如前所述,歐美發明現在概念上的不銹(xiu)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)于(yu)當時(shi)作為原料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)鐵中碳(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含量為8%~5%,偏高,而且進口(kou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金屬鉻(ge)過于(yu)昂(ang)貴,所以(yi)吳海軍工廠獨自使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)含有5%C的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)鐵,利用(yong)(yong)(yong)(yong)轉(zhuan)爐把碳(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含量降(jiang)到0.3%,然后轉(zhuan)而利用(yong)(yong)(yong)(yong)電(dian)弧(hu)(hu)爐進行(xing)精煉(lian)來調整成分,開發出了(le)轉(zhuan)爐-電(dian)弧(hu)(hu)爐一體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)制(zhi)(zhi)造(zao)法,由(you)此(ci)可以(yi)制(zhi)(zhi)造(zao)出如(ru)表(biao)2.2所示成分的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(1919年)。表(biao)2.2中也列出1913年Brearley 制(zhi)(zhi)造(zao)13Cr鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成分,兩者(zhe)除(chu)了(le)鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含量有約1%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)異外,其余(yu)幾乎完全(quan)相同。1920年首(shou)次制(zhi)(zhi)造(zao)出不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(13Cr鋼(gang)(gang))的(de)(de)(de)(de)(de)(de)渦輪葉(xie)片(pian),1925年試制(zhi)(zhi)了(le)18Cr-8Ni不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)旋轉(zhuan)盤(pan)。當時(shi)制(zhi)(zhi)作船舶用(yong)(yong)(yong)(yong)渦輪葉(xie)片(pian)時(shi),主要使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)磷青銅,但是在美國用(yong)(yong)(yong)(yong)磷青銅制(zhi)(zhi)造(zao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)葉(xie)片(pian)由(you)于(yu)振(zhen)動(dong)疲勞(lao)會發生折損事故,于(yu)是人們以(yi)此(ci)為契機開始研究不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)作為替代。與18Cr-8Ni進行(xing)比(bi)較,人們決(jue)定(ding)(ding)采用(yong)(yong)(yong)(yong)振(zhen)動(dong)疲勞(lao)限(xian)較高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)13Cr鋼(gang)(gang)。因此(ci),日本海軍也模仿他們于(yu)1929年決(jue)定(ding)(ding)用(yong)(yong)(yong)(yong)13Cr鋼(gang)(gang)來進行(xing)制(zhi)(zhi)造(zao)。


表 2.jpg


  在(zai)民間,1918年(nian)八(ba)幡制(zhi)(zhi)鐵(tie)(tie)所(suo)(suo)的兒玉晉匡工程師(shi)對英國(guo)的13Cr不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)進行(xing)了(le)分析,1920年(nian)該所(suo)(suo)試制(zhi)(zhi)了(le)13Cr不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),1923年(nian)由日本(ben)(ben)特(te)殊(shu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)(zao)了(le)渦(wo)輪葉片用(yong)(yong)(yong)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)等(deng)等(deng),以(yi)13Cr不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)為(wei)(wei)中心(xin)進行(xing)了(le)一系列(lie)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的研究、制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)(zao)活動。到(dao)大(da)(da)正末(mo)年(nian)(1926年(nian))為(wei)(wei)止(zhi),有關13Cr不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的研究、制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)(zao)基本(ben)(ben)維持(chi)在(zai)日本(ben)(ben)國(guo)產(chan)水平(ping)。另一方面,關于奧氏體不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),1928年(nian)德(de)國(guo)Krupp公司(si)(si)把V2A用(yong)(yong)(yong)于軍(jun)用(yong)(yong)(yong)。王子火藥廠(chang)利用(yong)(yong)(yong)進口(kou)的18Cr-8Ni 鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)(zao)生產(chan)硝酸的設備等(deng)等(deng),主要使用(yong)(yong)(yong)的都是進口(kou)品,不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)過(guo)1927年(nian)左右八(ba)幡制(zhi)(zhi)鐵(tie)(tie)所(suo)(suo)也(ye)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)(zao)了(le)18Cr-8Ni不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)厚板,另外其(qi)(qi)他(ta)幾家(jia)公司(si)(si)也(ye)能夠(gou)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)(zao)18Cr-8Ni不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)。1931年(nian)作(zuo)為(wei)(wei)朝日新聞社(she)創(chuang)立50周年(nian)紀念工程,在(zai)大(da)(da)阪中之(zhi)島(dao)建設10層的朝日會館大(da)(da)廈(圖2.1)時,1~3層的外側壁面、窗框(kuang)、裝飾窗、大(da)(da)門周圍及(ji)其(qi)(qi)他(ta)部(bu)分使用(yong)(yong)(yong)的都是日本(ben)(ben)國(guo)產(chan)18Cr-8Ni不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)板,這就是當時民間使用(yong)(yong)(yong)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的例子。在(zai)川那邊制(zhi)(zhi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)所(suo)(suo)和日本(ben)(ben)特(te)殊(shu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)熔煉,在(zai)川崎造(zao)(zao)(zao)(zao)船(chuan)所(suo)(suo)(現川崎制(zhi)(zhi)鐵(tie)(tie))軋成(cheng)厚3mm、寬1m的不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)板,這就是大(da)(da)廈的一部(bu)分材料(liao),雖然只是一部(bu)分,但卻是日本(ben)(ben)第一次利用(yong)(yong)(yong)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)進行(xing)的大(da)(da)廈外部(bu)裝潢。到(dao)1932年(nian)日本(ben)(ben)國(guo)內也(ye)可以(yi)生產(chan)工業低碳鉻鐵(tie)(tie),不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的產(chan)量隨之(zhi)增加,軍(jun)隊及(ji)民間的需求擴大(da)(da)起(qi)來。


