Quando è stato inventato l'acciaio inossidabile?

Harry Brearley ha inventato l'acciaio inossidabile

Harry Brearley

Harry Brearley ha inventato l'acciaio inossidabile

Oggi utilizziamo prodotti in acciaio inossidabile quasi ogni giorno, dagli elettrodomestici da cucina alle attrezzature per l'edilizia e il trasporto. Ma sapevi quando è stato inventato l'acciaio inossidabile? Com'era il mondo quando è stato inventato l'acciaio inossidabile? Le persone allora si rendevano conto che stavano creando materiale rivoluzionario che avrebbe giocato un ruolo importante nel mondo di domani? Queste domande apparentemente semplici implicano molti retroscena storici e tecnologici.

Quando è stato inventato l'acciaio inossidabile?

L'acciaio inossidabile è stato inventato nel 1913 da Harry Brearley, uno scienziato britannico. A quel tempo, era alla ricerca di un materiale che resistesse alla corrosione per risolvere un problema che si era presentato nella manifattura britannica dell'epoca. Ha aggiunto il cromo al ferro per creare una nuova lega che oggi è conosciuta come acciaio inossidabile. Questa invenzione ha rivoluzionato le moderne fabbriche di acciaio inossidabile e ha fornito alle persone un materiale forte e resistente alla corrosione.

In questo articolo, approfondiremo lo sfondo storico dell'invenzione dell'acciaio inossidabile e il suo impatto sulla società moderna, esplorando come è diventato uno dei materiali più comuni nel mondo moderno.

PRIMA PARTE

Contesto dell'invenzione dell'acciaio inossidabile

PARTE SECONDA

L'invenzione dell'acciaio inossidabile sull'impatto dell'industria in quel momento

PARTE TERZA

La differenza tra acciaio inossidabile e acciaio tradizionale

PARTE QUARTA

Le prospettive per l'acciaio inossidabile nel futuro

Contesto dell'invenzione dell'acciaio inossidabile

Lo sfondo dell'invenzione dell'acciaio inossidabile può essere fatto risalire alla rivoluzione industriale all'inizio del XIX secolo. A quel tempo, con il rapido sviluppo di industrie, fabbriche e l'accelerazione dell'urbanizzazione, la domanda di materiali in acciaio nelle fabbriche è cresciuta. Tuttavia, i materiali in acciaio tradizionali presentano un serio problema e sono vulnerabili alla corrosione ambientale. Questo problema era particolarmente evidente nelle industrie marine, chimiche e alimentari.

Pertanto, gli scienziati hanno iniziato a studiare come creare un nuovo tipo di materiale in acciaio con proprietà anticorrosione. I seguenti scienziati hanno dato un grande contributo al processo di invenzione dell'acciaio inossidabile:

  • Il primo scienziato a provare a sviluppare l'acciaio inossidabile è il chimico britannico, Perkins, ha trovato un metodo sintetico che può essere utilizzato per i coloranti all'inizio del XIX secolo, in cui l'agente sintetico utilizzato è il cromato comunemente usato nell'acciaio inossidabile.
  • Successivamente, lo scienziato tedesco Agosto W. von Hofmann 1861 ha scoperto che il cromo ha resistenza alla corrosione, che ha ispirato gli scienziati successivi a esplorare la resistenza alla corrosione delle leghe contenenti cromo.
  • Più tardi, lo scienziato tedesco Albert von Osten 1912 ha sviluppato con successo l'acciaio inossidabile contenente cromo, che è una delle pietre miliari importanti nella storia dell'invenzione dell'acciaio inossidabile.

In questo contesto, anche lo scienziato britannico Harry Brearley si lanciò nell'invenzione dell'acciaio inossidabile. Brearley ha condotto numerosi esperimenti in laboratorio, cercando di aggiungere una varietà di diversi elementi di lega per esplorare nuovi materiali. Il suo obiettivo iniziale era studiare come migliorare la canna di un'arma da fuoco per renderla più duratura e resistente alla corrosione. Tuttavia, con il progredire della sua ricerca, iniziò a rivolgere la sua attenzione al materiale in acciaio stesso, cercando di trovare un nuovo e migliore materiale in acciaio.

