Ⅰ 鋼是什麼時候出現的
我國古代煉鋼技術至遲發明於春秋晚期。
生鐵、熟鐵和鋼的主要區別在於含碳量上,含碳量超過2%的鐵,叫生鐵;含碳量低於0.05%的鐵,叫熟鐵;含碳量在0.05%-2%當中的鐵,稱為鋼。中國古代最早的煉鋼工藝流程是:先採用木炭作燃料,在爐中將鐵礦石冶煉成呈海綿狀的固體塊,待爐子冷後取出,叫塊煉鐵。塊煉鐵含碳量低,質地軟,雜質多,是人類早期煉得的熟鐵。再用塊煉鐵作原料,在碳火中加熱吸碳,提高含碳量,然後經過鍛打,除掉雜質又滲進碳,從而得到鋼。這種鋼,叫塊煉鐵滲碳鋼。
Ⅱ 鋼起源於什麼時候
西周時期
我國冶鐵術大約發明於西周時期,比歐洲晚,可是它一經發明,不久就出現了生鐵,後來者居上,使我國成為世界上最早發明並使用生鐵的國家。
1964年,江蘇六合程橋鎮出土一件春秋晚期的鐵塊,經鑒定是白口生鐵。這是到現在為止我國出土並且經過科學分析的最早生鐵實物。戰國中晚期,鐵器在我國農業、手工業生產中占據了主導地位。據不完全統計,目前出土的戰國鐵質生產工具大約十六種左右,其中多數是生鐵和它的柔化處理件,塊煉鐵處於輔助地位。這表明這時我國生鐵生產已經有了比較大的發展。
我國生鐵技術發明比較早的原因是多方面的,我們以為在技術上至少應包括以下幾點:一是我國冶銅術中很早就使用了比較強的鼓風裝置。二是很早就對冶煉用的原料進行了比較好的選擇和處理。三是很早就發明了比較高大的冶煉豎爐。一般認為,我國生鐵技術的發明和發展同青銅技術有密切的關系。
說起冶金,學過化學的人可以說無人不知無人不曉。冶金就是冶煉金屬,古代的冶金是用焙燒、熔煉的方法,把礦石中的金屬提取出來。例如,煉鐵就是將含鐵的礦石(鐵礦石)和木炭或焦炭混合,在高溫下使氧化鐵還原成鐵。很明顯,冶金實質上是一種化學反應。古人雖然不太了解這種變化的實質,但他們在實踐中已經初步掌握了這種方法,他們在冶金過程中實際上是在進行化學反應的操作。從這個意義上說,古代從事冶金的人是化學工藝家,或者說是化學手藝人,而冶金本身則是原始的化學工藝。
冶金人的武器是什麼呢?我們已經知道,冶金需要高溫,這就需要有能夠達到很高溫度的冶金爐,而要獲得高溫,非有鼓風設備不可。這就是說,冶金人的主要武器是冶金鼓風爐。
以我國來說,在公元前6世紀,就有了冶鐵術的記載,到漢代冶鐵術已有很大發展。熔化鐵需要高溫,由此推測,當時可能已經有了冶鐵鼓風爐。鼓風爐,重要的是鼓風設備。最初的鼓風設備是個特製的大皮橐,用力壓皮橐,空氣從中壓出,通過竹管吹到煉鐵爐中。
由於煉鐵爐需要不斷吹進大量空氣,而人力鼓風太費力了。大約在公元初年,南陽太守杜詩,實地總結了煉鐵工人的經驗,發明了「水排」,也就是水力鼓風設備。後世的許多總結農業生產經驗的農書,都講到「水排」。水排的原理,簡單地說,就是利用水流推動一個裝有葉板的大輪子,把水力轉變為機械轉動,這個大輪子轉動通過一系列機械裝置帶動上面的輪子轉動,進而推動鼓風設備鼓風。我國著名農學家徐光啟的《農政全書》一書中,有「水排」的圖形,見下圖所示:
皮橐是一種很原始的鼓風設備。隨著實踐的發展,鼓風設備不斷進步,從皮橐發展為「木扇」,這種「木扇」已經是簡單的風箱了,它通過木製的箱蓋板的開閉鼓風(見上圖)。用木製設備比用皮,材料比較容易得到。進一步發展,便是風箱了。風箱發明的年代已不能確切知道。1637年,在宋應星的名著《天工開物》一書中,已經畫出了風箱圖,從圖中所見,這種風箱已經和現代手工業工人用的手風箱的形式一樣了。詳見下圖。
