Wanneer is roestvrij staal uitgevonden?
Tegenwoordig gebruiken we bijna elke dag roestvrijstalen producten, van keukenapparatuur tot bouw- en transportapparatuur. Maar wist u ook wanneer roestvrij staal werd uitgevonden? Hoe zag de wereld eruit toen roestvrij staal werd uitgevonden? Beseften mensen toen al dat ze revolutionair materiaal aan het maken waren dat een belangrijke rol zou gaan spelen in de wereld van morgen? Bij deze ogenschijnlijk eenvoudige vragen komt veel historische en technologische achtergrond kijken.
Wanneer is roestvrij staal uitgevonden?
Roestvrij staal werd in 1913 uitgevonden door Harry Brearley, een Britse wetenschapper. In die tijd was hij op zoek naar een materiaal dat bestand was tegen corrosie om een probleem op te lossen dat destijds in de Britse productie was gerezen. Hij voegde chroom toe aan ijzer om een nieuwe legering te creëren die tegenwoordig bekend staat als roestvrij staal. Deze uitvinding bracht een revolutie teweeg in de moderne roestvrijstalen fabrieken en voorzag mensen van een sterk, corrosiebestendig materiaal.
In dit artikel gaan we dieper in op de historische achtergrond van de uitvinding van roestvrij staal en de impact ervan op de moderne samenleving, en onderzoeken we hoe het een van de meest voorkomende materialen in de moderne wereld is geworden.
PART ONE
Achtergrond van de uitvinding van roestvrij staal
DEEL TWEE
De uitvinding van roestvrij staal op de impact van de industrie in die tijd
DERDE DEEL
Het verschil tussen RVS en traditioneel staal
VIERDE DEEL
De vooruitzichten voor roestvrij staal in de toekomst
Achtergrond van de uitvinding van roestvrij staal
De achtergrond van de uitvinding van roestvrij staal is terug te voeren tot de industriële revolutie in het begin van de 19e eeuw. In die tijd, met de snelle ontwikkeling van industrieën, fabrieken en de versnelling van de verstedelijking, is de vraag naar staalmaterialen in fabrieken toegenomen. Traditionele staalmaterialen hebben echter een serieus probleem en zijn kwetsbaar voor omgevingscorrosie. Dit probleem deed zich vooral voor in de maritieme, chemische en voedingsindustrie.
Daarom begonnen wetenschappers te bestuderen hoe een nieuw type staalmateriaal met anticorrosie-eigenschappen kon worden gemaakt. De volgende wetenschappers hebben een grote bijdrage geleverd aan het proces van de uitvinding van roestvrij staal:
- De eerste wetenschapper die probeert om roestvrij staal te ontwikkelen, is de Britse chemicus, Perkins, vond hij een synthetische methode die kan worden gebruikt voor kleurstoffen in het begin van de 19e eeuw, waarbij de gebruikte synthetische stof het chromaat is dat gewoonlijk in roestvrij staal wordt gebruikt.
- Daarna de Duitse wetenschapper Augustus W. von Hofmann 1861 ontdekte dat chroom corrosieweerstand heeft, wat latere wetenschappers inspireerde om de corrosieweerstand van chroomhoudende legeringen te onderzoeken.
- Later de Duitse wetenschapper Albert van Osten 1912 ontwikkelde met succes roestvrij staal dat chroom bevat, wat een van de belangrijke mijlpalen is in de geschiedenis van de uitvinding van roestvrij staal.
In dit kader stortte ook de Britse wetenschapper Harry Brearley zich op de uitvinding van roestvrij staal. Brearley voerde talloze experimenten uit in het laboratorium en probeerde verschillende legeringselementen toe te voegen om nieuwe materialen te verkennen. Zijn aanvankelijke doel was om te bestuderen hoe de loop van een vuurwapen kon worden verbeterd om het duurzamer en corrosiebestendiger te maken. Naarmate zijn onderzoek vorderde, begon hij echter zijn aandacht te richten op het staalmateriaal zelf, in een poging een nieuw en beter staalmateriaal te vinden.