Cromo in acciaio inossidabile

Dopo continui test, Brearley scoprì che quando il contenuto di cromo superava il 10.5%, l'acciaio sarebbe stato in grado di resistere alla corrosione. Alla fine, trovò un modo per aggiungere cromo all'acciaio e nel 1913 apparve con successo l'invenzione dell'acciaio inossidabile, che è il senso moderno dell'acciaio inossidabile. Questa invenzione dell'acciaio inossidabile fece scalpore all'epoca e non solo inaugurò l'era dell'acciaio inossidabile, ma stabilì anche la reputazione di Brearley come scienziato. La sua invenzione dell'acciaio inossidabile è diventata parte integrante del settore, influenzando profondamente la produzione e la vita delle persone.

L'invenzione dell'acciaio inossidabile è una svolta scientifica e tecnologica, che utilizza le proprietà chimiche del cromo per prevenire con successo l'erosione dell'acciaio da parte di sostanze corrosive come ossigeno, acqua e acido. Questa invenzione dell'acciaio inossidabile rende le proprietà che l'acciaio ordinario non ha, ampliando notevolmente l'ambito di applicazione dei materiali in acciaio e promuovendo lo sviluppo di moderne fabbriche di acciaio inossidabile.

In breve, l'invenzione dell'acciaio inossidabile è un risultato importante nella storia dell'industria umana, il suo campo di applicazione continua ad espandersi e la costruzione e lo sviluppo della società moderna hanno svolto un ruolo fondamentale.

L'invenzione dell'acciaio inossidabile nel 1913 ebbe un grande impatto sulle fabbriche di acciaio inossidabile dell'epoca. In quell'epoca, il rapido sviluppo delle fabbriche di acciaio inossidabile portò una maggiore produttività e maggiori opportunità, ma il problema della corrosione dei materiali in acciaio aveva preoccupato le persone. L'invenzione dell'acciaio inossidabile ha risolto questo problema e ha apportato notevoli miglioramenti al settore industriale.

Nei primi anni dopo l'invenzione dell'acciaio inossidabile, le fabbriche hanno iniziato a utilizzare l'acciaio inossidabile per realizzare macchinari e strumenti durevoli e resistenti alla corrosione, migliorando notevolmente l'efficienza produttiva e la qualità del prodotto. Ad esempio, nell'industria chimica, cartaria, farmaceutica, alimentare e altre, l'invenzione dell'acciaio inossidabile è stata ampiamente utilizzata per le sue eccellenti proprietà anticorrosive, diventando un nuovo materiale per sostituire i tradizionali materiali ferrosi. Inoltre, grazie alla sua buona tenacità e resistenza, l'acciaio inossidabile è stato utilizzato anche nella fabbricazione di aerei, automobili, navi e altri componenti per il trasporto. Nelle fabbriche di produzione di attrezzature mediche, stoviglie, orologi e altre necessità quotidiane, anche l'acciaio inossidabile ha iniziato a sostituire gradualmente i materiali metallici tradizionali. Nel complesso, sebbene l'ambito di applicazione dell'acciaio inossidabile all'epoca fosse relativamente limitato, le sue eccellenti prestazioni negli stabilimenti industriali e un'ampia gamma di prospettive applicative, spinsero le persone a ulteriori ricerche e promuoverlo.

treni in acciaio inossidabile

L'invenzione dell'acciaio inossidabile ha consentito alle fabbriche di produrre materiali e prodotti più durevoli e affidabili in modo più efficiente, portando così maggiore convenienza e vantaggi economici alla società dell'epoca. Allo stesso tempo, l'invenzione dell'acciaio inossidabile ha anche fornito nuove idee e direzioni per la ricerca nella scienza dei materiali e nelle fabbriche correlate, aprendo nuove aree per il progresso della scienza e della tecnologia.

