1895年,德(de)國的戈德(de)施(shi)密特(te)用鋁熱法還原(yuan)鉻(ge)礦石(shi),制得了(le)低(di)碳鉻(ge)鐵(tie)。有了(le)低(di)碳鉻(ge)鐵(tie)就(jiu)可以配置(zhi)出口(kou)含碳量很(hen)低(di)的鐵(tie)-鉻(ge)合(he)金,從而(er)為不銹鋼的誕生奠定(ding)了(le)必要的物(wu)質基礎。
1898年(nian),研究者在鐵-鉻合(he)金抗蝕性(xing)研究中發現了(le)碳含量高的(de)(de)有害作(zuo)用,從而澄清了(le)哈得費(fei)爾德的(de)(de)影響,揭開(kai)了(le)不銹鋼研制的(de)(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(xiu)鋼的含碳量是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,研究(jiu)者發表了對鐵(tie)-鉻(ge)(ge)-鎳系(xi)奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中高鉻(ge)(ge)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),特別是(shi)含(han)鉻(ge)(ge)8%~18%、碳(tan)0.3%的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)研究(jiu)成(cheng)果。同年,有人發表了關于(yu)鐵(tie)素體(ti)(ti)及馬氏體(ti)(ti)系(xi)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)研究(jiu)結果。應特別指出的(de)是(shi),他(ta)們所研究(jiu)的(de)含(han)鉻(ge)(ge)17.38%、碳(tan)0.12%鋼(gang)(gang),和(he)今天的(de)18Cr不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(AISI430)在成(cheng)分上(shang)幾乎(hu)沒有什(shen)么差別。
總的(de)來說,這(zhe)些研(yan)究(jiu)者研(yan)究(jiu)了不銹(xiu)鋼的(de)三(san)種組織狀(zhuang)態分(fen)類以及(ji)它們的(de)機械性能(neng)和物理性能(neng),但(dan)是對“耐蝕性”這(zhe)樣一(yi)個重要的(de)課題卻未能(neng)深入地進(jin)行研(yan)究(jiu)。
1908年,研究(jiu)者(zhe)從碳對(dui)鉻鋼耐蝕(shi)性(xing)(xing)的(de)影響出發(fa),對(dui)鉻鋼的(de)耐蝕(shi)性(xing)(xing)問題進(jin)行了系統(tong)的(de)研究(jiu)。1911年,有(you)研究(jiu)者(zhe)發(fa)表了(鐵鉻合金的(de)抗氧化性(xing)(xing)研究(jiu))一(yi)文,首(shou)次把不銹(xiu)鋼的(de)耐蝕(shi)性(xing)(xing)與鈍(dun)化現(xian)(xian)象結(jie)合起來,揭示了不銹(xiu)鋼的(de)本質。他們發(fa)現(xian)(xian):
1. 鉻(ge)鋼的耐蝕性以含鉻(ge)12%為臨界值,在這個(ge)值的兩邊腐蝕速度有非(fei)常顯著的變化。這種現象在氧(yang)化性酸(如硝酸)中特(te)別顯著,在水(shui)和大氣介質(zhi)中亦如此。
2. 耐蝕(shi)性的提高是以“鈍化”現象為基本(ben)原因的。
3.“鈍化(hua)”與氧(yang)化(hua)性條件即腐(fu)蝕環境中氧(yang)化(hua)劑的含量有關(guan)。用電化(hua)學(xue)觀點來說,是與電池一端的結合條件有關(guan)。
4. 耐(nai)腐蝕性和低的含碳量這個重要密(mi)切相關,鐵(tie)鉻(ge)合金中過剩的碳十分有害。
5. 碳的穩定化十分重要,它對(dui)耐(nai)蝕性影響(xiang)極其明(ming)顯。穩定碳的方法是(shi)加入(ru)適量易形(xing)成碳化物的元素,例如鈦(tai)。
當時研究盡管還不(bu)(bu)(bu)能(neng)從(cong)根本上弄(nong)清不(bu)(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)抗腐(fu)蝕(shi)性機理,但(dan)還是(shi)揭示(shi)了(le)幾(ji)種(zhong)不(bu)(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)大致的(de)(de)成分范圍及主要(yao)合金(jin)元素的(de)(de)影響和(he)作用(yong),這就為以(yi)后的(de)(de)研究指(zhi)明了(le)方(fang)向,從(cong)而為研制(zhi)符合實(shi)用(yong)要(yao)求的(de)(de)具(ju)體鋼種(zhong)奠定了(le)基礎。