与时俱进的不锈钢
不锈钢发明已近百年，在材料科学日新月异的今天，不锈钢凭借其优异的性能，不仅没有被淘汰，反而与时俱进，不断焕发新的生机。尤其是对于这种从垃圾堆里“捡”出来的发明，它能取得现在这样的地位，真是人们当初绝对意想不到的。
垃圾堆“捡”来的不锈钢
第一次世界大战开始不久，英国科学家亨利·布里尔利受英军兵工厂委托，从事武器的修理与改进工作。当时，在前线作战的士兵所用步枪枪膛长时间射击后磨损很快，这不仅降低了射击的准确性和射程，而且影响步枪的使用寿命。他首先想到这是枪管不耐磨造成的，应采用坚硬耐磨的材料来制作。
于是，布里尔利便着手耐磨合金钢的研制工作。他想，各种金属具有各自的特长，如果把几种金属融合成一块合金，也许就不易磨损了。他往钢中添加各种各样的元素，做了好多试验，但都不理想，令他很是失望。布里尔利每试验出一种合金，若发现不耐磨，就把它丢在实验室外的垃圾堆里。随着试验的不断进行，垃圾堆里的废物不断增多，布里尔利不得不请人清理这些废物。
, http://www.100md.com
清理废物时，布里尔利的助手看到垃圾堆里的合金钢大都锈蚀了，唯独有一块合金光亮如镜，毫无锈迹。这位助手大感意外，赶忙拣出送给导师。布里尔利接过闪亮的合金钢仔细端详了一会儿，心里觉得奇怪：这么多合金钢都成了铁锈疙瘩，为什么它一点锈斑都没有呢？
布里尔利如获至宝，对这块不锈的合金钢进行研究和分析。结果发现，这是一种含铬12.8%、含碳0.24%的铬钢。他把铬钢分别放在酸、碱、盐溶液里浸泡，结果它上面毫无锈蚀痕迹。耐磨材料没有找到，却不经意地发明了“不锈钢”。布里尔利索性从研究耐磨合金钢转为耐锈蚀合金钢了。
这种不锈钢因含铬故价格较贵，而且又较软不耐磨，那它有什么用场呢？布里尔利苦思冥想，终于计上心来：亮晶晶的不锈钢当餐具简直太理想了，显得既高贵又雅致。1916年，布里尔利取得了英国的技术专利，并开始大量生产不锈钢，他因而被称为“不锈钢之父”。
不锈钢不锈之谜
, 百拇医药
钢铁在潮湿的空气中或遇水后，就会在其表面上生成红褐色的锈，这就是通常所说的铁锈。如果在钢中加入铬使其变成铬钢，钢就不会锈蚀，这是为什么呢？
原来在元素周期表中，铁与所添加的铬排列位置相近，它们具有类似的电子层结构，而且具有同一类型的晶格，其原子在晶格中的任何位置都可以互相置换。正是这种结构的变化，导致了钢性能的改变。具体来说，普通的钢与水作用后，其中的铁元素就和水生成水合氧化铁，即红褐色的锈。但加入铬后，由于铬能将钢中的铁置换，从而不会产生水合氧化铁的铁锈，结果就变成了耐锈蚀的不锈钢。
向钢里添加铬就能制成铬不锈钢。同样，若添加与铁在元素周期表中的排列位置相近的镍、锰、钛、铜以及位置稍远的钼、铝、硅和一些稀土元素，也能制成不同类型的不锈钢，这就为研制多种多样的不锈钢和扩大其应用范围创造了有利条件。
不锈钢中的“主角”
, 百拇医药 从布里尔利发明不锈钢后，制成不锈钢的添加元素都是以铬、镍为“主角”的。例如，人们最常用的铬镍不锈钢就含铬18%和含镍8%。这样，每年消耗在不锈钢生产上的铬、镍数量就相当可观。然而，铬和镍在地球上的储量不仅少而且还分布不均，如铬多蕴藏在南非(占全球70%)和津巴布韦(占全球21%)，而镍主要蕴藏于加拿大、中国和俄罗斯。因此，铬和镍对许多国家来说都是稀缺资源。
