如前所述,歐美發明現在概念上的不銹鋼并用于工業制造是始于1912~1914年。日本于1915年前后就從歐美的文獻上已經對不銹鋼有所了解,橫須賀海軍工廠造機部曾經對不銹鋼的排出閥門(men)用材料進行過試制試驗。可是,日本真正致力于研究、制造不銹鋼的部分是吳海軍工廠的制鋼部,該工廠以大型特殊鋼制品的制造為主,一直努力提高兵器用鋼的性能和研究開發新材料。該部于1916年研制用于潛水艇炮身、炮架的材料,利用坩堝著手制造13Cr鋼,從1918年開始轉而使用埃魯電弧爐進行生產,主要用于潛水艇10cm炮的旋轉盤(艦載炮的底盤)。當時該部的不銹鋼鋼種的名稱和規格成分如表2.1所示,該表中鋼種的記號EB是取自 Ever Bright Steel的開頭字母。


表 2.jpg


   由(you)(you)于(yu)(yu)當時(shi)作(zuo)(zuo)為原料的(de)(de)鉻鐵中(zhong)碳(tan)的(de)(de)含(han)(han)量(liang)為8%~5%,偏高,而且進口(kou)的(de)(de)金屬鉻過于(yu)(yu)昂(ang)貴,所以(yi)(yi)吳海軍(jun)(jun)工廠獨自使(shi)用(yong)(yong)(yong)含(han)(han)有5%C的(de)(de)鉻鐵,利(li)用(yong)(yong)(yong)轉(zhuan)爐把碳(tan)的(de)(de)含(han)(han)量(liang)降(jiang)到(dao)0.3%,然后轉(zhuan)而利(li)用(yong)(yong)(yong)電(dian)弧爐進行精(jing)煉(lian)來(lai)調整成分,開(kai)發(fa)出了轉(zhuan)爐-電(dian)弧爐一體的(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)制(zhi)造(zao)(zao)法(fa),由(you)(you)此(ci)可以(yi)(yi)制(zhi)造(zao)(zao)出如表2.2所示成分的(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)(1919年(nian))。表2.2中(zhong)也列(lie)出1913年(nian)Brearley 制(zhi)造(zao)(zao)13Cr鋼(gang)的(de)(de)成分,兩(liang)者(zhe)除了鉻的(de)(de)含(han)(han)量(liang)有約1%的(de)(de)差異外,其余幾乎(hu)完全(quan)相同。1920年(nian)首(shou)次制(zhi)造(zao)(zao)出不銹(xiu)鋼(gang)(13Cr鋼(gang))的(de)(de)渦(wo)輪葉(xie)片,1925年(nian)試制(zhi)了18Cr-8Ni不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)旋(xuan)轉(zhuan)盤。當時(shi)制(zhi)作(zuo)(zuo)船(chuan)舶用(yong)(yong)(yong)渦(wo)輪葉(xie)片時(shi),主要使(shi)用(yong)(yong)(yong)磷青銅,但是在美(mei)國用(yong)(yong)(yong)磷青銅制(zhi)造(zao)(zao)的(de)(de)葉(xie)片由(you)(you)于(yu)(yu)振動(dong)疲勞(lao)會(hui)發(fa)生折損(sun)事故,于(yu)(yu)是人們以(yi)(yi)此(ci)為契機開(kai)始研(yan)究不銹(xiu)鋼(gang)作(zuo)(zuo)為替代(dai)。與18Cr-8Ni進行比較,人們決定采用(yong)(yong)(yong)振動(dong)疲勞(lao)限較高的(de)(de)13Cr鋼(gang)。因此(ci),日本海軍(jun)(jun)也模仿他們于(yu)(yu)1929年(nian)決定用(yong)(yong)(yong)13Cr鋼(gang)來(lai)進行制(zhi)造(zao)(zao)。


