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那種合金材料是人類使用歷史最悠久的金屬材料?

鐵是古代人類最早運用的金屬,但鐵容易生銹,不耐用。由于古代沒有金屬冶煉的底層技術,人們一直無法抵抗“生銹”。直到工業革命時期,才發現了不銹鋼。不銹鋼是不銹耐酸鋼的簡稱,是一種鐵合金材料。分為不銹鋼和耐酸鋼。它從誕生到被認可具有一段混亂的發明史。


1821年,英國人斯托達德、和法拉多·約卡·約爾卡和法國人皮埃爾·伯爾德斯共同制定了cogs計劃。他們和其他科學家們一起指出,鐵鉻合金更能抵抗某些酸的攻擊,不容易生銹。鐵鉻合金第一次被提出,這也是“不銹鋼”概念的原型。但他們只是在低鉻合金上進行實驗,制造高鉻合金的嘗試失敗了。

合金材料

1872年,另一對英國人伍茲和克拉克,申請了一種含有30 - 35%鉻和2%鎢的耐酸和耐氣候高鉻鐵合金的專利,這實際上是有史以來第一個專利,這就是現在我們稱之為“不銹鋼”的金屬。


1875年,當時一個叫Brustlein的法國人詳細闡述了低碳含量對于成功制造不銹鋼的重要性。Brustlein指出,為了制造高鉻含量的合金,碳含量必須保持在0.15%以下。此后的20多年,不銹鋼的發展一直停滯不前,而許多科學家們總是試圖制造低碳不銹鋼,但是卻沒有成功。


1913年,英國科學家亨利·布雷爾利發明了一種含有12.8%鉻和0.24%碳的鋼,它被認為是有史以來第一個不銹鋼。亨利·布雷爾利是受到英國政府軍部兵工廠的委托,要研究一種不生銹的槍(正處于第一次世界大戰時期),槍械的磨損問題嚴重影響作戰能力。


值得一說的是,在古代乃至近現代,歷史上許多科學研究都來自于國家政權中軍事力量的驅動,為了獲得霸權或國際地位,一切資源都可以為之傾斜。直到21世紀,人們開始放眼全球、敬畏自然、認知宇宙,政府和科學家們才有了共贏共享的認知,許多科學研究才擺脫政治束縛。


布雷爾利雖然研究出了這種不生銹的不銹鋼,但由于測試條件有限,槍膛實驗并沒有圓滿解決。布雷爾利轉頭開始經營了一系列圍繞著不銹鋼生產的工廠。他與莫斯勒合伙創辦的工廠生產出許多新穎的不銹鋼餐具,深受人們歡迎,風靡整個歐洲,后來傳遍全世界。由此,布雷爾利被尊稱為“不銹鋼之父”。

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1929年,德國人施特勞斯取得了18-8(Cr18%,Ni8%)的低碳不銹鋼的專利權。從此,拉開了不銹鋼工業化快速發展的序幕。二戰結束至1970年,美國是全球最大的鋼鐵制造國,70年以后,被新日本鋼鐵公司取代。


中國在改革開放后,在持續的基建熱潮帶動下,建筑、高鐵,橋梁,船舶,大壩等各種民生工程啟動,讓不銹鋼產業發展迅猛,2009年開始,中國的年產量已經全面超越亞太其他國家之和,居世界第一。2014年開始,年產量已占全世界一半以上,中國已經成為不銹鋼第一大國。總體來說合金材料使用是人類工業文明發展的基礎,在現代人類使用合金材料中, 不銹鋼是人類使用歷史最悠久的合金材料。


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