908-1911年在德國提出了不銹性和鈍化理論的許多觀點。工業用不銹鋼的發明者有:布里爾利(H.Brearly)1912—1913年在英國開發了含Cr12%—13%的馬氏體不銹鋼;丹齊曾(C.Dantsizen)1911—1914年在美國開發了含Cr14%—16%,C 0.07%—0.15%的鐵素體不銹鋼;毛雷爾(E.Maurer)和施特勞斯(B.Strauss)1912—1914年在德國開發了含C<1%,Cr 15%—40%,Ni<20%的奧氏體不銹鋼。1929年,施特勞斯(B.Strauss)取得了低碳18-8(Cr-18%,Ni-8%)不銹鋼的專利權。為了解決18-8鋼的敏化態晶間腐蝕,1931年德國的霍德魯特(E.Houdreuot)發明了含Ti的18-8不銹鋼(相當于現在的1Cr18Ni9Ti或AISI321)。幾乎與此同時,在法國的Unieux實驗室發現了奧氏體不銹鋼中含有鐵素體時,鋼的耐晶間腐蝕性能會得到明顯改善,從而開發了γ+α雙相不銹鋼。1946年,美國的史密斯埃塔爾(R.Smithetal)研制了馬氏體沉淀硬化型不銹鋼17-4PH;隨后既具有高強度又可進行冷加工成形的半奧氏體沉淀硬化不銹鋼17-7PH和PH15-7Mo等相繼問世。至少,不銹鋼家族中的主要鋼類,即馬氏體、鐵素體、奧氏體、α+γ雙相以及沉淀硬化型等不銹鋼*便基本齊全了,且一直延續到現在。當然,40-50年代,節Ni的Cr-Mn-N和Cr-Mn-Ni-N不銹鋼,超低碳(C≤0.03%)奧氏體不銹鋼;60年代,γ:α近于1的α+γ雙相不銹鋼和C+N≤150ppm的高純鐵素體不銹鋼以及馬氏體時效不銹鋼的出現,雖然也屬于不銹鋼領域內的重大進展,但是,這些新鋼種本質上仍屬于前述五大類不銹鋼,僅僅是具體鋼類中某些鋼種的新發展。不銹鋼中,除C,Cr,Ni等元素外,根據不同用途對性能的要求,進一步用Mo,Cu,Si,N,Mn,Nb,Ti等元素合金化或進一步降低鋼中的C,Si,Mn,S,P等元素,又研制出許多新鋼種。例如,為解決氯化物的點蝕、縫隙腐蝕用的高純、高鉻鉬鐵素體不銹鋼00Cr25Ni4Mo4,,00Cr29Mo4Ni2,00Cr30Mo2和高Mo含N的Cr-Ni雙相不銹鋼00Cr25Ni7Mo3N,00Cr25Ni7Mo3CuN等;為提高低碳、超低碳Cr-Ni奧氏體不銹鋼的強度和耐蝕性而出現的控氮不銹鋼;為提高Cr-Ni奧氏體不銹鋼耐局部腐蝕性能并抑制鋼中金屬間相的析出而研制的高Cr,Mo且高氮量的超級奧氏體不銹鋼,如00Cr25Ni20Mo6CuN,00Cr24Ni22Mo7Mn3CuN;為耐發煙硝酸以及耐濃硫酸(93%—98%)而發展的高硅(Si—6%)不銹鋼。此外還有一些專用不銹鋼問世,例如核能級,硝酸級、尿素級、食品級不銹鋼等等。據統計,世界范圍內已納入各種標準(包括廠標)的牌號已有百余種,而未納標的非標準牌號就更多了。盡管如此,目前各工業先進國家大量生產和廣泛應用的不銹鋼牌號,僅限于馬氏體、鐵素體和奧氏體類的近十幾個牌號。除前蘇聯、東歐和我國外,世界不銹鋼產量已達1100萬噸,而1950年的世界不銹鋼產量還不到100萬噸,40年間產量增加了10多倍。自1970年開始,日本的不銹鋼產量已超過美國,處于領先地位且一直在持續增長。不銹鋼產量中,Cr13型馬氏體鋼和Cr17型鐵素體鋼約占30%—40%,而18-8型Cr-Ni奧氏體鋼等約占60%—70%。世界上工業先進國家的不銹鋼產量一般分別占本國鋼總量的2.5%-3.5% 。在不銹鋼生產中,超高功率電爐、爐外精煉、連續鑄錠(包括薄板坯連鑄)、熱連軋或新型爐卷軋機、冷連軋、連續酸洗熱處理和連續保護氣氛光亮熱處理,以及各種質量檢測手段等新工藝、新裝備、新技術已日益廣泛采用。大型化、高速化、連續化、自動化是不銹鋼生產工藝、裝備的主要發展方向,國外已能大量生產和供應的不銹鋼材有:寬度達2m的冷軋薄板,包括鏡面板、彩色板、花紋板、涂層板等;寬度達3m以上的熱軋中板;厚度可達300mm以上的熱軋厚板;直徑大到1m以上、小到0.1mm的無縫管以及各種規格的焊管(最大直徑可達2m);厚度約0.05mm,寬度可達1m的不銹鋼箔。美、日等國所生產的不銹鋼材中,冷軋薄板和帶材約占60% 。(板、帶材共約占70%);管材約占4%-5%(其中焊管在日本已占不銹鋼管產量的60%左右);線材約占8%-9%;棒、型材約占10%-11% 。
 
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