Na continu testen ontdekte Brearley dat wanneer het chroomgehalte hoger was dan 10.5%, het staal bestand zou zijn tegen corrosie. Uiteindelijk vond hij een manier om chroom aan staal toe te voegen, en in 1913 verscheen met succes de uitvinding van roestvrij staal, de moderne betekenis van roestvrij staal. Deze uitvinding van roestvrij staal veroorzaakte destijds een sensatie en luidde niet alleen het tijdperk van roestvrij staal in, maar vestigde ook de reputatie van Brearley als wetenschapper. Zijn uitvinding van roestvrij staal is een integraal onderdeel van de industrie geworden en heeft een diepgaande invloed gehad op de productie en het leven van mensen.
De uitvinding van roestvrij staal is een wetenschappelijke en technologische doorbraak, die de chemische eigenschappen van chroom gebruikt om met succes de erosie van staal door corrosieve stoffen zoals zuurstof, water en zuur te voorkomen. Deze uitvinding van roestvrij staal maakt het de eigenschappen die gewoon staal niet heeft, waardoor het toepassingsgebied van staalmaterialen aanzienlijk wordt uitgebreid en de ontwikkeling van moderne roestvrijstalen fabrieken wordt bevorderd.
Kortom, de uitvinding van roestvrij staal is een belangrijke prestatie in de geschiedenis van de menselijke industrie, het toepassingsgebied blijft zich uitbreiden en de constructie en ontwikkeling van de moderne samenleving hebben een cruciale rol gespeeld.
De uitvinding van roestvrij staal in 1913 had een grote impact op de toenmalige roestvrij staalfabrieken. In die tijd zorgde de snelle ontwikkeling van roestvrijstalen fabrieken voor een hogere productiviteit en meer kansen, maar het probleem van corrosie van stalen materialen baarde de mensen zorgen. De uitvinding van roestvrij staal loste dit probleem op en bracht aanzienlijke verbeteringen in de industriële sector.
In de eerste paar jaar na de uitvinding van roestvrij staal begonnen fabrieken roestvrij staal te gebruiken om duurzame, corrosiebestendige machines en gereedschappen te maken, waardoor de productie-efficiëntie en productkwaliteit aanzienlijk verbeterden. In de chemische, papier-, farmaceutische, voedingsmiddelen- en andere industrieën wordt de uitvinding van roestvrij staal bijvoorbeeld op grote schaal gebruikt vanwege zijn uitstekende anticorrosie-eigenschappen, waardoor het een nieuw materiaal wordt om traditionele ijzerhoudende materialen te vervangen. Bovendien is roestvrij staal vanwege zijn goede taaiheid en sterkte ook gebruikt bij de vervaardiging van vliegtuigen, auto's, schepen en andere transportonderdelen. In de fabrieken van medische apparatuur, tafelgerei, horloges en andere dagelijkse benodigdheden, begon ook roestvrij staal geleidelijk de traditionele metalen materialen te vervangen. Over het algemeen, hoewel het toepassingsgebied van roestvrij staal in die tijd relatief beperkt was, waren de uitstekende prestaties in de industriële fabrieken en een breed scala aan toepassingsmogelijkheden aanleiding voor mensen om verder onderzoek te doen en het te promoten.
Door de uitvinding van roestvrij staal konden fabrieken duurzamere en betrouwbaardere materialen en producten efficiënter produceren, wat destijds meer gemak en economische voordelen voor de samenleving opleverde. Tegelijkertijd zorgde de uitvinding van roestvrij staal ook voor nieuwe ideeën en richtingen voor onderzoek in materiaalkunde en aanverwante fabrieken, waardoor nieuwe gebieden werden geopend voor de vooruitgang van wetenschap en technologie.
