不锈钢的发明

富有创造力的发明案例(发明创造的故事)(1)

不锈钢

人们对不锈钢都不会感到陌生,在日常生活中使用的茶杯、炒菜烧饭用的炊具及餐具、居室的装饰窗,甚至身上挂着的钥匙扣,不少制品都是用不锈钢材料制成的。它是一种特殊材料,在现代化工业建设、化工设备、医疗、国防乃至航天飞船及尖端科技等各个领域都得到了广泛应用。那么,神通广大的金属材料不锈钢是怎样诞生的呢?

19世纪最伟大的发现之一是如何炼钢。这种金属是铁和数量受一定控制的碳的混合物。它容易生产,而且非常坚硬。工程师们把钢广泛用在19世纪生产的许多新机器上。但是钢材有一个大问题,它容易生锈。那些经常敲打和暴露在湿气中的工具,会很快腐蚀。随着时间的推移,科学家们试图通过使其他金属与钢相熔合,形成各种抗锈合金,去寻找到解决这一问题的途径。

在第一次世界大战前夕,呛人的战争火药味已弥漫欧陆大地,英国政府为实战需要,决定研制一种耐磨、耐高温的枪膛钢材,以改进武器。于是,他们将冶炼钢的任务交给了冶金专家亨利·布雷尔利。

富有创造力的发明案例(发明创造的故事)(2)

亨利•布雷尔利

我们知道冶炼钢铁需要加入某种化学元素,依据其含量的比例,才能获得人们所需的各种具有硬度、强度、韧性、塑性及耐磨、耐热、耐酸等机械性能、物理性能和化学性能的金属材料。布雷尔利带领助手,进行多种配方的冶炼试验,但炼出的钢经测试检验都未能达到制造枪膛材料的规定要求。布雷尔利并不气馁,重新研究与修正添加化学元素的配比,继续进行制造枪膛用钢的冶炼。

布雷尔利的冶炼试验工作进程并不顺利,一次又一次地失败,他们将这些不符合要求的钢块都丢弃到试验场的露天墙角边。随着时间的推移废钢也越堆越高,成了一座小山似的废钢历经日晒雨淋,变得锈迹斑斑。一天,试验人员决定对这批废弃试件进行清理。在搬运时,人们发现在这堆被腐蚀的钢件中却有几块废钢闪闪发亮。为什么这几块钢没有出现锈迹? 布雷尔利检起后反复观察检验着,也感到诧异不解。为揭开这件怪事的谜团,他决定对这几块怪钢进行研究。

布雷尔利仔细回忆,并反复查阅炼钢试验记录,但试验次数太多已追溯不到这几块钢的确切冶炼时间与配方。为了查明它的化学元素成分含量,布雷尔利决定对它进行化验。经检测分析结果这是一块铁铬合金,其含碳 0.24%、铬12.8%。布雷尔利喜出望外,他继续研究,进行水、酸、碱等腐蚀性试验。结果证明,他曾在冶炼试验中产生的铁铬合金却具有任何时候都不易锈蚀的特点, 1912年不锈钢就此被发现了。

科学探索是充满艰辛而又乏味的工作,同时也充满了趣味性和偶然性。人们都说不锈钢是冶金专家布雷尔利歪打正着的一项“发明”,是研制枪膛钢金属材料而搞出的“副产品”。1915年,布雷尔利的不锈钢发现成果在美国取得了专利。1916年该成果又获英国专利。此时,布雷尔利与莫斯勒合伙创办了一家生产不锈钢餐具的工厂,将科技成果转化为生产力。由于新颖的不锈钢餐具深受人们欢迎而风靡欧洲,后来又传遍全世界。由此,布雷尔利也赢得极高的声誉,他被尊称为“不锈钢之父”。

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