圖中表示:風箱與冶金爐相接,風箱向爐內鼓風,提高溫度,熔化的金屬流入土槽中。
風箱的製造原理很簡單(見下圖):做一個長方形木箱,箱內裝一個可以推拉的大活塞,拉手露在箱外便於推拉;箱的兩端有通風口,各裝上一個只能向內開閉的活門,(圖中2、3),在箱的下部或側部裝一個通氣管,通氣管的側面有一個吹風口,通氣管兩端各有隻能向下或向上開閉的活門(圖中4、5)。活塞向前推,活塞後面空氣變得稀薄,箱外空氣推開活門2進入箱內,與此同時,活塞前的空氣被壓縮,推開活門4進入通氣管由吹風口吹出。活塞向後拉,空氣壓開活門3進入箱內,箱內空氣推開活門5進入通氣管由吹風口吹出。總之,活塞一推一拉,箱內空氣均能壓送出去。用風箱鼓風,使冶金爐內空氣量加大,也就是送氧氣量加大,可以使火越燒越旺。
單有爐子還不行,有了爐子還得有燃料。爐子只是一種能量轉化裝置,例如,燒煤的爐子,是通過煤的燃燒提供熱能的,爐子本身僅僅是供作煤燃燒的設備。這就是說,煤爐的能量來源是煤,而不是爐子,如果沒有煤只有爐子,是不能取暖也不能燒水做飯的。居家過日子的人都知道,買了爐子還要買煤,就是這個道理。煤是燃料,也叫能源,能源(或說燃料)是能夠產生能量的資源,它是人類生存和發展的物質基礎,也是煉鐵的重要手段。中國古代煉鐵,起初使用木炭,後來發現了煤(稱為石炭),逐步用煤炭代替了木炭。西漢時,有的書中已有了開採煤炭和利用煤炭煉鐵的正式記載。這說明,煤炭也是冶金人的重要武器之一。
Ⅲ 鋼何時發明的
鋼材的發明比較復雜。有資料說中國人最早發明了現代鋼。但是鋼其實是以鐵為主料的堅韌性版合權金~鐵合金,所以也叫鋼鐵。堅韌性是鋼材的功用追求,這才是鋼材的本質。所以,只要是以鐵為主體材料,增加其它物質形成了堅韌性質的鐵合金,都叫鋼。只不過,隨著科學的進步,現代鋼的各種物質比較更加精準而高質量罷了。而華國宋代的鋼是最接近現代鋼的大批量生產的鋼材。如果以這個標准為依據,最早發明鋼的國家就說不清楚了。因為早在中國只有少量鐵器的西周時期,西亞就產生了類似的鐵合金~原始鋼材,後來印度、中亞、歐洲都有類似的原始鋼材。不過中國發明風力機械後,尤其是漢代發現煤炭燃料後,以生鐵反復鍛造形成了比較堅韌的鐵合金,也是一種典型的原始鋼材。中國古代的原始鋼並不是最好的~以致西亞傳入的鑌鐵成為新寵,但是產量是最大的。直到宋代發明了焦炭和高爐,才產生了真正意義的大批量生產的近代鋼。宋代焦炭和高爐傳到西方,產生了西方現代鋼的技術體系。
所以,原始鋼的發明權,同鐵的冶煉技術發明權一樣,都是西亞人的。也就是,冶鐵術與煉鋼術,都是西亞人最早發明的。
Ⅳ 鋼是在什麼年代被發明的
中國古代的煉鋼技術分幾個階段
炒 鋼
炒鋼因在冶煉過程中要不斷地攪拌好像炒菜一樣而得名。
炒鋼的原料是生鐵,操作要點是把生鐵加熱到液態或半液態,利用鼓風或撒入精礦粉等方法,令硅、錳、碳氧化,把含碳量降低到鋼和熟鐵的成分范圍。炒鋼的產品多是低碳鋼和熟鐵,但是如果控製得好,也可以得到中碳鋼和高碳鋼。
