不銹鋼的發(fā)明和使用,要追溯到次世界大戰(zhàn)時期。英國科學(xué)家亨利·布雷爾利受英國政府軍部兵工廠委托,研究武器的改進(jìn)工作。那時,士兵用的步槍槍膛極易磨損,布雷爾利想發(fā)明一種不易磨損的合金鋼。
布雷爾利發(fā)明的不銹鋼于1916年取得英國專利權(quán)并開始大量生產(chǎn),至此,從垃圾堆中偶然發(fā)現(xiàn)的不銹鋼便風(fēng)靡全球,亨利·布雷爾利也被譽為“不銹鋼之父”。次世界大戰(zhàn)時,英國在戰(zhàn)場上的槍支,總是因槍膛磨損不能使用而運回后方。軍工生產(chǎn)部門命令布雷爾利研制高強度耐磨合金鋼,專門研究解決槍膛的磨損問題。布雷爾利和其助手搜集了國內(nèi)外生產(chǎn)的各種型號的鋼材,各種不同性質(zhì)的合金鋼,在各種不同性質(zhì)的機(jī)械上進(jìn)行性能實驗,然后選擇出較為適用的鋼材制成槍枝。,他們實驗了一種含大量鉻的國產(chǎn)合金鋼,經(jīng)耐磨實驗后,查明這種合金并不耐磨,說明這不能制造槍支,于是,他們記錄下實驗結(jié)果,往墻角一扔了事。幾個月后的,一位助手拿著一塊锃光瓦亮的鋼材興沖沖跑來對布雷爾利說:“先生,這是我在清理倉庫時發(fā)現(xiàn)的毛拉先生送來的合金鋼,您是否實驗一下,看它到底有什么特殊作用!”“好!”布雷爾利看著光亮耀眼的鋼材,高興地說。
當(dāng)今社會不銹鋼制品在生產(chǎn)時一般都經(jīng)過拋光這一工序,只有少數(shù)制品如熱水器、飲水機(jī)內(nèi)膽等不需要拋光。因此這就要求原料的拋光性能很好。影響拋光性能的因素主要有以下幾點:
①原料表面缺陷。如劃傷、麻點、過酸洗等。
②原料材質(zhì)問題。硬度太低,拋光時就不易拋亮(BQ性不好),而且硬度太低,在深拉伸時表面易出現(xiàn)桔皮現(xiàn)象,從而影響B(tài)Q性。硬度高的BQ性相對就好。
③經(jīng)過深拉伸的制品,變形量極大的區(qū)域表面也會出小的黑點和RIDGING,從而影響B(tài)Q性。
在奧氏體不銹鋼中,碳常常被視為有害元素,這主要是由于在不銹鋼的耐蝕用途中的一些條件下(比如焊接或經(jīng)450~850℃加熱),碳可與鋼中的鉻形成高鉻的Cr23C6型碳化合物從而導(dǎo)致局部鉻的貧化,使鋼的耐蝕性特別是耐晶間腐蝕性能下降。因此。60年代以來新發(fā)展的鉻鎳奧氏體不銹鋼大都是碳含量小于0.03%或0.02%超低碳型的,可以知道隨著碳含量降低,鋼的晶間腐蝕敏感性降低,當(dāng)碳含量低于0.02%才具有明顯的效果,一些實驗還指出,碳還會增大鉻奧氏體不銹鋼的點腐蝕分傾向。由于碳的有害作用,不僅在奧氏體不銹鋼冶煉過程中應(yīng)按要求控制盡量低的碳含量,而且在隨后的熱、冷加工和熱處理等過程中也在防止不銹鋼表面增碳,避免鉻的碳化物析出。
不銹鋼的耐蝕性隨含碳量的增加而降低,因此,大多數(shù)不銹鋼的含碳量均較低,不超過1.2%,有些鋼的ωc(含碳量)甚至低于0.03%(如00Cr12)。不銹鋼中的主要合金元素是Cr(鉻),只有當(dāng)Cr含量達(dá)到一定值時,鋼材有耐蝕性。因此,不銹鋼一般Cr(鉻)含量至少為10.5%。不銹鋼中還含有Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu等元素。