美国、日本都是缺少铬、镍资源的国家，这就迫使他们致力研发无铬镍不锈钢。美国研制的锰(30%)铝(10%)不锈钢具有良好的耐海水腐蚀和耐磨性。研究表明，如果向锰铝不锈钢中进一步添加硅(约1%)制成的锰铝硅不锈钢，具有更好的耐海水腐蚀性能，而且适合采用电渣法精炼，其铸造状态的硬度和拉伸强度都比在海洋船舶上常用的黄铜高。因此，目前已用锰铝硅不锈钢取代黄铜制造海船上的螺旋桨。日本研制成的无铬镍不锈钢，是在含碳不超过0.4%的锰铝硅不锈钢中再添加微量钒、铌和氮而制成的新型耐腐蚀不锈钢。这种不锈钢对海水具有相当好的耐腐蚀性，已成为海洋船舶上广泛使用的不锈钢。
, 百拇医药
彩色不锈钢
不锈钢以其优异的耐腐蚀性、强韧性和加工性能，特别是它有着精美光亮的外观，受到人们的喜爱，除了大量用于海洋、化工、能源、食品工业等方面外，也广泛用于建筑材料、家用器具、交通车辆，以及工艺美术品等重视外观表面装饰的产品上。
随着不锈钢作为装饰性产品的广泛应用，人们对它的表面色彩和艺术性的要求不断提高，使不锈钢表面向高级化、装饰性和艺术性方向发展。为此，人们对不锈钢的表面进行了各种加工处理，使它更美观、更实用。目前，表面美化处理的不锈钢有涂漆彩色不锈钢、表面氧化着色不锈钢、表面压花不锈钢、电镀不锈钢和蚀刻不锈钢等多种产品，特别是压花不锈钢非常受欢迎，市场需求量每年以10%以上的速度增长着。
涂漆彩色不锈钢是在普通铬镍不锈钢的表面上，涂以耐大气腐独的高级有机涂料。这些涂料主要有硅酮聚酯树脂系涂料、硅酮丙烯树脂系涂料和氟化乙烯树脂系涂料。用这些涂料喷涂的彩色不锈钢，加工性能好，表面涂漆层附着牢靠，经久耐用，而且表面美观。彩色不锈钢由于有着华丽的外表，因而主要用作建筑物的内外装饰板、屋顶、门窗等，以及用于工艺美术、太阳能吸收体、家用电器和仪器仪表等方面。
表面压花不锈钢是通过有花纹的轧辊轧制出的压花产品。这种不锈钢主要用于建筑物外壁、电梯的内外装饰等，产品花色多为大花纹。近年来，它的应用已扩展到厨房用品等方面。另外，还生产出双面压花不锈钢。
电镀不锈钢多为镀铜不锈钢，是在普通不锈钢表面镀以铜层。这种不锈钢现已广泛用作屋顶材料。此外，还有在不锈钢表面镀以传导性良好的镍层的镀镍不锈钢，它主要用作锂电池的外壳。
蚀刻不锈钢是利用耐酸墨汁在不锈钢表面上印刷成一定的花纹，然后浸入酸液中蚀刻而成的产品。所蚀刻的花纹深度可选择控制，并可与涂漆和氧化着色法相配合，从而生产出艺术水平很高的工艺品。, 百拇医药(崔金泰)
垃圾堆“捡”来的不锈钢
第一次世界大战开始不久，英国科学家亨利·布里尔利受英军兵工厂委托，从事武器的修理与改进工作。当时，在前线作战的士兵所用步枪枪膛长时间射击后磨损很快，这不仅降低了射击的准确性和射程，而且影响步枪的使用寿命。他首先想到这是枪管不耐磨造成的，应采用坚硬耐磨的材料来制作。
