Когда была изобретена нержавеющая сталь?

Гарри Брирли изобрел нержавеющую сталь

Гарри Брирли

Гарри Брирли изобрел нержавеющую сталь

Сегодня мы используем изделия из нержавеющей стали почти каждый день, от кухонной техники до строительного и транспортного оборудования. Но знаете ли вы, когда была изобретена нержавеющая сталь? Каким был мир, когда изобрели нержавеющую сталь? Осознавали ли тогда люди, что создают революционный материал, который сыграет важную роль в мире завтрашнего дня? Эти, казалось бы, простые вопросы связаны с большим историческим и технологическим фоном.

Когда изобрели нержавеющую сталь?

Нержавеющая сталь была изобретена в 1913 году британским ученым Гарри Брирли. В то время он искал материал, устойчивый к коррозии, чтобы решить проблему, возникшую в то время на британском производстве. Он добавил хром к железу, чтобы создать новый сплав, известный сегодня как нержавеющая сталь. Это изобретение произвело революцию на современных заводах по производству нержавеющей стали и дало людям прочный, устойчивый к коррозии материал.

В этой статье мы углубимся в историческую подоплеку изобретения нержавеющей стали и ее влияние на современное общество, изучив, как она стала одним из самых распространенных материалов в современном мире.

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ

Предыстория изобретения нержавеющей стали

ЧАСТЬ ВТОРАЯ

Изобретение нержавеющей стали повлияло на промышленность того времени.

ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ

Разница между нержавеющей сталью и традиционной сталью

ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ

Перспективы нержавеющей стали в будущем

Предыстория изобретения нержавеющей стали

История изобретения нержавеющей стали восходит к промышленной революции начала 19 века. В то время, с быстрым развитием промышленности, фабрик и ускорением урбанизации, спрос на стальные материалы на фабриках вырос. Однако традиционные стальные материалы имеют серьезную проблему и уязвимы для коррозии под воздействием окружающей среды. Эта проблема была особенно заметна в морской, химической и пищевой промышленности.

Поэтому ученые начали изучать, как создать стальной материал нового типа с антикоррозийными свойствами. Следующие ученые внесли большой вклад в процесс изобретения нержавеющей стали:

  • Первым ученым, который попытался разработать нержавеющую сталь, был английский химик. Perkins, он нашел синтетический метод, который можно использовать для красителей в начале 19 века, в котором используемым синтетическим агентом является хромат, обычно используемый в нержавеющей стали.
  • После этого немецкий ученый Август В. фон Хофманн В 1861 году было обнаружено, что хром обладает коррозионной стойкостью, что вдохновило более поздних ученых на исследование коррозионной стойкости хромсодержащих сплавов.
  • Позднее немецкий ученый Альберт фон Остен 1912 успешно разработана нержавеющая сталь, содержащая хром, что является одной из важных вех в истории изобретения нержавеющей стали.

В этом контексте британский ученый Гарри Брирли также занялся изобретением нержавеющей стали. Брирли провел множество экспериментов в лаборатории, пытаясь добавить различные легирующие элементы для изучения новых материалов. Его первоначальной целью было изучить, как улучшить ствол огнестрельного оружия, чтобы сделать его более прочным и устойчивым к коррозии. Однако по мере продвижения своих исследований он начал обращать внимание на сам стальной материал, пытаясь найти новый и лучший стальной материал.

Хром в нержавеющей стали

После непрерывных испытаний Брирли обнаружил, что когда содержание хрома превышает 10.5%, сталь способна противостоять коррозии. Наконец, он нашел способ добавления хрома в сталь, и в 1913 году успешно появилось изобретение нержавеющей стали, которая является современным смыслом нержавеющей стали. Это изобретение нержавеющей стали произвело фурор в то время и не только открыло эру нержавеющей стали, но и утвердило репутацию Брирли как ученого. Его изобретение нержавеющей стали стало неотъемлемой частью отрасли, глубоко влияя на производство и жизнь людей.