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  在(zai)民(min)間,1918年(nian)八幡制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)鐵(tie)所(suo)的(de)(de)兒玉(yu)晉匡工(gong)(gong)程(cheng)師對英國的(de)(de)13Cr不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)進(jin)行了分(fen)析,1920年(nian)該所(suo)試制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)了13Cr不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),1923年(nian)由(you)日本特(te)殊鋼(gang)(gang)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造了渦輪葉片用(yong)(yong)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)等等,以13Cr不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)為(wei)中心進(jin)行了一(yi)(yi)系列不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)研究、制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造活動。到(dao)大正末年(nian)(1926年(nian))為(wei)止(zhi),有(you)關(guan)(guan)13Cr不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)研究、制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造基(ji)本維持(chi)在(zai)日本國產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)水平。另(ling)一(yi)(yi)方(fang)面,關(guan)(guan)于奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),1928年(nian)德(de)國Krupp公(gong)司把V2A用(yong)(yong)于軍(jun)用(yong)(yong)。王子火藥廠利用(yong)(yong)進(jin)口(kou)的(de)(de)18Cr-8Ni 鋼(gang)(gang)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)硝酸的(de)(de)設備等等,主(zhu)要使用(yong)(yong)的(de)(de)都是(shi)(shi)進(jin)口(kou)品(pin),不(bu)(bu)(bu)過1927年(nian)左右(you)八幡制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)鐵(tie)所(suo)也制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造了18Cr-8Ni不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)厚板(ban),另(ling)外(wai)其他(ta)(ta)幾家公(gong)司也能夠(gou)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造18Cr-8Ni不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。1931年(nian)作為(wei)朝日新聞(wen)社創立50周(zhou)年(nian)紀念工(gong)(gong)程(cheng),在(zai)大阪中之島建設10層(ceng)的(de)(de)朝日會館大廈(sha)(sha)(圖2.1)時(shi),1~3層(ceng)的(de)(de)外(wai)側壁面、窗(chuang)框(kuang)、裝(zhuang)飾(shi)窗(chuang)、大門周(zhou)圍(wei)及其他(ta)(ta)部(bu)分(fen)使用(yong)(yong)的(de)(de)都是(shi)(shi)日本國產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)18Cr-8Ni不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)板(ban),這(zhe)(zhe)就是(shi)(shi)當時(shi)民(min)間使用(yong)(yong)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)例子。在(zai)川那邊制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)鋼(gang)(gang)所(suo)和日本特(te)殊鋼(gang)(gang)熔煉,在(zai)川崎(qi)造船所(suo)(現(xian)川崎(qi)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)鐵(tie))軋成(cheng)厚3mm、寬(kuan)1m的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)板(ban),這(zhe)(zhe)就是(shi)(shi)大廈(sha)(sha)的(de)(de)一(yi)(yi)部(bu)分(fen)材料,雖然(ran)只是(shi)(shi)一(yi)(yi)部(bu)分(fen),但卻(que)是(shi)(shi)日本第(di)一(yi)(yi)次利用(yong)(yong)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)進(jin)行的(de)(de)大廈(sha)(sha)外(wai)部(bu)裝(zhuang)潢。到(dao)1932年(nian)日本國內也可以生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)工(gong)(gong)業低碳鉻鐵(tie),不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)量隨(sui)之增加,軍(jun)隊及民(min)間的(de)(de)需求擴大起來。


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  1931年(nian)創(chuang)立了專門經營不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)日(ri)(ri)本(ben)(ben)金屬(shu)工(gong)業(ye)(ye),1934年(nian)該(gai)公司制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)的(de)(de)18Cr-8Ni不(bu)銹(xiu)鋼(gang)板用(yong)于陸(lu)軍王子火藥廠的(de)(de)硝(xiao)酸(suan)生產設備。另外,制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)特殊鋼(gang)、輕(qing)合金的(de)(de)日(ri)(ri)本(ben)(ben)火工(gong)(以后的(de)(de)日(ri)(ri)本(ben)(ben)冶(ye)金工(gong)業(ye)(ye))也(ye)從1936年(nian)開(kai)始(shi)著(zhu)手制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)18Cr-8Ni不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。當(dang)時,肥料(liao)工(gong)業(ye)(ye)的(de)(de)硝(xiao)酸(suan)、硫酸(suan)設備、紙漿工(gong)業(ye)(ye)的(de)(de)亞(ya)硫酸(suan)裝(zhuang)置等民間生產裝(zhuang)置,對18Cr-8Ni不(bu)銹(xiu)鋼(gang)也(ye)有所需(xu)求。此(ci)外,當(dang)時作(zuo)為不(bu)生銹(xiu)金屬(shu)而被使用(yong)的(de)(de)銅(tong)(tong)、黃銅(tong)(tong),由于國(guo)際收支方(fang)面(mian)的(de)(de)原(yuan)因(yin)受到進口(kou)限(xian)制(zhi)(zhi),作(zuo)為其代用(yong)品,1934年(nian),創(chuang)立的(de)(de)日(ri)(ri)本(ben)(ben)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)開(kai)始(shi)著(zhu)手制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)低廉的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang),即低C-13Cr不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。而且樋口(kou)喜六利用(yong)之前開(kai)發的(de)(de)低碳鉻鐵(tie)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)法(鉻硅化物法),成功地從鉻礦石(shi)中直接制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)出C-13Cr不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。


  戰爭期間,不銹鋼主要用于飛機用耐熱(re)鋼等方面,專門面向軍用生產,產量也有所增加,從1936年的1864噸增加到1941年的8453噸,到戰爭結束前的1944年增至15781噸,可是,進入戰時體制后,鎳的獲得變得十分困難,以至于1941年6月發出了鎳禁止令。因此,軍隊和民間都盛行于開發無鎳奧氏體不銹鋼,以先行的德國Cr-Mn系和Cr-Mn-N系不銹鋼為首,開發了Mn-Cr-V鋼和Mn-Cr-V-N鋼。在戰爭期間,海軍命令特殊鋼制造公司報告的研究內容(145項)中,關于不銹鋼的有以下9項,其中有許多題目是關于Cr系不銹鋼的。


1. 13Cr不銹鋼(gang)的研究-添加N2來改善(shan)材料(liao)質量 (日立制作所)


2. 高強(qiang)度(du)磁性接(jie)線-用(yong)于潛水艇發動(dong)機轉(zhuan)子(住友(you)電工)


3. 不銹鋼發條鋼線-用于潛水艇機槍發條(住(zhu)友電工)


4. 不銹鋼(gang)焊(han)條(日本(ben)不銹鋼(gang))


5. 改善高鉻鋼(gang)的(de)沖擊值(日本不銹鋼(gang))


6. 18Cr鑄(zhu)鋼的(de)耐海水性-用于魚(yu)雷(lei)(日本不銹鋼)


7. 耐鹽酸合金(日本電(dian)解制鐵所)


8. 高Cr不銹鋼板(ban)的電解酸洗(日本金屬工業)


9. 利(li)用電弧(hu)爐生產(chan)低碳不銹(xiu)鋼(日本金屬工業)