【炒鋼工藝大約發明於西漢】。近年在河南鞏義市鐵生溝、南陽瓦房庄等處都發現過漢代炒鋼爐遺址。鞏義市遺址斷代是西漢中期到新莽,瓦房庄遺址使用時間比較長,由西漢中期到東漢晚期。另外,鐵生溝還出土了一些炒煉產品,經分析,有的含碳量是百分之一·二八,有的是百分之○·○四八。文獻上關於炒鋼的記載最早見於東漢《太平經》卷七十二,書中說:「使工師擊治石,求其鐵,燒冶之,使成水,乃後使良工萬鍛之,乃成莫邪耶。」這「水」應指生鐵水。「萬鍛」應指生鐵脫碳成鋼後的反覆鍛打。
炒鋼的優點是成分可適當控制,生產率比較高,質量也比較好。在現代,人們常把由礦石直接制鋼的工藝叫一步冶煉或直接冶煉,而把先由礦石冶煉成生鐵、然後再由生鐵煉鋼的工藝叫兩步
冶煉或間接冶煉。炒鋼的生產過程也分兩步:先煉生鐵,後煉鋼。因而在某種意義上說,炒鋼的出現便是兩步煉鋼的開始,是具有劃時代意義的重大事件。它進一步促進了我國古代鐵器的廣泛使用和社會生產力的發展。十八世紀中葉,英國發明了炒鋼法,在產業革命中起了很大的作用。馬克思懷著極大的熱情給予了很高的評價,說不管怎樣贊許也不會誇大了這一革新的重要意義。
百煉鋼
「百煉鋼」以一種含碳量比較高的炒煉產品作為原料,操作要點是反覆加熱鍛打,千錘百煉。現在見到的最早百煉鋼實物是東漢晚期的製件。1961 年日本大和櫟本東大寺古墓出土一把東漢靈帝中平年間(公元184年到189年)的紀年鋼刀,上有錯金銘文「百練清剛」字樣。「練」就是「煉」,「剛」就是 「鋼」。在文獻中,「百煉鋼」一詞最早也見於東漢晚期。曹操作寶刀五枚,稱譽是「百煉利器」;陳琳(?—217)《武軍賦》說:「鎧則東胡闕鞏,百煉精鋼。」這些實物和文獻都說明了百煉鋼工藝已經興起。除百煉鋼外,我國古代還有「卅煉鋼」、「五十煉鋼」等說。1974年,山東蒼山出土過一把東漢安帝永初六年(公元112年)大鋼刀,上有錯金銘文「卅湅大刀」字樣;1978年徐州銅山出土一把東漢章帝建初二年(公元77年)大鋼劍,上有「五十湅」字樣;在文獻注錄中還有東漢和帝永元十六年(公元104年)「卅湅」金馬書刀等物。看來,標以「煉數」的制鋼工藝至遲在東漢早期就已產生。
宋代沈括《夢溪筆談》卷三曾對百煉鋼的工藝操作作了比較詳細的記載,說把「精鐵」鍛煉一百多火,一鍛一稱一輕,待到斤兩不減,就成「純鋼」了;「凡鐵之有鋼者,如面中有筋,濯盡柔面,則麵筋乃見。」沈括所說的「精鐵」,不應是生鐵,也不是現代意義的熟鐵,由建初「五十湅」長劍、永初「卅湅大刀」等器物的科學考察,以及有關文獻來看,應是含碳量稍高的一種炒煉產品。這種炒煉產品所含非金屬夾雜是比較多的。一鍛一稱一輕,是因為逐漸排除這些夾雜,氧化鐵皮不斷產生並脫落了。說最後「斤兩不減」,這是相對來說的,實際上,不斷地加熱鍛打,氧化鐵皮不斷地產生又脫落,重量總要不斷減輕的。滲碳和脫碳都不是百煉過程的主要環節。百煉銅工藝的主要操作是反覆加熱鍛打。鍛打可以去除夾雜,減小殘留夾雜的尺寸,使成分均勻,組織緻密,有時也可以細化晶粒,從而使材料強度大大提高。曹植(192—232)在他的《寶刀賦》中稱贊百煉鋼刀能「陸斬犀革,水斷龍舟」,沈括在《夢溪筆談》卷三中說百煉鋼「其色清明,磨瑩之,則黯黯然青且黑,與常鐵迥異。」這都說明了百煉鋼性能的優良。