Изобретение нержавеющей стали является научным и технологическим прорывом, в котором используются химические свойства хрома для успешного предотвращения эрозии стали коррозионными веществами, такими как кислород, вода и кислота. Это изобретение нержавеющей стали придает ей свойства, которых нет у обычной стали, значительно расширяя сферу применения стальных материалов и способствуя развитию современных заводов по производству нержавеющей стали.

Короче говоря, изобретение нержавеющей стали является крупным достижением в истории человеческой промышленности, область ее применения продолжает расширяться, а строительство и развитие современного общества сыграли жизненно важную роль.

Изобретение нержавеющей стали в 1913 году оказало большое влияние на заводы по производству нержавеющей стали того времени. В ту эпоху быстрое развитие заводов по производству нержавеющей стали принесло более высокую производительность и больше возможностей, но проблема коррозии стальных материалов беспокоила людей. Изобретение нержавеющей стали решило эту проблему и принесло значительные улучшения в промышленный сектор.

В первые несколько лет после изобретения нержавеющей стали фабрики начали использовать нержавеющую сталь для изготовления прочных, устойчивых к коррозии машин и инструментов, что значительно повысило эффективность производства и качество продукции. Например, в химической, целлюлозно-бумажной, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности изобретение нержавеющей стали получило широкое распространение из-за ее превосходных антикоррозионных свойств, став новым материалом для замены традиционных черных металлов. Кроме того, из-за хорошей ударной вязкости и прочности нержавеющая сталь также используется в производстве самолетов, автомобилей, кораблей и других транспортных средств. На заводах по производству медицинского оборудования, посуды, часов и других предметов первой необходимости нержавеющая сталь также стала постепенно вытеснять традиционные металлические материалы. В целом, хотя область применения нержавеющей стали в то время была относительно ограниченной, ее отличные характеристики на промышленных предприятиях и широкий спектр перспектив применения побудили людей к дальнейшим исследованиям и продвижению ее.

поезда из нержавеющей стали

Изобретение нержавеющей стали позволило фабрикам более эффективно производить более прочные и надежные материалы и изделия, что в то время принесло обществу больше удобства и экономических выгод. В то же время изобретение нержавеющей стали также дало новые идеи и направления для исследований в области материаловедения и смежных производств, открыв новые области для развития науки и техники.

После того, как Гарри Брирли изобрел нержавеющую сталь, люди начали исследовать и разрабатывать другие сплавы с особыми свойствами, такие как жаропрочные сплавы, высокопрочные сплавы и т. д. Изобретение и применение этих новых материалов способствовало развитию аэрокосмической, военной , атомная промышленность и другие заводы. Кроме того, антикоррозионные свойства нержавеющей стали также вдохновили людей на изучение коррозионной стойкости материалов, что способствовало исследованиям и применению антикоррозионных материалов. Таким образом, изобретение нержавеющей стали дало новые идеи и направления для материаловедения и смежных областей, способствуя прогрессу материаловедения и технологии.

Разница между нержавеющей сталью и традиционной сталью

Основное различие между нержавеющей сталью и традиционной сталью заключается в добавлении легирующих элементов. Традиционная сталь содержит высокий процент углерода, который подвержен ржавчине и коррозии. Изобретение нержавеющей стали, с другой стороны, добавило элементы сплава, такие как хром, никель и молибден, которые способны образовывать плотную оксидную пленку, защищающую поверхность стали от коррозии. Заводы по производству нержавеющей стали также используют современное оборудование и технологии для производства высококачественной продукции из нержавеющей стали. Эти преимущества позволили нержавеющей стали заменить традиционную сталь во многих областях.

Хром в нержавеющей стали

В частности, хром является одним из наиболее важных легирующих элементов в изобретении нержавеющей стали, который может реагировать с кислородом с образованием плотной пленки оксида хрома, предотвращающей дальнейшую коррозию поверхности стали. Кроме того, нержавеющую сталь можно модифицировать химически и физически путем добавления других элементов. Например, такие элементы, как кобальт, никель, молибден и медь, могут повысить прочность и износостойкость нержавеющей стали. Такие элементы, как титан и ниобий, могут улучшить коррозионную стойкость нержавеющей стали. Поэтому разные типы нержавеющей стали имеют разные свойства и применение.

