如前所述,歐美發明現在概念上的不銹鋼并用于工業制造是始于1912~1914年。日本于1915年前后就從歐美的文獻上已經對不銹鋼有所了解,橫須賀海軍工廠造機部曾經對不銹鋼的排出閥門用材料進行過試制試驗。可是,日本真正致力于研究、制造不銹鋼的部分是吳海軍工廠的制鋼部,該工廠以大型特殊鋼制品的制造為主,一直努力提高兵器用鋼的性能和研究開發新材料。該部于1916年研制用于潛水艇炮身、炮架的材料,利用坩堝著手制造13Cr鋼,從1918年開始轉而使用埃魯電弧爐進行生產,主要用于潛水艇10cm炮的旋轉盤(艦載炮的底盤)。當時該部的不銹鋼鋼種的名稱和規格成分如表2.1所示,該表中鋼種的記號EB是取自 Ever Bright Steel的開頭字母。


表 2.jpg


   由(you)于(yu)當時作(zuo)(zuo)(zuo)為原料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)鐵中碳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量為8%~5%,偏高,而且進口的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金屬鉻(ge)過于(yu)昂貴,所(suo)以吳海軍(jun)工廠(chang)獨自使用(yong)(yong)含(han)有5%C的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)鐵,利(li)用(yong)(yong)轉(zhuan)爐(lu)(lu)把(ba)碳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量降到0.3%,然后轉(zhuan)而利(li)用(yong)(yong)電弧爐(lu)(lu)進行精煉來調整成(cheng)分,開(kai)(kai)發出(chu)(chu)了轉(zhuan)爐(lu)(lu)-電弧爐(lu)(lu)一體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼制(zhi)(zhi)(zhi)造法,由(you)此(ci)可以制(zhi)(zhi)(zhi)造出(chu)(chu)如表2.2所(suo)示成(cheng)分的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(1919年)。表2.2中也列出(chu)(chu)1913年Brearley 制(zhi)(zhi)(zhi)造13Cr鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)分,兩者除(chu)了鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量有約1%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)異外(wai),其余幾(ji)乎完全相同。1920年首次制(zhi)(zhi)(zhi)造出(chu)(chu)不(bu)銹(xiu)鋼(13Cr鋼)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)渦輪葉片(pian),1925年試(shi)制(zhi)(zhi)(zhi)了18Cr-8Ni不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)旋轉(zhuan)盤。當時制(zhi)(zhi)(zhi)作(zuo)(zuo)(zuo)船舶用(yong)(yong)渦輪葉片(pian)時,主要(yao)使用(yong)(yong)磷青(qing)銅,但(dan)是在美國用(yong)(yong)磷青(qing)銅制(zhi)(zhi)(zhi)造的(de)(de)(de)(de)(de)(de)葉片(pian)由(you)于(yu)振動疲(pi)勞(lao)會發生(sheng)折損事故(gu),于(yu)是人(ren)們(men)以此(ci)為契機開(kai)(kai)始研究不(bu)銹(xiu)鋼作(zuo)(zuo)(zuo)為替代(dai)。與18Cr-8Ni進行比較,人(ren)們(men)決(jue)定采用(yong)(yong)振動疲(pi)勞(lao)限較高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)13Cr鋼。因(yin)此(ci),日本(ben)海軍(jun)也模仿(fang)他們(men)于(yu)1929年決(jue)定用(yong)(yong)13Cr鋼來進行制(zhi)(zhi)(zhi)造。


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  在(zai)民間,1918年(nian)(nian)(nian)八幡制(zhi)(zhi)(zhi)鐵(tie)所(suo)(suo)(suo)的(de)(de)(de)(de)兒玉(yu)晉匡工程師對(dui)英國的(de)(de)(de)(de)13Cr不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)進行(xing)了(le)分(fen)析,1920年(nian)(nian)(nian)該所(suo)(suo)(suo)試制(zhi)(zhi)(zhi)了(le)13Cr不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang),1923年(nian)(nian)(nian)由日本(ben)特殊(shu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)了(le)渦輪葉片用(yong)(yong)(yong)(yong)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)等等,以13Cr不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)為中(zhong)心進行(xing)了(le)一(yi)系列不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)研究(jiu)、制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)活動。到大正末年(nian)(nian)(nian)(1926年(nian)(nian)(nian))為止,有關(guan)13Cr不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)研究(jiu)、制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)基本(ben)維持在(zai)日本(ben)國產(chan)水平。另(ling)一(yi)方面,關(guan)于奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang),1928年(nian)(nian)(nian)德國Krupp公司把V2A用(yong)(yong)(yong)(yong)于軍用(yong)(yong)(yong)(yong)。王子火藥廠(chang)利(li)用(yong)(yong)(yong)(yong)進口的(de)(de)(de)(de)18Cr-8Ni 鋼(gang)(gang)(gang)(gang)制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)生產(chan)硝酸的(de)(de)(de)(de)設備等等,主要使用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)都是進口品,不(bu)(bu)過1927年(nian)(nian)(nian)左右八幡制(zhi)(zhi)(zhi)鐵(tie)所(suo)(suo)(suo)也(ye)制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)了(le)18Cr-8Ni不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)厚(hou)板,另(ling)外(wai)(wai)其(qi)他(ta)幾家公司也(ye)能夠制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)18Cr-8Ni不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。1931年(nian)(nian)(nian)作為朝日新聞社創立50周(zhou)年(nian)(nian)(nian)紀念工程,在(zai)大阪中(zhong)之島建設10層(ceng)的(de)(de)(de)(de)朝日會(hui)館(guan)大廈(圖2.1)時,1~3層(ceng)的(de)(de)(de)(de)外(wai)(wai)側壁(bi)面、窗框、裝飾窗、大門周(zhou)圍及(ji)其(qi)他(ta)部分(fen)使用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)都是日本(ben)國產(chan)18Cr-8Ni不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板,這(zhe)就(jiu)是當時民間使用(yong)(yong)(yong)(yong)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)例子。在(zai)川(chuan)(chuan)那(nei)邊制(zhi)(zhi)(zhi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)所(suo)(suo)(suo)和日本(ben)特殊(shu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)熔煉,在(zai)川(chuan)(chuan)崎(qi)造(zao)船所(suo)(suo)(suo)(現川(chuan)(chuan)崎(qi)制(zhi)(zhi)(zhi)鐵(tie))軋成厚(hou)3mm、寬(kuan)1m的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板,這(zhe)就(jiu)是大廈的(de)(de)(de)(de)一(yi)部分(fen)材(cai)料,雖然只是一(yi)部分(fen),但(dan)卻是日本(ben)第一(yi)次利(li)用(yong)(yong)(yong)(yong)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)進行(xing)的(de)(de)(de)(de)大廈外(wai)(wai)部裝潢。到1932年(nian)(nian)(nian)日本(ben)國內也(ye)可(ke)以生產(chan)工業(ye)低碳鉻鐵(tie),不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)產(chan)量隨(sui)之增加,軍隊及(ji)民間的(de)(de)(de)(de)需求擴大起(qi)來。