百煉鋼是在塊鐵滲碳鋼反覆鍛打的基礎上,伴隨著炒鋼技術、刀劍工藝的發展而興起的。「十煉」,「三十煉」的說法在公元前一世紀的西漢後期就已出現,最初是用在煉銅上的。魏晉時期百煉鋼發展到了鼎盛的階段,之後,雖因一些技術和社會的原因而有所減弱,但一直沿用到了明清時期。百煉鋼製作比較艱難,成本比較高,主要用來製造寶刀、寶劍等一類貴重器物,它凝聚著我國古代勞動人民的勤勞和智慧,一定程度上反映了當時金屬冶煉和加工技術的先進水平。
鑄鐵脫碳鋼
鑄鐵脫碳鋼是用熱處理方法製作出來的。它的操作要點是先生產出白口鐵鑄件,然後在氧化性氣氛中脫碳退火,使含碳量降低到鋼的成分范圍以下,不析出或很少析出石墨。它的金相組織同近代的鋼和熟鐵相似。
鑄鐵脫碳技術大約可以追溯到戰國早期。洛陽水泥製品廠戰國早期灰坑遺址出土過兩件鐵錛,對其中一件的銎部作了金相分析,知道它的表層已經脫碳,稍里是珠光體,中心是白口鐵組織。這表明鐵錛進行過不完全的脫碳退火處理,應屬鑄鐵脫碳鋼的前身或早期階段。經秦、漢、魏、晉到南北朝時期,這項技術發展到相當成熟的階段,主要表現在:第一,進行這種處理的器物更多了。近年在北京大葆台、河北武安和河南澠池、南陽瓦房庄、鄭州古滎鎮、魯山望城崗等處都有發現,種類有鐵斧、鐵剪、鐵鏟、鐵小刀、鐵鑿、鐵笄、鐵犁、鐵鏵等成形件,以及梯形和長方形的小鐵板等半成品件。第二,多數器件的整個斷面都已經脫碳成鋼或熟鐵,中心再沒有白口鐵組織殘余,沒有或只有微量石墨在晶粒間界析出。第三,部分器件在整體脫碳成鋼或熟鐵後,經過局部鍛打、刃部滲碳或其他加工,獲得了更加良好的使用性能。第四,鑄鐵脫碳鋼主要用作手工業工具的斧、剪以及農具的鐮一類鋒刃器,而一般可鍛鑄鐵主要用作農具的鋤、钁、鏟一類,至於鐵釜、鐵范、軸承一類生活用器、生產工具和交通用具,多用白口鐵和灰口鐵製作,說明當時人們對這些材質的性能已經有了相當認識,也說明鑄鐵脫碳鋼技術、可鍛化處理技術已經達到比較高的水平。南北朝時期以後,由於炒鋼等冶煉工藝和加工工藝的發展等,鑄鐵脫碳鋼技術、可鍛鑄鐵技術逐漸失去了它們在生產中的重要地位,唐代以後就很少看到了。
鑄鐵脫碳鋼的發明具有十分重要的意義。古代一般是沒有鑄鋼的,而鍛鋼生產率很低,加工成形比較難,所含雜質比較多。我國古代利用生鐵生產率比較高、容易成型、夾雜比較少的優點,通過脫碳退火的辦法,得到一種組織和性能同近代鑄鋼相近的鑄件,這是我國古代冶金技術上的一項重大發明。
灌 鋼
所謂「灌鋼」,用宋代蘇頌的話來說,就是「以生柔相雜和,用以 作刀劍鋒刃者」。「生」就是生鐵,「柔」應是一種可鍛鐵,只從含碳量看,應包括現代意義的鋼和熟鐵。所以依蘇頌所說,灌鋼是由生鐵和可鍛鐵在一起冶煉得到的、用來製作刀劍鋒刃的一種含碳比較高、質量比較好的鋼。
灌鋼發明時間似可追溯到漢魏晉時期。東漢末年王粲(177-217)的《刀銘》中說:「灌襞已數、質象已呈。」西晉張協《七命》中說:「乃煉乃爍,萬辟千灌。」「辟」同「襞」,意思就是「疊」,指鋼鐵材料的多層積疊,多次折疊。「灌」應指「灌煉」,就是「灌鋼」。
南北朝時期,灌鋼工藝有了一定的發展,南朝梁代陶弘景說灌鋼是「雜煉生鍒作刀鐮者」。既然灌鋼已用作刀、鐮一類普通生產工具和生活用器,可見它的生產已經比較普遍。北朝東魏北齊間的綦毋懷文用灌鋼製造了一把大鋼刀,叫「宿鐵刀」,「斬甲過三十札」,非常鋒利。