Разница между нержавеющей сталью и традиционной сталью с точки зрения производительности

Разница между нержавеющей сталью и традиционной сталью с точки зрения антикоррозионных характеристик в основном отражается в следующих аспектах:

Легирующие элементы: Нержавеющая сталь содержит большое количество хрома и других легирующих элементов (таких как никель, молибден и т. д.), эти легирующие элементы могут образовывать плотный слой оксидной пленки, что эффективно предотвращает дальнейшую эрозию поверхности металла кислородом, водой и другими веществами. химические вещества.

Феррит и аустенит: Различные пропорции феррита и аустенита в нержавеющей стали приводят к другой кристаллической структуре, чем у обычной стали. Эта кристаллическая структура делает нержавеющую сталь более стойкой к коррозии.

Обработка поверхности: Поверхность из нержавеющей стали после полировки и других видов обработки может стать более гладкой, поверхность менее подвержена коррозии.

заявка: нержавеющая сталь широко используется в областях, требующих коррозионной стойкости, таких как фармацевтика, пищевая промышленность, химическая промышленность и т. д., в то время как традиционная сталь в основном используется в строительстве, машиностроении и других областях.

Существуют также некоторые различия между нержавеющей сталью и обычной сталью с точки зрения прочности и твердости. По сравнению с обычной сталью нержавеющая сталь имеет более высокую прочность и твердость. Это связано с добавлением в нержавеющую сталь различных легирующих элементов, таких как хром, никель, молибден и т. д. Добавление этих легирующих элементов может повысить прочность и твердость нержавеющей стали, но не снижает ее коррозионную стойкость. Кроме того, нержавеющая сталь также обладает более высокой пластичностью и ударной вязкостью, что означает, что она может лучше противостоять нагрузкам и деформациям без разрушения или разрушения.

Напротив, обычная сталь может быть менее прочной и твердой, но также лучше поддается механической обработке и пластичности. Обычная сталь также относительно недорога в производстве, поскольку требует меньше легирующих элементов, а процесс производства относительно прост. Однако обычная сталь имеет плохую коррозионную стойкость и подвержена окислению и коррозии, что делает ее непригодной для использования в некоторых особых условиях.

Нержавеющая сталь и традиционная сталь также различаются по коэффициенту теплового расширения. Коэффициент теплового расширения — это скорость изменения физических величин, таких как длина, площадь и объем, при изменении температуры объекта. Поскольку нержавеющая сталь содержит такие элементы, как хром и никель, ее коэффициент теплового расширения относительно низок, поэтому форма и размеры нержавеющей стали меньше изменяются при изменении температуры. Напротив, обычная сталь имеет относительно высокий коэффициент теплового расширения и, следовательно, сильно меняет форму и размер при изменении температуры.

Это свойство делает нержавеющую сталь более подходящей для использования в условиях высоких или низких температур, например, в химической, аэрокосмической и ядерной промышленности. В этих сценариях применения наблюдаются большие изменения температуры, а низкий коэффициент теплового расширения нержавеющей стали может уменьшить изменения формы и размеров, вызванные изменениями температуры, тем самым повышая стабильность и надежность оборудования и компонентов.

Нержавеющая сталь и обычная сталь также различаются по характеристикам сварки. Из-за большого количества легирующих элементов, добавленных в нержавеющую сталь, ее температура плавления выше, чем у обычной стали, а ее теплопроводность ниже, поэтому требуется более высокая температура сварки и более длительное время сварки. В то же время нержавеющая сталь склонна к окислению во время сварки, поэтому необходимо использовать некоторые специальные методы и оборудование для сварки, такие как сварка в среде инертного газа, чтобы избежать таких дефектов, как окисление и растрескивание в месте сварки. Кроме того, зона термического влияния (Heat-Affected Zone, HAZ) нержавеющей стали более склонна к хрупкому разрушению, чем обычная сталь, поэтому при сварке необходимо контролировать температуру и скорость сварки, чтобы избежать проблемы хрупкого разрушения. .

