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


   由于當(dang)(dang)時作(zuo)(zuo)為(wei)原料的(de)(de)(de)(de)鉻鐵(tie)中(zhong)碳(tan)的(de)(de)(de)(de)含(han)(han)量為(wei)8%~5%,偏高,而且進(jin)口的(de)(de)(de)(de)金屬(shu)鉻過于昂貴,所以吳(wu)海軍工(gong)廠獨自(zi)使(shi)(shi)用(yong)(yong)含(han)(han)有(you)5%C的(de)(de)(de)(de)鉻鐵(tie),利(li)用(yong)(yong)轉(zhuan)爐把碳(tan)的(de)(de)(de)(de)含(han)(han)量降到(dao)0.3%,然后轉(zhuan)而利(li)用(yong)(yong)電(dian)弧爐進(jin)行精(jing)煉來調整成(cheng)分(fen),開發(fa)出了轉(zhuan)爐-電(dian)弧爐一(yi)體的(de)(de)(de)(de)不銹鋼(gang)(gang)(gang)制(zhi)(zhi)造(zao)法,由此(ci)(ci)可以制(zhi)(zhi)造(zao)出如(ru)表(biao)2.2所示成(cheng)分(fen)的(de)(de)(de)(de)不銹鋼(gang)(gang)(gang)(1919年(nian))。表(biao)2.2中(zhong)也(ye)列出1913年(nian)Brearley 制(zhi)(zhi)造(zao)13Cr鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)分(fen),兩(liang)者除了鉻的(de)(de)(de)(de)含(han)(han)量有(you)約(yue)1%的(de)(de)(de)(de)差異外,其余幾乎(hu)完全相(xiang)同。1920年(nian)首次制(zhi)(zhi)造(zao)出不銹鋼(gang)(gang)(gang)(13Cr鋼(gang)(gang)(gang))的(de)(de)(de)(de)渦(wo)輪葉片(pian)(pian),1925年(nian)試制(zhi)(zhi)了18Cr-8Ni不銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)旋轉(zhuan)盤。當(dang)(dang)時制(zhi)(zhi)作(zuo)(zuo)船舶用(yong)(yong)渦(wo)輪葉片(pian)(pian)時,主要(yao)使(shi)(shi)用(yong)(yong)磷(lin)青銅,但是(shi)在美國用(yong)(yong)磷(lin)青銅制(zhi)(zhi)造(zao)的(de)(de)(de)(de)葉片(pian)(pian)由于振動(dong)疲(pi)勞會發(fa)生折損事故,于是(shi)人(ren)們以此(ci)(ci)為(wei)契機開始研究不銹鋼(gang)(gang)(gang)作(zuo)(zuo)為(wei)替(ti)代。與18Cr-8Ni進(jin)行比較(jiao),人(ren)們決定采用(yong)(yong)振動(dong)疲(pi)勞限較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)13Cr鋼(gang)(gang)(gang)。因此(ci)(ci),日本(ben)海軍也(ye)模仿他們于1929年(nian)決定用(yong)(yong)13Cr鋼(gang)(gang)(gang)來進(jin)行制(zhi)(zhi)造(zao)。


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  在(zai)民間(jian),1918年(nian)(nian)(nian)八幡制(zhi)(zhi)鐵(tie)(tie)所(suo)(suo)(suo)的(de)(de)兒玉晉匡工程(cheng)師對英國(guo)的(de)(de)13Cr不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)進行(xing)了(le)分(fen)析,1920年(nian)(nian)(nian)該所(suo)(suo)(suo)試制(zhi)(zhi)了(le)13Cr不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang),1923年(nian)(nian)(nian)由(you)日(ri)本(ben)特殊(shu)鋼(gang)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)了(le)渦輪葉片用(yong)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)等等,以13Cr不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)為中(zhong)心(xin)進行(xing)了(le)一(yi)系列(lie)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)研(yan)究、制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)活動。到大(da)(da)(da)正末(mo)年(nian)(nian)(nian)(1926年(nian)(nian)(nian))為止,有關13Cr不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)研(yan)究、制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)基本(ben)維持在(zai)日(ri)本(ben)國(guo)產水平。另一(yi)方(fang)面,關于奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang),1928年(nian)(nian)(nian)德(de)國(guo)Krupp公司(si)把(ba)V2A用(yong)于軍(jun)用(yong)。王子火藥廠利(li)用(yong)進口(kou)(kou)的(de)(de)18Cr-8Ni 鋼(gang)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)生產硝(xiao)酸的(de)(de)設備等等,主(zhu)要使(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)都是(shi)(shi)(shi)進口(kou)(kou)品(pin),不(bu)(bu)(bu)過1927年(nian)(nian)(nian)左(zuo)右八幡制(zhi)(zhi)鐵(tie)(tie)所(suo)(suo)(suo)也制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)了(le)18Cr-8Ni不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)厚板,另外(wai)(wai)其他幾家公司(si)也能夠制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)18Cr-8Ni不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。1931年(nian)(nian)(nian)作為朝日(ri)新聞社創立50周(zhou)年(nian)(nian)(nian)紀念工程(cheng),在(zai)大(da)(da)(da)阪(ban)中(zhong)之(zhi)島建設10層(ceng)(ceng)的(de)(de)朝日(ri)會館(guan)大(da)(da)(da)廈(圖(tu)2.1)時,1~3層(ceng)(ceng)的(de)(de)外(wai)(wai)側壁(bi)面、窗(chuang)框、裝飾(shi)窗(chuang)、大(da)(da)(da)門周(zhou)圍(wei)及其他部分(fen)使(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)都是(shi)(shi)(shi)日(ri)本(ben)國(guo)產18Cr-8Ni不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)板,這就是(shi)(shi)(shi)當(dang)時民間(jian)使(shi)(shi)用(yong)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)例子。在(zai)川那邊制(zhi)(zhi)鋼(gang)所(suo)(suo)(suo)和日(ri)本(ben)特殊(shu)鋼(gang)熔(rong)煉,在(zai)川崎造(zao)(zao)(zao)船所(suo)(suo)(suo)(現川崎制(zhi)(zhi)鐵(tie)(tie))軋成厚3mm、寬1m的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)板,這就是(shi)(shi)(shi)大(da)(da)(da)廈的(de)(de)一(yi)部分(fen)材(cai)料,雖然只是(shi)(shi)(shi)一(yi)部分(fen),但卻是(shi)(shi)(shi)日(ri)本(ben)第一(yi)次利(li)用(yong)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)進行(xing)的(de)(de)大(da)(da)(da)廈外(wai)(wai)部裝潢。到1932年(nian)(nian)(nian)日(ri)本(ben)國(guo)內也可以生產工業低碳鉻鐵(tie)(tie),不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)產量隨(sui)之(zhi)增(zeng)加,軍(jun)隊及民間(jian)的(de)(de)需求(qiu)擴大(da)(da)(da)起來。


