1895年,德国的戈德施密特用铝热法还原铬矿石,制得了低碳铬铁。有了低碳铬铁就可以配置出口含碳量很低的铁-铬合金,从而为不锈钢的诞生奠定了必要的物质基础。


1898年,研究者在铁-铬合金抗蚀性研究中发现了碳含量高的有害作用,从而澄清了哈得费尔德的影响,揭开了不锈钢研制的新篇章。


1904年,有研究者作了低碳铁-铬合金的研究,并发表了一系列论文。他们研制的低铬钢的含碳量是0.043%~1%,不锈钢的含碳量是0.142%~0.1%,其中有的相当于目前AISI410、420、430、440、446等钢种。他们还研究了各种材料的金属学特性,并且首先提出按组织分类,甚至论述中还涉及不锈钢钝化现象。


1906年,研究者发表了对铁-铬-镍系奥氏体不锈钢中高铬不锈钢,特别是含铬8%~18%、碳0.3%的不锈钢的研究成果。同年,有人发表了关于铁素体及马氏体系不锈钢的研究结果。应特别指出的是,他们所研究的含铬17.38%、碳0.12%钢,和今天的18Cr不锈钢(AISI430)在成分上几乎没有什么差别。


总的来说,这些研究者研究了不锈钢的三种组织状态分类以及它们的机械性能和物理性能,但是对“耐蚀性”这样一个重要的课题却未能深入地进行研究。


碳铬钢.jpg 钛螺丝.jpg


 1908年,研究者从碳对铬钢耐蚀性的影响出发,对铬钢的耐蚀性问题进行了系统的研究。1911年,有研究者发表了(铁铬合金的抗氧化性研究)一文,首次把不锈钢的耐蚀性与钝化现象结合起来,揭示了不锈钢的本质。他们发现:


 1. 铬钢的耐蚀性以含铬12%为临界值,在这个值的两边腐蚀速度有非常显著的变化。这种现象在氧化性酸(如硝酸)中特别显著,在水和大气介质中亦如此。


 2. 耐蚀性的提高是以“钝化”现象为基本原因的。


 3.“钝化”与氧化性条件即腐蚀环境中氧化剂的含量有关。用电化学观点来说,是与电池一端的结合条件有关。


 4. 耐腐蚀性和低的含碳量这个重要密切相关,铁铬合金中过剩的碳十分有害。


 5. 碳的稳定化十分重要,它对耐蚀性影响极其明显。稳定碳的方法是加入适量易形成碳化物的元素,例如钛。


当时研究尽管还不能从根本上弄清不锈钢的抗腐蚀性机理,但还是揭示了几种不锈钢的大致的成分范围及主要合金元素的影响和作用,这就为以后的研究指明了方向,从而为研制符合实用要求的具体钢种奠定了基础。