圖 1.jpg


  1931年(nian)創立了專門經(jing)營不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)日(ri)本(ben)金(jin)屬工(gong)業(ye),1934年(nian)該(gai)公司制(zhi)(zhi)造(zao)的(de)(de)18Cr-8Ni不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)板(ban)用(yong)(yong)于(yu)陸(lu)軍王子(zi)火(huo)藥廠的(de)(de)硝酸(suan)生產(chan)設(she)備。另外,制(zhi)(zhi)造(zao)特(te)殊鋼(gang)(gang)、輕(qing)合(he)金(jin)的(de)(de)日(ri)本(ben)火(huo)工(gong)(以后(hou)的(de)(de)日(ri)本(ben)冶金(jin)工(gong)業(ye))也從1936年(nian)開始著(zhu)手(shou)制(zhi)(zhi)造(zao)18Cr-8Ni不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。當時(shi)(shi),肥(fei)料工(gong)業(ye)的(de)(de)硝酸(suan)、硫酸(suan)設(she)備、紙漿工(gong)業(ye)的(de)(de)亞硫酸(suan)裝置等民間生產(chan)裝置,對18Cr-8Ni不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)也有(you)所需求。此外,當時(shi)(shi)作為不(bu)(bu)生銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)金(jin)屬而被使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)銅、黃銅,由于(yu)國際收支方面的(de)(de)原因受到進口限(xian)制(zhi)(zhi),作為其代用(yong)(yong)品,1934年(nian),創立的(de)(de)日(ri)本(ben)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)開始著(zhu)手(shou)制(zhi)(zhi)造(zao)低(di)(di)廉的(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),即低(di)(di)C-13Cr不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。而且(qie)樋口喜六利用(yong)(yong)之(zhi)前開發的(de)(de)低(di)(di)碳鉻(ge)鐵(tie)制(zhi)(zhi)造(zao)法(fa)(鉻(ge)硅化物法(fa)),成功(gong)地從鉻(ge)礦石中直接制(zhi)(zhi)造(zao)出C-13Cr不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。


  戰爭期間,不銹鋼主要用于飛機用耐熱鋼等方面,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(xiu)鋼的研究-添加N2來改善(shan)材料質(zhi)量 (日立制作所(suo))


2. 高強度磁性接線-用于潛(qian)水艇發動(dong)機轉(zhuan)子(住友電工)


3. 不銹鋼發(fa)條鋼線(xian)-用于潛水艇機槍發(fa)條(住友(you)電工)


4. 不(bu)銹鋼焊條(日本不(bu)銹鋼)


5. 改善高鉻鋼的(de)沖擊值(日本不(bu)銹鋼)


6. 18Cr鑄(zhu)鋼的(de)耐海水性-用于魚雷(日本不銹鋼)


7. 耐鹽酸合金(日(ri)本(ben)電解制鐵所)


8. 高Cr不(bu)銹鋼(gang)板的電解酸洗(日本金屬工業)


9. 利用(yong)電弧(hu)爐生產低碳不銹(xiu)鋼(gang)(日本金屬工業)