Dopo che Harry Brearley ha inventato l'acciaio inossidabile, le persone hanno iniziato a ricercare e sviluppare altri materiali in lega con proprietà speciali, come leghe ad alta temperatura, leghe ad alta resistenza, ecc. L'invenzione e l'applicazione di questi nuovi materiali hanno promosso lo sviluppo di aerospaziale, militare , industria nucleare e altre fabbriche. Inoltre, le proprietà anticorrosive dell'acciaio inossidabile hanno anche ispirato le persone a studiare la resistenza alla corrosione dei materiali, promuovendo così la ricerca e l'applicazione di materiali anticorrosione. Pertanto, l'invenzione dell'acciaio inossidabile ha fornito nuove idee e direzioni per la scienza dei materiali e campi correlati, promuovendo il progresso della scienza e della tecnologia dei materiali.

La differenza tra acciaio inossidabile e acciaio tradizionale

La principale differenza tra l'acciaio inossidabile e l'acciaio tradizionale è l'aggiunta di elementi di lega. L'acciaio tradizionale contiene un'alta percentuale di carbonio, soggetto a ruggine e corrosione. L'invenzione dell'acciaio inossidabile, invece, ha aggiunto elementi di lega come cromo, nichel e molibdeno, che sono in grado di formare un denso film di ossido che protegge la superficie dell'acciaio dalla corrosione. Le fabbriche di acciaio inossidabile hanno anche adottato attrezzature e tecnologie moderne per produrre prodotti in acciaio inossidabile di alta qualità. Questi vantaggi hanno consentito all'acciaio inossidabile di sostituire l'acciaio tradizionale in molti settori

Cromo in acciaio inossidabile

In particolare, il cromo è uno degli elementi di lega più importanti nell'invenzione dell'acciaio inossidabile, che può reagire con l'ossigeno per formare un denso film di ossido di cromo che impedisce un'ulteriore corrosione della superficie dell'acciaio. Inoltre, l'acciaio inossidabile può essere modificato chimicamente e fisicamente mediante l'aggiunta di altri elementi. Ad esempio, elementi come cobalto, nichel, molibdeno e rame possono migliorare la robustezza e la resistenza all'usura dell'acciaio inossidabile. Elementi come il titanio e il niobio possono migliorare la resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile. Pertanto, diversi tipi di acciaio inossidabile hanno proprietà e usi diversi.

La differenza tra acciaio inossidabile e acciaio tradizionale in termini di prestazioni

La differenza tra l'acciaio inossidabile e l'acciaio tradizionale in termini di prestazioni anticorrosive si riflette principalmente nei seguenti aspetti:

Elementi leganti: L'acciaio inossidabile contiene un'elevata percentuale di cromo e altri elementi di lega (come nichel, molibdeno, ecc.), questi elementi di lega possono formare uno strato denso di ossido, prevenendo così efficacemente l'ulteriore erosione della superficie metallica da parte di ossigeno, acqua e altri sostanze chimiche.

Ferrite e Austenite: Le diverse proporzioni di ferrite e austenite nell'acciaio inossidabile determinano una struttura cristallina diversa da quella dell'acciaio ordinario. Questa struttura cristallina rende l'acciaio inossidabile con una migliore resistenza alla corrosione.

Trattamento della superficie: La superficie in acciaio inossidabile dopo la lucidatura e altri trattamenti può formare una superficie più liscia, la superficie è più difficile da corrodere.

Aree di applicazione: L'acciaio inossidabile è ampiamente utilizzato in aree che richiedono resistenza alla corrosione, come l'industria farmaceutica, alimentare, chimica, ecc., mentre l'acciaio tradizionale è utilizzato principalmente nell'edilizia, nella produzione di macchinari e in altri campi.