在歷史上,灌鋼有過好幾種不同的操作工藝。一種是把生鐵和柔鐵片捆在一起,用泥封住,入爐冶煉,如沈括《夢溪筆談》卷三所說:「用柔鐵屈盤之,乃以生鐵陷其間,泥封煉之,鍛令相入,謂之『團鋼』,亦謂之『灌鋼 』。」一種是把生鐵放在熟鐵(可鍛鐵)片的上面,生鐵先化,滲淋到熟鐵中,如宋應星《天工開物》卷十四所說:「用熟鐵打成薄片如指頭闊,長寸半許,以鐵片束包尖緊,生鐵安置其上,又用破草履蓋其上,泥塗其底下,洪爐鼓韝,火力到時,生鋼先化,滲淋熟鐵之中,兩情投合。取出加錘,再煉再錘,不一而足。俗名團鋼,亦曰灌鋼者是也。」一種是「蘇鋼」,它是灌鋼發展的高級階段,灌鋼的優點在這里得到了最充分的表現。
蘇鋼操作的要點是:先把熟鐵料放到爐里鼓風加熱,後把生鐵的一端斜放到爐口裡加熱。當爐溫達到一千三百攝氏度左右時,爐里生鐵不斷熔滴,熟鐵料已經軟化,便用鉗子鉗住生鐵塊,使鐵水均勻地澆淋到熟鐵料上。澆淋完畢後,停止鼓風,夾出鋼團,砧上錘擊,去除夾雜。一般要滲淋兩次。蘇鋼冶煉高明的地方有兩點:一是熟鐵組織比較疏鬆,所含氧化夾雜比較多,硅、錳、碳含量比較高,灌煉時氧化反應比較劇烈,有利於渣、鐵分離。二是熟鐵 所含鐵氧化物和生鐵中的碳作用後,部分鐵可被還原出來,提高了 金屬收得率。
灌鋼以生鐵和可鍛鐵作為原料,灌煉操作在生鐵熔點以上進行,因此生產率比較高,渣、鐵分離比較好;人們可以通過控制原料配比和鼓風等操作來控制產品成分,因此產品質量也比較好。在公元1740年坩堝液態煉鋼法發明以前,世界上制鋼工藝基本上屬於固態冶煉和半液態冶煉,渣、鐵分離比較難。像灌鋼這樣,成分比較容易控制,渣、鐵分離也比較好,在古代制鋼技術中是十分罕見的。
Ⅳ 中國最早的鋼是什麼時候產生的
春秋時期。
中國是世界上最早生產鋼的國家之一。考古工作者曾經在湖南長沙楊家山專春秋晚屬期的墓葬中發掘出一把銅格「鐵劍」,通過金相檢驗,結果證明是鋼制的。這是迄今為止我們見到的中國最早的鋼制實物。它說明從春秋晚期起中國就有煉鋼生產了,煉鋼生產在中國已有2500多年的歷史。
春秋戰國時期,楚國製造的兵器聞名天下。《史記·禮書》和《苟子·議兵篇》中都談到楚國的宛(今河南省南陽)出產的兵器刃鋒象蜂刺三樣厲害,這肯定是鋼制的。因為鐵制的刀劍過於柔軟,不可能達到象蜂刺一樣的銳利程度。
(5)鋼的發明時間擴展閱讀:
在人類發明煉鐵之後不久,就學會了煉鋼。由於鋼較之最初的生鐵有更好的物理、化學、機械性能,所以很快就得到大量的應用。但是由於技術條件的限制,人們對鋼的應用一直受到鋼的產量的限制,直到十八世紀工業革命之後,鋼的應用才得到了突飛猛進的發展。
鋼可以鑄成不銹鋼去味皂來出售。不銹鋼去味皂是一種用不銹鋼打造的特殊鋼塊,永遠不會變小,使用時如同一般香皂的用法,這種不銹鋼去味皂來自於德國 ,它不能去污,但能除臭,沾滿腥味的手,用不銹鋼去味皂洗過30至40秒,能使腥味消失。
Ⅵ 鋼和鐵是什麼時候發明的
戰國
1964年,江蘇六合程橋鎮出土一件春秋晚期的鐵塊,經鑒定是白口生鐵。這是到現版在為止我國出土並且經過權科學分析的最早生鐵實物。戰國中晚期,鐵器在我國農業、手工業生產中占據了主導地位。據不完全統計,目前出土的戰國鐵質生產工具大約十六種左右,其中多數是生鐵和它的柔化處理件,塊煉鐵處於輔助地位。這表明這時我國生鐵生產已經有了比較大的發展。鐵農具的廣泛使用成為社會生產發展的標志。春秋後期,農業生產已開始使用鐵制農具。鐵農具的使用,使生產力有了顯著的提高。恩格斯就曾指出:「鐵使更大面積的農田耕作,開墾廣闊的森林地區成為可能,它給手工業工人提供了一種極其堅固銳利非石頭或當時所知道的其他金屬所能抵擋的工具。」銅在古代就有了,商朝吧