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  1931年創立了專門經(jing)營不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)日(ri)本金(jin)(jin)屬工(gong)業,1934年該公司制造(zao)的(de)(de)18Cr-8Ni不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)板用于(yu)(yu)陸軍王子(zi)火藥(yao)廠(chang)的(de)(de)硝酸(suan)(suan)生產(chan)設備。另外,制造(zao)特殊鋼(gang)(gang)、輕合金(jin)(jin)的(de)(de)日(ri)本火工(gong)(以后的(de)(de)日(ri)本冶金(jin)(jin)工(gong)業)也從1936年開始(shi)著手制造(zao)18Cr-8Ni不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。當時,肥料工(gong)業的(de)(de)硝酸(suan)(suan)、硫酸(suan)(suan)設備、紙漿工(gong)業的(de)(de)亞硫酸(suan)(suan)裝(zhuang)置等(deng)民間(jian)生產(chan)裝(zhuang)置,對18Cr-8Ni不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)也有所(suo)需求。此外,當時作為(wei)不(bu)生銹(xiu)(xiu)金(jin)(jin)屬而(er)(er)被使用的(de)(de)銅、黃銅,由于(yu)(yu)國(guo)際收支方面的(de)(de)原(yuan)因受到(dao)進口限制,作為(wei)其代用品,1934年,創立的(de)(de)日(ri)本不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)開始(shi)著手制造(zao)低廉(lian)的(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),即(ji)低C-13Cr不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。而(er)(er)且樋口喜六利用之前開發的(de)(de)低碳鉻鐵制造(zao)法(fa)(鉻硅(gui)化(hua)物法(fa)),成功地從鉻礦石中直接制造(zao)出C-13Cr不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。


  戰爭期間,不銹鋼主要用于飛機用耐熱鋼(gang)等方面,專門面向軍用生產,產量也有所增加,從1936年的1864噸增加到1941年的8453噸,到戰爭結束前的1944年增至15781噸,可是,進入戰時體制后,鎳的獲得變得十分困難,以至于1941年6月發出了鎳禁止令。因此,軍隊和民間都盛行于開發無鎳奧氏體不銹鋼,以先行的德國Cr-Mn系和Cr-Mn-N系不銹鋼為首,開發了Mn-Cr-V鋼和Mn-Cr-V-N鋼。在戰爭期間,海軍命令特殊鋼制造公司報告的研究內容(145項)中,關于不銹鋼的有以下9項,其中有許多題目是關于Cr系不銹鋼的。


1. 13Cr不銹鋼的(de)研究-添加N2來(lai)改善材(cai)料質量(liang) (日立制作(zuo)所)


2. 高強度磁性接線(xian)-用于潛水(shui)艇發(fa)動機轉子(住友電工(gong))


3. 不銹鋼發條(tiao)鋼線(xian)-用于潛(qian)水(shui)艇機槍發條(tiao)(住友電工)


4. 不銹鋼(gang)焊(han)條(日(ri)本不銹鋼(gang))


5. 改(gai)善高鉻鋼的(de)沖擊值(zhi)(日本不銹鋼)


6. 18Cr鑄鋼的耐(nai)海水性-用(yong)于魚雷(日本不(bu)銹(xiu)鋼)


7. 耐(nai)鹽酸合金(日本電解(jie)制鐵(tie)所)


8. 高Cr不銹(xiu)鋼板的電解酸洗(日本金屬工業)


9. 利(li)用電弧(hu)爐生產低碳不(bu)銹鋼(日本金屬工(gong)業)