Ci sono anche alcune differenze tra l'acciaio inossidabile e l'acciaio convenzionale in termini di resistenza e durezza. Rispetto all'acciaio ordinario, l'acciaio inossidabile ha una maggiore resistenza e durezza. Ciò è dovuto all'aggiunta di una varietà di elementi di lega nell'acciaio inossidabile, come cromo, nichel, molibdeno, ecc. L'aggiunta di questi elementi di lega può migliorare la resistenza e la durezza dell'acciaio inossidabile e non ne riduce la resistenza alla corrosione. Inoltre, l'acciaio inossidabile ha anche una maggiore duttilità e tenacità, il che significa che può sopportare meglio sollecitazioni e deformazioni senza rompersi o fratturarsi.

Al contrario, l'acciaio convenzionale può essere meno forte e più duro, ma ha anche una migliore lavorabilità e malleabilità. L'acciaio convenzionale è anche relativamente poco costoso da produrre perché richiede meno elementi di lega e il processo di produzione è relativamente semplice. Tuttavia, l'acciaio convenzionale ha una scarsa resistenza alla corrosione ed è suscettibile all'ossidazione e alla corrosione, rendendolo inutilizzabile in alcuni ambienti speciali.

L'acciaio inossidabile e l'acciaio tradizionale si differenziano anche per il coefficiente di dilatazione termica. Il coefficiente di dilatazione termica è il tasso di cambiamento di quantità fisiche come lunghezza, area e volume quando un oggetto cambia di temperatura. Poiché l'acciaio inossidabile contiene elementi come cromo e nichel, il suo coefficiente di dilatazione termica è relativamente basso, quindi la forma e le dimensioni dell'acciaio inossidabile cambiano meno al variare della temperatura. Al contrario, l'acciaio convenzionale ha un coefficiente di dilatazione termica relativamente elevato e quindi presenta un grande cambiamento di forma e dimensioni quando la temperatura viene modificata.

Questa proprietà rende l'acciaio inossidabile più adatto per l'uso in ambienti ad alta o bassa temperatura, come nell'industria chimica, aerospaziale e nucleare. In questi scenari applicativi si verificano grandi variazioni di temperatura e il basso coefficiente di dilatazione termica dell'acciaio inossidabile può ridurre la forma e le variazioni dimensionali causate dalle variazioni di temperatura, migliorando così la stabilità e l'affidabilità di apparecchiature e componenti.

L'acciaio inossidabile e l'acciaio convenzionale differiscono anche in termini di prestazioni di saldatura. A causa dei numerosi elementi di lega aggiunti all'acciaio inossidabile, il suo punto di fusione è superiore a quello dell'acciaio ordinario e la sua conduttività termica è inferiore, quindi richiede una temperatura di saldatura più elevata e un tempo di saldatura più lungo. Allo stesso tempo, l'acciaio inossidabile è soggetto a ossidazione durante la saldatura, quindi è necessario utilizzare alcuni metodi e attrezzature di saldatura speciali, come la saldatura con schermatura a gas inerte, per evitare difetti come l'ossidazione e la rottura della saldatura. Inoltre, la zona termicamente alterata (Heat-Affected Zone, HAZ) dell'acciaio inossidabile è più soggetta a fratture fragili rispetto all'acciaio ordinario, quindi è necessario controllare la temperatura di saldatura e la velocità di saldatura durante la saldatura per evitare il problema della frattura fragile .

La differenza tra acciaio inossidabile e acciaio tradizionale in termini di prestazioni sanitarie si manifesta principalmente nei seguenti aspetti:

La superficie in acciaio inossidabile è liscia, priva di sbavature, facile da pulire e disinfettare, non genera batteri e virus. Sebbene la tradizionale superficie in acciaio possa presentare sbavature e protuberanze, è difficile ottenere un effetto di pulizia completo.

L'acciaio inossidabile viene aggiunto con cromo e altri elementi, può formare un denso film protettivo di ossido, con un certo grado di resistenza alla corrosione, può rimanere a lungo in ambienti diversi per mantenere una superficie liscia e piana. La tradizionale mancanza di acciaio di questo film protettivo di ossido, facile da arrugginire, corrosione, che influisce sull'igiene.

