1895年,德國的戈德施密(mi)特(te)用鋁熱法還原鉻礦石,制得(de)了低(di)碳鉻鐵。有了低(di)碳鉻鐵就可以配置(zhi)出口含(han)碳量很低(di)的鐵-鉻合金,從而為不(bu)銹鋼(gang)的誕生(sheng)奠定了必要的物質基礎。
1898年,研(yan)究者在鐵-鉻合金抗(kang)蝕性研(yan)究中發現了(le)碳含(han)量高的(de)有害(hai)作用,從而澄清了(le)哈得(de)費爾德(de)的(de)影響,揭(jie)開了(le)不銹鋼研(yan)制的(de)新篇章(zhang)。
1904年,有研究者作了低碳鐵-鉻合金的研究,并發表了一系列論文。他們研制的低鉻鋼的含碳量是0.043%~1%,不銹鋼(gang)的含碳量是0.142%~0.1%,其中有的相當于目前AISI410、420、430、440、446等鋼種。他們還研究了各種材料的金屬學特性,并且首先提出按組織分類,甚至論述中還涉及不銹鋼鈍化現象。
1906年,研(yan)究者發表了對(dui)鐵-鉻(ge)-鎳系奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中高(gao)鉻(ge)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),特(te)別(bie)是(shi)含鉻(ge)8%~18%、碳(tan)0.3%的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)研(yan)究成(cheng)果(guo)。同(tong)年,有人發表了關于(yu)鐵素體(ti)及馬(ma)氏體(ti)系不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)研(yan)究結(jie)果(guo)。應特(te)別(bie)指出(chu)的(de)是(shi),他(ta)們(men)所研(yan)究的(de)含鉻(ge)17.38%、碳(tan)0.12%鋼(gang)(gang)(gang),和(he)今(jin)天的(de)18Cr不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(AISI430)在成(cheng)分上幾乎沒有什么差別(bie)。
總的(de)來說(shuo),這些研究(jiu)者研究(jiu)了不銹鋼的(de)三種組織狀態分類以及它們的(de)機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)和物(wu)理性(xing)能(neng)(neng),但(dan)是對“耐蝕(shi)性(xing)”這樣一個重要的(de)課(ke)題卻未能(neng)(neng)深入(ru)地(di)進行研究(jiu)。
1908年,研(yan)究者從碳對鉻(ge)鋼耐(nai)(nai)蝕性的(de)影響出發(fa),對鉻(ge)鋼的(de)耐(nai)(nai)蝕性問題進(jin)行了系統的(de)研(yan)究。1911年,有研(yan)究者發(fa)表了(鐵鉻(ge)合金的(de)抗氧化性研(yan)究)一文,首次(ci)把不(bu)銹(xiu)鋼的(de)耐(nai)(nai)蝕性與鈍化現象結合起來,揭示了不(bu)銹(xiu)鋼的(de)本質(zhi)。他們發(fa)現:
1. 鉻鋼的(de)耐蝕性以含鉻12%為臨界值(zhi),在這個(ge)值(zhi)的(de)兩邊腐(fu)蝕速(su)度有非常(chang)顯(xian)著的(de)變化(hua)。這種現象在氧化(hua)性酸(suan)(如硝酸(suan))中特(te)別顯(xian)著,在水和大氣介質(zhi)中亦如此。
2. 耐蝕性的提高是以“鈍化”現象為基本原因的。
3.“鈍(dun)化”與氧(yang)化性條(tiao)件即腐蝕(shi)環境中(zhong)氧(yang)化劑的(de)含量有(you)(you)關。用電(dian)化學觀點來說,是(shi)與電(dian)池一端(duan)的(de)結合條(tiao)件有(you)(you)關。
4. 耐腐蝕(shi)性(xing)和低的(de)含碳量(liang)這個重要密切相(xiang)關,鐵鉻(ge)合金中(zhong)過剩的(de)碳十分有害(hai)。
5. 碳(tan)的(de)穩定(ding)化十分重要,它對耐(nai)蝕性(xing)影響極其明顯。穩定(ding)碳(tan)的(de)方法是(shi)加入適(shi)量(liang)易形成碳(tan)化物(wu)的(de)元素,例如(ru)鈦。
當時研究(jiu)盡管還(huan)不(bu)(bu)能從根本上弄(nong)清不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)抗腐蝕性機理(li),但(dan)還(huan)是揭示了幾(ji)種不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)大致的(de)成分范圍及主要合金元素的(de)影響和作用,這就(jiu)為(wei)以后的(de)研究(jiu)指明了方向,從而為(wei)研制符(fu)合實用要求的(de)具體鋼(gang)種奠(dian)定(ding)了基礎。