Ⅶ 中國歷史上什麼時候什麼朝代有的鐵(或者說什麼時候進入的鐵器時代)什麼時候有的鋼
鐵器時代是戰國末期,鋼是1956年
Ⅷ 炒鋼技術是在我哪個時期發明的
迄今世界上年代最早的炒鋼冶金技術,我國在西漢早期就已發明和廣泛應用了。徐州獅子山楚王陵考古發現:楚王陵保存著一處完整的西漢楚王武庫,庫中堆滿各式成捆的實戰楚漢兵器,兵器雖歷時2000多年,依然鋒利無比,輕輕一劃刃鋒力透十餘層厚紙。北京科技大學冶金與材料史研究所對武庫鐵器的研究分析表明:當時的鋼鐵技術正處於發展時期,淬火工藝、冷鍛技術、炒鋼製作均已使用。楚王陵的年代下限為公元前154年,這表明我國在西漢早期(公元前2 世紀中葉)已發明並使用了炒鋼技術。
Ⅸ 不銹鋼被發明出來的時間,國家,和發明人是誰
它是一種特殊材料,在現代化工業建設、化工設備、醫療、國防乃至航天飛船及尖端科技等各個領域都得到了廣泛應用。那麼,神通廣大的金屬材料 不銹鋼是怎樣誕生的呢? 19世紀最偉大的發現之一是如何煉鋼。這種金屬是鐵和數量受一定控制的碳的混合物。它容易生產,而且非常堅硬。工程師們把鋼廣泛用在19世紀生產的許多新機器上。但是鋼有一個大問題,它容易生銹。那些經持續敲打和暴露在濕氣中的工具,會很快腐蝕。隨著時間的推移,科學家們試圖通過使其他金屬與鋼相熔合,形成各種抗銹合金,去尋找到解決這一問題的途徑。 在第一次世界大戰前夕,嗆人的戰爭火葯味已彌漫歐陸大地,英國政府為實戰需要,決定研製一種耐磨、耐高溫的槍膛鋼材 ,以改進武器。於是,他們將冶煉鋼的任務交給了冶金專家亨利.布雷爾利(Harry Brearley)。 我們知道冶煉鋼鐵需加人某種化學元素,依據其含量的比例,才能獲得人們所需的各種具有硬度、強度、韌性、塑性及耐磨、耐熱、耐酸等機械性能、物理性能和化學性能的金屬材料。布列爾帶領助手,進行多種配方的冶煉試驗,但煉出的鋼經測試檢驗都未能達到製造槍膛材料的規定要求。布列爾並不氣餒,重新研究與修正添加化學元素的配比,繼續進行製造槍膛用鋼的冶煉。 布列爾的冶煉試驗工作進程並不順利,一次又一次地失敗,他們將這些不符合要求的鋼塊都丟棄到試驗場的露天牆角邊。隨著時間的推移廢鋼也越堆越高,成了一座小山似的廢鋼歷經日曬雨淋,變得銹跡斑斑。一天,試驗人員決定對這批廢棄試件進行清理。在搬運時,人們發現在這堆被腐蝕的鋼件中卻有幾塊廢鋼閃閃發亮。為什麼這幾塊鋼沒有出現銹跡?布列爾檢起後反復觀察檢驗著,也感到詫異不解。為揭開這件怪事的謎團,他決定對這幾塊怪鋼進行研究。 布列爾仔細回憶,並反復查閱煉鋼試驗記錄,但試驗次數太多已追溯不到這幾塊鋼的確切冶煉時間與配方。為了查明它的化學元素成分含量,布列爾決定對它進行化驗。經檢測分析結果這是一塊鐵鉻合金,其含碳 0.24%、鉻12.8%。布列爾喜出望外,他繼續研究,進行水、酸、鹼等腐蝕性試驗。結果證明,他曾在冶煉試驗中產生的鐵鉻合金卻具有任何時候都不易銹蝕的特點, 1912年不銹鋼就此被發現了。 