Отличие нержавеющей стали от традиционной стали с точки зрения санитарных характеристик в основном проявляется в следующих аспектах:

Поверхность из нержавеющей стали гладкая, без заусенцев, легко моется и дезинфицируется, на ней не размножаются бактерии и вирусы. В то время как традиционная стальная поверхность может иметь заусенцы, неровности, трудно добиться тщательного эффекта очистки.

Нержавеющая сталь дополнена хромом и другими элементами, может образовывать плотную оксидную защитную пленку, с определенной степенью коррозионной стойкости, может длительное время находиться в различных средах, сохранять гладкую, ровную поверхность. Традиционная сталь не имеет этой оксидной защитной пленки, легко подверженной ржавчине, коррозии, влияющей на гигиену.

Нержавеющая сталь обладает высокой коррозионной стойкостью, выдерживает воздействие различных сильных кислот, сильных щелочей и других агрессивных сред, не дает вторичных загрязнений. А традиционные стали при контакте с сильными кислотами, сильными щелочами и другими агрессивными средами подвержены коррозии, вторичному загрязнению.

Таким образом, нержавеющая сталь имеет очевидные преимущества в санитарно-гигиенических характеристиках, широко используется в фармацевтике, продуктах питания, медицинском оборудовании и других областях, что делает ее одним из важных материалов для защиты здоровья населения.

перспективы нержавеющей стали в будущем

С непрерывным развитием технологий и расширением областей применения изобретение нержавеющей стали имеет очень широкие перспективы. Спрос на нержавеющую сталь на заводах, в строительстве, на транспорте, в энергетике и в других областях будет продолжать расти, что побудит заводы по производству нержавеющей стали внедрять более передовые технологии производства и оборудование для повышения эффективности и качества производства и снижения затрат. Ниже приведены перспективы развития нержавеющей стали в будущем:

Постоянное расширение областей применения

С непрерывным развитием мировой экономики расширяются и области применения нержавеющей стали. Нержавеющая сталь широко используется в строительстве, автомобилестроении, электронике, химической, медицинской, пищевой промышленности и многих других областях, и в будущем она будет использоваться еще больше.

Исследования и разработка новой нержавеющей стали

Ученые постоянно исследуют и разрабатывают новую нержавеющую сталь для удовлетворения потребностей различных областей применения. Эти новые нержавеющие стали обладают лучшими характеристиками и более широким спектром применения, что открывает новые возможности для развития отрасли производства нержавеющей стали.

Повышение осведомленности об окружающей среде

По мере повышения осведомленности людей об охране окружающей среды нержавеющая сталь как материал, пригодный для вторичной переработки, будет получать все больше внимания и применения. В будущем заводы по производству нержавеющей стали будут уделять больше внимания защите окружающей среды и усилению переработки и повторного использования.

Технология печати 3D

С непрерывным развитием технологии 3D-печати технология 3D-печати из нержавеющей стали также развивается. В будущем технология 3D-печати заводов по производству нержавеющей стали позволит изготавливать более точные и сложные конструкции, что внесет новые изменения в развитие производства.

Заключение

В истории развития человечества нержавеющая сталь, несомненно, является революционным материалом. Его появление сильно изменило представление людей о стали, а также способствовало быстрому развитию современной промышленности. Нержавеющая сталь не только обладает отличными эксплуатационными характеристиками, но и широко используется в различных областях, таких как строительство, авиация, энергетика, медицина и т. д. В то же время изобретение нержавеющей стали также создало новую ситуацию в материаловедении и смежных областях. , открывая новые направления для прогресса науки и техники. Заводы по производству нержавеющей стали будут играть все более важную роль в будущем, способствуя дальнейшему развитию и инновациям в отрасли производства нержавеющей стали. Можно ожидать, что в будущем нержавеющая сталь будет продолжать играть важную роль и вносить больший вклад в прогресс и развитие человечества.