百年流传的不锈钢传奇
自近百年前的不锈钢发明至今,随着材料科学的飞速进步,这种合金并未因卓越性能而退出历史舞台,反而持续焕发着新的活力。尤其令人惊叹的是,这样一种从“废品堆”中意外发现的材料,其如今的应用状态在起初绝对是难以预料的。
垃圾堆中的不锈钢之诞生
一战后,英国科学家亨利·布里利接受了军械库的委托,着手修复和改良武器。士兵在前线作战中使用的因长时间射击而迅速磨损,这引起了布里利的关注。他深感不耐磨,应寻求更坚韧耐磨的材料。
于是,布里利开始了耐磨合金钢的研发。他深信多种金属的融合能产生出不易磨损的合金。在钢中混入各种元素,他进行了无数次试验,但结果总是不尽如人意。每当测试的合金不达标时,他便将其丢弃在实验室外的垃圾堆中。随着时间的推移,垃圾堆日益壮大,布里利不得不时常清理。
某日清理时,布里利的助手发现了一片与众不同的合金——它光洁如镜,无半点锈迹。这引起了助手的极大兴趣,并将其交给了布里利。布里利仔细端详后,对其进行了深入研究。结果发现,这片合金含铬12.8%,含碳0.24%,在酸、碱、盐溶液中均无锈迹。这意外地引领他发现了“不锈钢”。
不锈钢的神秘“不锈”之谜
钢铁在潮湿环境中会生锈,这是众所周知的。但当钢铁中加入了铬,情况就发生了变化。这是为什么呢?
原来,铬与铁在元素周期表中的位置相近,具有相似的电子层结构和晶格类型。铬原子可以替代钢中的铁原子,这使得钢不再容易生成铁锈的水合氧化铁。这就是为什么加入铬后,钢材会变得耐腐蚀。不仅如此,通过添加其他元素如镍、锰、钛等,可以制造出更多类型的不锈钢。
不锈钢中的“关键元素”
布里利发明的不锈钢中,铬和镍是主要元素。例如,常用的铬镍不锈钢含有18%的铬和8%的镍。地球上铬和镍的储量有限且分布不均。这使许多对铬和镍这类元素视为珍宝。
和日本等国深知铬和镍的珍贵,因此积极研发无铬镍不锈钢。如开发的锰铝钢、日本的新型耐蚀不锈钢等,都在不同领域有着广泛应用。
彩色不锈钢的魅力
不锈钢以其耐蚀性、强韧性和出色的加工性能广受欢迎。尤其是其亮丽的外观,更是深受喜爱。随着其在装饰领域的广泛应用,人们对其表面颜色和艺术性的要求也越来越高。
为了满足市场需求,彩色不锈钢应运而生。它在普通铬镍不锈钢表面加上了一层高级有机涂层。这些涂层不仅增加了钢的美观性,还增强了其耐用性。彩色不锈钢广泛用于建筑内外装饰板、屋顶、门窗等,也用于工艺品、太阳能吸收器、家用电器和仪器仪表等方面。
通过压花、蚀刻等工艺,不锈钢的表面处理更加多样化。电镀不锈钢等新产品也不断涌现,拓宽了不锈钢的应用领域。
结语