科學探索是充滿艱辛而又乏味的工作,同時也充滿了趣味性和偶然性。人們都說不銹鋼是冶金專家布列爾歪打正著的一項發明,是研製槍膛鋼金屬材料而搞出的副產品。1915年,布列爾的不銹鋼發現成果在美國取得了專利;1916年該成果又獲英國專利。此時,布列爾與莫斯勒合夥創辦了一家生產不銹鋼餐具的工廠,將科技成果轉化為生產力。由於新穎的不銹鋼餐具深受人們歡迎而風靡歐洲,後來又傳遍全世界。由此,布列爾也贏得極高的聲譽,他被尊稱為不銹鋼之父。 然而,布列爾並不是不銹鋼的第一個發現者。20世紀初,法國居耶和波魯茲兩位工程師已經發現鐵中摻入鉻之後的金屬具有光亮和可抗腐蝕性,因為當時不知道這種合金有何用處,便輕率地將它扔掉了。1912年,美國的赫莫斯也搞出了不銹鋼。同時期的德國冶金專家舒特勞斯和毛勒亦發現在冶煉中加入鉻、鎳可製成不會生銹的鋼材。他們的發現幾乎與英國的布列爾是站在同一起跑線上,可是對觀察發現的奇異現象,他們都沒有問一個為什麼?卻在步入繼續研究的科學大門前停止了腳步,因而與首次發現不銹鋼的榮譽桂冠和加以開發利用獲得巨大經濟效益擦肩而過。 在金屬材料學中,不銹鋼屬特殊性能鋼,它主要用作在特殊環境下的製品構件或工作零件。那麼,不銹鋼的奧秘在哪裡呢?原來具有特殊物理和化學性能的不銹鋼,在冶煉中加入合金元素,如其中有鉬、鈦、銅、鑽、鎳、鈮、錳和碳等元素,但鉻化學成分含量須確保在12.0%- 19.0%范圍內。根據所加的合金元素,不銹鋼分為鉻不銹鋼和鎳鉻不銹鋼;按照不銹鋼的金相組織特點又可分為馬氏體型、鐵素體型、奧氏體型和沉澱硬化型。隨著科學技術日新月異的發展,至今不銹鋼類型牌號已達100多種,例如不僅具有能在空氣中耐銹蝕,還具有耐酸功能,這類不銹鋼被稱作耐酸鋼。 由於所有的不銹鋼都由其組成的元素成分含量決定,因此不是任何一種不銹鋼都能抵抗各種介質侵襲腐蝕:通常所說的不銹鋼只能防禦大氣暴露腐蝕(溫度、濕度、日照、降雨量及大氣污物等的腐蝕),且日久也會出現表面泛色,甚至出現銹跡。但這些瑕疵抹殺不了不銹鋼業績的光輝,也動撼不了被奠定廣闊用途的地位。人們譽稱不銹鋼,它是20世紀改變人類文明進程的一項重大科學發現。 而日後其它研究者發現,為增強不銹鋼的延展性和可成型性,將不銹鋼都加入鎳以達此功效。而為降低成本研究者之後又得到標準的不銹鋼其鉻含量可少於原先14%但不得少於10.5%。最後研究出其質精純、表面亮度佳#304(沿習了日本的不銹鋼產品編號)即是18-10,18即表示此不銹鋼中含鉻18%,10即表示此不銹鋼中含鎳10%,而其餘72%即為鐵的含量。 不銹鋼的發明是世界冶金史上的一項重大成就。20世紀初,吉耶(L.B.Guillet)於1904年 1906年和波特萬(A.M.Portevin)於1909 1911年在法國;吉森(W.Giesen)於1907 1909年在英國分別發現了Fe Cr和Fe Cr-Ni合金的耐腐蝕性能。蒙納爾茨(P.Monnartz)於1908-1911年在德國提出了不銹性和鈍化理論的許多觀點。