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  1931年(nian)創立了專門(men)經營不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)日(ri)(ri)本(ben)金(jin)屬工(gong)業(ye),1934年(nian)該(gai)公司制(zhi)造的(de)(de)(de)18Cr-8Ni不(bu)銹鋼(gang)板用于陸軍王子(zi)火(huo)藥廠的(de)(de)(de)硝(xiao)(xiao)酸生(sheng)產(chan)設備。另外,制(zhi)造特殊(shu)鋼(gang)、輕合金(jin)的(de)(de)(de)日(ri)(ri)本(ben)火(huo)工(gong)(以(yi)后(hou)的(de)(de)(de)日(ri)(ri)本(ben)冶金(jin)工(gong)業(ye))也從1936年(nian)開(kai)始著手(shou)制(zhi)造18Cr-8Ni不(bu)銹鋼(gang)。當時,肥料工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)硝(xiao)(xiao)酸、硫(liu)酸設備、紙漿工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)亞硫(liu)酸裝(zhuang)置(zhi)等民(min)間生(sheng)產(chan)裝(zhuang)置(zhi),對18Cr-8Ni不(bu)銹鋼(gang)也有所需求(qiu)。此外,當時作(zuo)為不(bu)生(sheng)銹金(jin)屬而(er)(er)被使(shi)用的(de)(de)(de)銅(tong)、黃銅(tong),由于國際收支方面的(de)(de)(de)原因受到進口(kou)限制(zhi),作(zuo)為其(qi)代用品,1934年(nian),創立的(de)(de)(de)日(ri)(ri)本(ben)不(bu)銹鋼(gang)開(kai)始著手(shou)制(zhi)造低(di)廉(lian)的(de)(de)(de)不(bu)銹鋼(gang),即低(di)C-13Cr不(bu)銹鋼(gang)。而(er)(er)且樋口(kou)喜六利用之前開(kai)發的(de)(de)(de)低(di)碳(tan)鉻(ge)鐵制(zhi)造法(鉻(ge)硅化物(wu)法),成功地從鉻(ge)礦(kuang)石中直接制(zhi)造出C-13Cr不(bu)銹鋼(gang)。


  戰爭期間,不銹鋼主要用于飛機用耐熱鋼等方面,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不銹鋼的研究-添加N2來改(gai)善材料質(zhi)量 (日立制作所(suo))


2. 高強度磁性接線(xian)-用于潛水艇發(fa)動機轉(zhuan)子(住(zhu)友電工)


3. 不銹鋼發條鋼線-用于潛水艇機槍發條(住友電(dian)工)


4. 不銹(xiu)鋼焊條(日(ri)本不銹(xiu)鋼)


5. 改善高鉻鋼的沖擊值(日(ri)本不銹鋼)


6. 18Cr鑄(zhu)鋼的耐海水性-用于魚(yu)雷(lei)(日本不銹鋼)


7. 耐鹽酸(suan)合金(日(ri)本電解制(zhi)鐵所(suo))


8. 高Cr不銹鋼板的電解酸洗(日本金屬工業)


9. 利用(yong)電弧爐生產低碳不(bu)銹鋼(日本(ben)金屬工業(ye))