Nadat Harry Brearley roestvrij staal had uitgevonden, begonnen mensen andere legeringsmaterialen met speciale eigenschappen te onderzoeken en te ontwikkelen, zoals legeringen voor hoge temperaturen, legeringen met hoge sterkte, enz. De uitvinding en toepassing van deze nieuwe materialen hebben de ontwikkeling van ruimtevaart, militaire , nucleaire industrie en andere fabrieken. Bovendien hebben de anticorrosie-eigenschappen van roestvrij staal mensen ook geïnspireerd om de corrosieweerstand van materialen te bestuderen, waardoor het onderzoek en de toepassing van anticorrosieve materialen wordt bevorderd. Daarom heeft de uitvinding van roestvrij staal nieuwe ideeën en richtingen opgeleverd voor materiaalkunde en aanverwante gebieden, waardoor de vooruitgang van materiaalwetenschap en -technologie is bevorderd.
Het verschil tussen RVS en traditioneel staal
Het belangrijkste verschil tussen roestvast staal en traditioneel staal is de toevoeging van legeringselementen. Traditioneel staal bevat een hoog percentage koolstof, dat gevoelig is voor roest en corrosie. De uitvinding van roestvrij staal daarentegen heeft legeringselementen zoals chroom, nikkel en molybdeen toegevoegd, die een dichte oxidefilm kunnen vormen die het oppervlak van het staal beschermt tegen corrosie. Roestvrijstalen fabrieken hebben ook moderne apparatuur en technologie gebruikt om roestvrijstalen producten van hoge kwaliteit te produceren. Dankzij deze voordelen heeft roestvrij staal op veel gebieden traditioneel staal kunnen vervangen
Chroom is met name een van de belangrijkste legeringselementen bij de uitvinding van roestvrij staal, dat kan reageren met zuurstof om een dichte chroomoxidefilm te vormen die verdere corrosie van het staaloppervlak voorkomt. Daarnaast kan roestvast staal chemisch en fysisch gemodificeerd worden door toevoeging van andere elementen. Elementen zoals kobalt, nikkel, molybdeen en koper kunnen bijvoorbeeld de sterkte en slijtvastheid van roestvrij staal verbeteren. Elementen zoals titanium en niobium kunnen de corrosieweerstand van roestvrij staal verbeteren. Daarom hebben verschillende soorten roestvrij staal verschillende eigenschappen en toepassingen.
Het verschil tussen RVS en traditioneel staal qua prestaties
Het verschil tussen roestvrij staal en traditioneel staal op het gebied van anticorrosieprestaties komt vooral tot uiting in de volgende aspecten:
Legeringselementen: Roestvast staal bevat een hoog gehalte aan chroom en andere legeringselementen (zoals nikkel, molybdeen, enz.), deze legeringselementen kunnen een dichte oxidefilmlaag vormen, waardoor verdere erosie van het metaaloppervlak door zuurstof, water en andere effectief wordt voorkomen Chemicaliën.
Ferriet en Austeniet: De verschillende verhoudingen van ferriet en austeniet in roestvast staal zorgen voor een andere kristalstructuur dan die van gewoon staal. Deze kristalstructuur zorgt ervoor dat roestvrij staal een betere corrosieweerstand heeft.
Oppervlakte behandeling: Roestvrijstalen oppervlak na polijsten en andere behandelingen kan een gladder oppervlak vormen, het oppervlak is moeilijker te corroderen.
Toepassingsgebieden: Roestvrij staal wordt veel gebruikt in gebieden die corrosiebestendigheid vereisen, zoals de farmaceutische industrie, de voedselverwerking, de chemische industrie, enz., terwijl traditioneel staal voornamelijk wordt gebruikt in de bouw, machinebouw en andere gebieden.
Er zijn ook enkele verschillen tussen roestvrij staal en conventioneel staal in termen van sterkte en hardheid. In vergelijking met gewoon staal heeft roestvrij staal een hogere sterkte en hardheid. Dit komt door de toevoeging van een verscheidenheid aan legeringselementen in roestvrij staal, zoals chroom, nikkel, molybdeen, enz. De toevoeging van deze legeringselementen kan de sterkte en hardheid van roestvrij staal verbeteren en vermindert de corrosieweerstand niet. Bovendien heeft roestvrij staal ook een hogere ductiliteit en taaiheid, wat betekent dat het beter bestand is tegen spanning en vervorming zonder te breken of te breken.