工業用不銹鋼的發明者有:布里爾利(H.Brearly)1912 1913年在英國開發了含Cr12% 13%的馬氏體不銹鋼;丹齊曾(C.Dantsizen)1911 1914年在美國開發了含Cr14% 16%,C 0.07% 0.15%的鐵素體不銹鋼;毛雷爾(E.Maurer)和施特勞斯(B.Strauss)1912 1914年在德國開發了含C<1%,Cr 15% 40%,Ni<20%的奧氏體不銹鋼。1929年,施特勞斯(B.Strauss)取得了低碳18-8(Cr-18%,Ni-8%)不銹鋼的專利權。為了解決18-8鋼的敏化態晶間腐蝕,1931年德國的霍德魯特(E.Houdreuot)發明了含Ti的18-8不銹鋼(相當於現在的1Cr18Ni9Ti或AISI 321)。幾乎與此同時,在法國的Unieux實驗室發現了奧氏體不銹鋼中含有鐵素體時,鋼的耐晶間腐蝕性能會得到明顯改善,從而開發了γ+α雙相不銹鋼。1946年,美國的史密斯埃塔爾(R.Smithetal)研製了馬氏體沉澱硬化型不銹鋼17-4PH;隨後既具有高強度又可進行冷加工成形的半奧氏體沉澱硬化不銹鋼17-7PH和PH15-7Mo等相繼問世。至此,不銹鋼家族中的主要鋼類,即馬氏體、鐵素體、奧氏體、α+γ雙相以及沉澱硬化型等不銹鋼種便基本齊全了,且一直延續到現在。當然,40-50年代,節Ni的Cr-Mn-N和Cr-Mn-Ni-N不銹鋼,超低碳(C≤0.03%)奧氏體不銹鋼;60年代,γ:α近於1的α+γ雙相不銹鋼和C+N≤150ppm的高純鐵素體不銹鋼以及馬氏體時效不銹鋼的出現,雖然也屬於不銹鋼領域內的重大進展,但是,這些新鋼種本質上仍屬於前述五大類不銹鋼,僅僅是具體鋼類中某些鋼種的新發展。不銹鋼中,除C,Cr,Ni等元素外,根據不同用途對性能的要求,進一步用Mo,Cu,Si,N,Mn,Nb,Ti等元素合金化或進一步降低鋼中的C,Si,Mn,S,P等元素,又研製出許多新鋼種。例如,為解決氯化物的點蝕、縫隙腐蝕用的高純、高鉻鉬鐵素體不銹鋼00Cr25Ni4Mo4,,00Cr29Mo4Ni2,00Cr30Mo2和高Mo含N的Cr-Ni雙相不銹鋼00Cr25Ni7Mo3N,00Cr25Ni7Mo3CuN等;為提高低碳、超低碳Cr-Ni奧氏體不銹鋼的強度和耐蝕性而出現的控氮不銹鋼;為提高Cr-Ni奧氏體不銹鋼耐局部腐蝕性能並抑制鋼中金屬間相的析出而研製的高Cr,Mo且高氮量的超級奧氏體不銹鋼,如00Cr25Ni20Mo6CuN,00Cr24Ni22Mo7Mn3CuN;為耐發煙硝酸以及耐濃硫酸(93% 98%)而發展的高硅(Si 6%)不銹鋼。此外還有一些專用不銹鋼問世,例如核能級,硝酸級、尿素級、食品級不銹鋼等等。據統計,世界范圍內已納入各種標准(包括廠標)的牌號已有百餘種,而未納標的非標准牌號就更多了。盡管如此,目前各工業先進國家大量生產和廣泛應用的不銹鋼牌號,僅限於馬氏體、鐵素體和奧氏體類的近十幾個牌號。 如今使用的各種不銹鋼有100多種類型,具有鉻、鎳和其他金屬的不同比例。所有這些鋼都有著獨特的性能,例如寒冷時也容易成形,或者具有抗撞擊、抗鐵銹的能力。
Ⅹ 鋼和鐵是什麼時候發明的
問題應該是制鋼和制鐵(技術)是什麼事發明的吧?
制鐵術的出現至少是在公元前1900年,而在我國的正式廣泛的使用大概是在公元前500年(西周);
制鋼術大概見於我國的時期是在制鐵後600年左右的東漢。制鋼只是比制鐵需要更高的溫度(去碳),