L'acciaio inossidabile ha un'elevata resistenza alla corrosione, può resistere a una varietà di acidi forti, alcali forti e altri mezzi corrosivi, non produrrà inquinamento secondario. E l'acciaio tradizionale a contatto con acidi forti, alcali forti e altri mezzi corrosivi è soggetto a corrosione, inquinamento secondario.

In sintesi, l'acciaio inossidabile presenta evidenti vantaggi nelle prestazioni sanitarie, ampiamente utilizzato nei settori farmaceutico, alimentare, medico e in altri campi, per diventare uno dei materiali importanti per proteggere la salute pubblica.

le prospettive per l'acciaio inossidabile in futuro

Con il continuo sviluppo della tecnologia e l'espansione delle applicazioni, l'invenzione dell'acciaio inossidabile ha una prospettiva molto ampia. La domanda di acciaio inossidabile nelle fabbriche, nelle costruzioni, nei trasporti, nell'energia e in altri settori continuerà a crescere, il che spingerà le fabbriche di acciaio inossidabile ad adottare tecniche e attrezzature di produzione più avanzate per migliorare l'efficienza e la qualità della produzione e ridurre i costi. Le seguenti sono le prospettive per lo sviluppo dell'acciaio inossidabile in futuro:

La continua espansione delle aree di applicazione

Con il continuo sviluppo dell'economia globale, anche le aree di applicazione dell'acciaio inossidabile si stanno espandendo. L'acciaio inossidabile è stato ampiamente utilizzato nell'edilizia, nell'automotive, nell'elettronica, nella chimica, nella medicina, nella lavorazione degli alimenti e in molti altri campi e ne coinvolgerà sempre di più in futuro.

Ricerca e sviluppo di nuovi acciai inossidabili

Gli scienziati ricercano e sviluppano costantemente nuovi acciai inossidabili per soddisfare le esigenze di diverse applicazioni. Questi nuovi acciai inossidabili hanno prestazioni migliori e una gamma più ampia di applicazioni, offrendo nuove opportunità per lo sviluppo dell'industria dell'acciaio inossidabile.

Maggiore consapevolezza ambientale

Man mano che aumenta la consapevolezza delle persone sulla protezione ambientale, l'acciaio inossidabile come materiale riciclabile riceverà maggiore attenzione e applicazione. In futuro, le fabbriche di acciaio inossidabile presteranno maggiore attenzione alla protezione ambientale e rafforzeranno il riciclaggio e il riutilizzo.

Tecnologia di stampa 3D

Con il continuo sviluppo della tecnologia di stampa 3D, anche la tecnologia di stampa 3D dell'acciaio inossidabile sta progredendo. In futuro, la tecnologia di stampa 3D delle fabbriche di acciaio inossidabile sarà in grado di produrre strutture più precise e complesse, apportando nuovi cambiamenti allo sviluppo della produzione.

Conclusione

Nella storia dello sviluppo umano, l'acciaio inossidabile è senza dubbio un materiale rivoluzionario. Il suo aspetto ha notevolmente cambiato la comprensione dell'acciaio da parte delle persone e ha anche contribuito al rapido sviluppo dell'industria moderna. L'acciaio inossidabile non solo ha prestazioni eccellenti, ma è anche ampiamente utilizzato in vari campi, come l'edilizia, l'aviazione, l'energia, la medicina, ecc. Allo stesso tempo, l'invenzione dell'acciaio inossidabile ha anche creato una nuova situazione nella scienza dei materiali e nei campi correlati , aprendo nuovi spazi per il progresso della scienza e della tecnologia. Le fabbriche di acciaio inossidabile svolgeranno un ruolo sempre più importante in futuro, promuovendo il continuo sviluppo e l'innovazione dell'industria dell'acciaio inossidabile. Ci si può aspettare che nello sviluppo futuro l'acciaio inossidabile continuerà a svolgere un ruolo importante e a dare maggiori contributi al progresso e allo sviluppo dell'umanità.