Conventioneel staal daarentegen is misschien minder sterk en harder, maar heeft ook een betere bewerkbaarheid en kneedbaarheid. Conventioneel staal is ook relatief goedkoop te vervaardigen omdat er minder legeringselementen nodig zijn en het productieproces relatief eenvoudig is. Conventioneel staal heeft echter een slechte corrosieweerstand en is gevoelig voor oxidatie en corrosie, waardoor het onbruikbaar wordt in sommige speciale omgevingen.
Roestvast staal en traditioneel staal verschillen ook qua thermische uitzettingscoëfficiënt. De thermische uitzettingscoëfficiënt is de veranderingssnelheid van fysieke grootheden zoals lengte, oppervlakte en volume wanneer een object in temperatuur verandert. Omdat roestvast staal elementen als chroom en nikkel bevat, is de thermische uitzettingscoëfficiënt relatief laag, waardoor de vorm en afmetingen van roestvast staal minder veranderen als de temperatuur verandert. Conventioneel staal daarentegen heeft een relatief hoge thermische uitzettingscoëfficiënt en ondergaat daardoor een grote vorm- en afmetingsverandering als de temperatuur verandert.
Deze eigenschap maakt roestvrij staal geschikter voor gebruik in omgevingen met hoge of lage temperaturen, zoals in de chemische, ruimtevaart- en nucleaire industrie. In deze toepassingsscenario's zijn er grote temperatuurschommelingen en de lage thermische uitzettingscoëfficiënt van roestvrij staal kan de vorm- en maatveranderingen veroorzaakt door temperatuurveranderingen verminderen, waardoor de stabiliteit en betrouwbaarheid van apparatuur en componenten wordt verbeterd.
Roestvast staal en conventioneel staal verschillen ook qua lasprestaties. Vanwege de vele legeringselementen die aan roestvrij staal zijn toegevoegd, is het smeltpunt hoger dan dat van gewoon staal en is het warmtegeleidingsvermogen lager, dus vereist het een hogere lastemperatuur en een langere lastijd. Tegelijkertijd is roestvrij staal gevoelig voor oxidatie tijdens het lassen, dus het moet een aantal speciale lasmethoden en -apparatuur gebruiken, zoals lassen met inert gas, om defecten zoals oxidatie en scheuren bij de las te voorkomen. Bovendien is de door hitte beïnvloede zone (Heat-Affected Zone, HAZ) van roestvrij staal meer vatbaar voor brosse breuk dan gewoon staal, dus het is noodzakelijk om de lastemperatuur en lassnelheid tijdens het lassen te regelen om het probleem van brosse breuk te voorkomen .
Het verschil tussen roestvrij staal en traditioneel staal in termen van sanitaire prestaties komt vooral tot uiting in de volgende aspecten:
Roestvrijstalen oppervlak is glad, braamvrij, gemakkelijk schoon te maken en te desinfecteren, kweekt geen bacteriën en virussen. Hoewel het traditionele stalen oppervlak bramen en bobbels kan hebben, is het moeilijk om een grondig reinigend effect te bereiken.
Roestvrij staal wordt toegevoegd met chroom en andere elementen, kan een dichte oxidebeschermende film vormen, met een zekere mate van corrosieweerstand, kan lange tijd in verschillende omgevingen zijn om een glad, vlak oppervlak te behouden. Het traditionele staalgebrek van deze oxidebeschermende film, gemakkelijk te roesten, corrosie, van invloed op de hygiëne.
Roestvrij staal heeft een hoge corrosieweerstand, is bestand tegen een groot aantal sterke zuren, sterke basen en andere corrosieve media en veroorzaakt geen secundaire vervuiling. En traditioneel staal dat in contact komt met sterke zuren, sterke basen en andere corrosieve media zijn gevoelig voor corrosie, secundaire vervuiling.
