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你是否知道,這種到處可見的不鏽鋼居然是偶然間發明出來的,你知道

我們對不鏽鋼都不會感到陌生,日常生活中使用的器皿,很多都是用不鏽鋼製成的,如茶杯、餐具等。它們像銀子一樣,永遠亮光閃閃,不會生鏽。

你是否知道,這種到處可見的不鏽鋼居然是偶然間發明出來的。

這又是一個有趣的科學發現。

那是1913年的事。

當時,歐洲已經開始嗅到了第一次世界大戰前的硝煙,因為很多國家都在開足馬力生產各類軍事武器。

英國政府也在進行軍事準備,他們決定研製一種耐磨、耐高溫的槍膛鋼材,以改進武器。於是,就將冶煉新鋼的任務交給了冶金專家亨利·佈列爾利( Henry Brearly ) 。

我們都知道,鋼是鐵與其他元素的合金,所以冶煉鋼鐵時都需加入某些種化學元素。依據加入元素及其含量的不同,人們冶煉出各種不同硬度、強度、韌性、塑性的鋼,而它們的耐磨、耐熱、耐酸等效能也各不相同。

佈列爾利正是根據這種原理進行他的新鋼研究的。他們蒐集了國內外生產的各種型號的鋼材,分析其機械效能,然後選擇出較為適用的鋼材,照其配方進行研製。經過多次的試驗,不斷地嘗試著加入不同種類和重量的其他元素。但不管怎麼調整配方,總是沒能做出英國政府所要求的那種鋼

好多日子過去了,試製出的樣品堆得像座小山似的,有些不得不堆放在院子裡。經過多日的日曬雨淋,那些原先還鋥亮的樣品都變得鏽跡斑斑的了。

佈列爾利灰心喪氣,準備停止試驗了。就在他無精打采地動手清理這堆廢棄的樣品時,突然,一道白光在眼前一閃,他立時瞪圓了眼睛:其中有一塊合金鋼,居然銀光閃閃、亮晶晶的,一點兒也沒有生鏽!

為什麼這塊鋼沒有出現鏽跡呢?佈列爾利撿起後反覆觀察著,感到詫異不解。為揭開這件怪事,他決定對這塊怪鋼進行研究。

他把它拿去進行化驗,結果表明,這是一塊鐵鉻合金,其含碳0。24%、鉻12。8%佈列爾利立即叫徒弟們照著配方煉出一些這樣的合金,並用水、酸、鹼等進行腐蝕性試驗。但不管怎麼腐蝕,它就是不生鏽。

就這樣,這種後來被稱為不鏽鋼的特殊的鐵合金就在不經意間被發現了。

佈列爾繼續對這種不鏽鋼進行深人的研究,逐漸搞清了它的物性。原來,這種鋼中的鉻元素的含量要達到12%以上才還會生鏽。而且,他們還發現,如果往裡面再加入一些鎳、銅等金屬,它的抗鏽本領會更大。

不鏽鋼雖然不生鏽,但當時卻沒有找到很好的用場,用它來做刀具,難以磨得鋒利;用於其他場合,成本又太高。

1915年,佈列爾利的不鏽鋼在美國取得了專利;1916年又獲英國專利。同時,佈列爾利也為他的不鏽鋼找到了一個很好的用處一一不鏽鋼餐具。他與莫斯勒合夥創辦了一家工廠,專門生產精緻的不鏽鋼餐具水果刀、叉、勺、果盤及摺疊刀等。新穎的不鏽鋼餐具深受人們歡迎,很快風靡歐洲,後來又傳遍全世界。

科學探索一般都是充滿艱辛而又乏味的工作,但有時候卻也充滿了趣味性和偶然性。像不鏽鋼的發明,就是一個很好的例子。

其實,佈列爾利並不是不鏽鋼的第一個發現者。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很光亮且有較強的抗腐蝕性,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鏽鋼。同時期的德國冶金專家斯特勞斯和毛勒亦發現,在冶煉鋼鐵時加人鉻、鎳,可製成不會生鏽的鋼材。他們的發現幾乎與英國的佈列爾利是站在同一起跑線上,只可惜,他們對實驗中的發現都沒有給予足夠的重視,更不會去多問幾個“為什麼”,都沒有進一步地深入研究,因而都與首次發現不鏽鋼的榮譽桂冠和由此帶來的巨大經濟效益擦肩而過了。

後來,人們不斷地深入研究不鏽鋼,研製出很多種新型的不鏽鋼材料。根據所加的合金元素的不同,不鏽鋼分為鉻不鏽鋼和鎳鉻不鏽鋼;按照不鏽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。如今,不鏽鋼型別牌號已達100多種。

不同的不鏽鋼抵抗腐蝕的能力也各有差異。通常所說的不鏽鋼只能防禦大氣暴露腐蝕(溫度、溼度、日照、降雨量及大氣汙物等的腐蝕),且日久也會出現表面泛色,甚至出現鏽跡。而特殊的不鏽鋼可以抵抗酸、鹼的腐蝕。

不鏽鋼為什麼不會生鏽呢?

原來,這是由於它裡面的鉻、鎳元素在起作用鉻、鎳與空氣中的氧起氧化作用形成了一層堅固的膜層,阻止了氧進一步侵入到鋼裡面與鐵起反應。

其實,不鏽鋼並不是真的不鏽,只不過是鏽蝕得特別慢罷了。資料表明,不鏽鋼的腐蝕速率在理想情況下每100萬年才能腐蝕1釐米。

但近年來,有科學家研究發現,不鏽鋼其實也會在元素濃度的降低,不能形成有效的氧化物層去阻止腐蝕的發生。這樣的區域就容易產生腐蝕,然後腐蝕會逐步擴大到整塊不鏽鋼。在含有鹽的水中,這個過程會變得更加迅速。

但這種情況很少出現。

隨著各種新型不鏽鋼的出現,不鏽鋼的用途也日益廣泛。現在,不鏽鋼的應用已經遍及生產、生活的各個方面。

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