Samenvattend heeft roestvrij staal duidelijke voordelen op het gebied van sanitaire prestaties, dat veel wordt gebruikt in de farmaceutische industrie, voeding, medische apparatuur en andere gebieden, om een van de belangrijke materialen te worden om de volksgezondheid te beschermen.
de vooruitzichten voor roestvrij staal in de toekomst
Met de voortdurende ontwikkeling van technologie en de uitbreiding van toepassingen heeft de uitvinding van roestvrij staal een zeer breed perspectief. De vraag naar roestvrij staal in fabrieken, bouw, transport, energie en andere gebieden zal blijven groeien, wat roestvrijstalen fabrieken ertoe zal aanzetten om meer geavanceerde productietechnieken en apparatuur toe te passen om de productie-efficiëntie en kwaliteit te verbeteren en de kosten te verlagen. De volgende zijn de vooruitzichten voor de ontwikkeling van roestvrij staal in de toekomst:
De continue uitbreiding van toepassingsgebieden
Met de voortdurende ontwikkeling van de wereldeconomie breiden ook de toepassingsgebieden van roestvrij staal zich uit. Roestvrij staal wordt veel gebruikt in de bouw, de auto-industrie, de elektronica, de chemische industrie, de medische sector, de voedselverwerking en vele andere gebieden, en zal er in de toekomst nog meer bij betrokken worden.
Onderzoek en ontwikkeling van nieuw roestvrij staal
Wetenschappers onderzoeken en ontwikkelen voortdurend nieuw roestvrij staal om aan de behoeften van verschillende toepassingen te voldoen. Deze nieuwe roestvaste staalsoorten hebben betere prestaties en een breder scala aan toepassingen, wat nieuwe kansen biedt voor de ontwikkeling van de roestvaststaalindustrie.
Verhoogd milieubewustzijn
Naarmate mensen zich meer bewust worden van milieubescherming, zal roestvrij staal als recyclebaar materiaal meer aandacht krijgen en meer worden toegepast. In de toekomst zullen de roestvrijstalen fabrieken meer aandacht besteden aan milieubescherming en recycling en hergebruik versterken.
3D-printtechnologie
Met de voortdurende ontwikkeling van de 3D-printtechnologie gaat ook de 3D-printtechnologie van roestvrij staal vooruit. In de toekomst zal de 3D-printtechnologie van roestvrijstalen fabrieken nauwkeurigere en complexere structuren kunnen vervaardigen, wat nieuwe veranderingen in de ontwikkeling van de productie met zich meebrengt.
Conclusie
In de geschiedenis van de menselijke ontwikkeling is roestvrij staal ongetwijfeld een revolutionair materiaal. Het uiterlijk heeft het begrip van mensen over staal enorm veranderd en heeft ook bijgedragen aan de snelle ontwikkeling van de moderne industrie. Roestvrij staal heeft niet alleen uitstekende prestaties, maar wordt ook veel gebruikt op verschillende gebieden, zoals constructie, luchtvaart, energie, geneeskunde, enz. Tegelijkertijd heeft de uitvinding van roestvrij staal ook een nieuwe situatie gecreëerd in de materiaalkunde en aanverwante gebieden , het openen van nieuwe gebieden voor de vooruitgang van wetenschap en technologie. Roestvrijstalen fabrieken zullen in de toekomst een steeds belangrijkere rol spelen en de voortdurende ontwikkeling en innovatie van de roestvrijstaalindustrie bevorderen. Verwacht mag worden dat roestvrij staal in de toekomstige ontwikkeling een belangrijke rol zal blijven spelen en een grotere bijdrage zal leveren aan de vooruitgang en ontwikkeling van de mensheid.
English
Arabic
Chinese (Simplified)
Dutch
English
Esperanto
Estonian
French
German
Indonesian
Italian
Japanese
Korean
Portuguese
Romanian
Russian
Slovenian
Spanish
Swedish