于是，布里尔利便着手耐磨合金钢的研制工作。他想，各种金属具有各自的特长，如果把几种金属融合成一块合金，也许就不易磨损了。他往钢中添加各种各样的元素，做了好多试验，但都不理想，令他很是失望。布里尔利每试验出一种合金，若发现不耐磨，就把它丢在实验室外的垃圾堆里。随着试验的不断进行，垃圾堆里的废物不断增多，布里尔利不得不请人清理这些废物。
, http://www.100md.com
清理废物时，布里尔利的助手看到垃圾堆里的合金钢大都锈蚀了，唯独有一块合金光亮如镜，毫无锈迹。这位助手大感意外，赶忙拣出送给导师。布里尔利接过闪亮的合金钢仔细端详了一会儿，心里觉得奇怪：这么多合金钢都成了铁锈疙瘩，为什么它一点锈斑都没有呢？
布里尔利如获至宝，对这块不锈的合金钢进行研究和分析。结果发现，这是一种含铬12.8%、含碳0.24%的铬钢。他把铬钢分别放在酸、碱、盐溶液里浸泡，结果它上面毫无锈蚀痕迹。耐磨材料没有找到，却不经意地发明了“不锈钢”。布里尔利索性从研究耐磨合金钢转为耐锈蚀合金钢了。
这种不锈钢因含铬故价格较贵，而且又较软不耐磨，那它有什么用场呢？布里尔利苦思冥想，终于计上心来：亮晶晶的不锈钢当餐具简直太理想了，显得既高贵又雅致。1916年，布里尔利取得了英国的技术专利，并开始大量生产不锈钢，他因而被称为“不锈钢之父”。
不锈钢不锈之谜
, 百拇医药
钢铁在潮湿的空气中或遇水后，就会在其表面上生成红褐色的锈，这就是通常所说的铁锈。如果在钢中加入铬使其变成铬钢，钢就不会锈蚀，这是为什么呢？
原来在元素周期表中，铁与所添加的铬排列位置相近，它们具有类似的电子层结构，而且具有同一类型的晶格，其原子在晶格中的任何位置都可以互相置换。正是这种结构的变化，导致了钢性能的改变。具体来说，普通的钢与水作用后，其中的铁元素就和水生成水合氧化铁，即红褐色的锈。但加入铬后，由于铬能将钢中的铁置换，从而不会产生水合氧化铁的铁锈，结果就变成了耐锈蚀的不锈钢。
向钢里添加铬就能制成铬不锈钢。同样，若添加与铁在元素周期表中的排列位置相近的镍、锰、钛、铜以及位置稍远的钼、铝、硅和一些稀土元素，也能制成不同类型的不锈钢，这就为研制多种多样的不锈钢和扩大其应用范围创造了有利条件。
不锈钢中的“主角”
, 百拇医药 从布里尔利发明不锈钢后，制成不锈钢的添加元素都是以铬、镍为“主角”的。例如，人们最常用的铬镍不锈钢就含铬18%和含镍8%。这样，每年消耗在不锈钢生产上的铬、镍数量就相当可观。然而，铬和镍在地球上的储量不仅少而且还分布不均，如铬多蕴藏在南非(占全球70%)和津巴布韦(占全球21%)，而镍主要蕴藏于加拿大、中国和俄罗斯。因此，铬和镍对许多国家来说都是稀缺资源。
美国、日本都是缺少铬、镍资源的国家，这就迫使他们致力研发无铬镍不锈钢。美国研制的锰(30%)铝(10%)不锈钢具有良好的耐海水腐蚀和耐磨性。研究表明，如果向锰铝不锈钢中进一步添加硅(约1%)制成的锰铝硅不锈钢，具有更好的耐海水腐蚀性能，而且适合采用电渣法精炼，其铸造状态的硬度和拉伸强度都比在海洋船舶上常用的黄铜高。因此，目前已用锰铝硅不锈钢取代黄铜制造海船上的螺旋桨。日本研制成的无铬镍不锈钢，是在含碳不超过0.4%的锰铝硅不锈钢中再添加微量钒、铌和氮而制成的新型耐腐蚀不锈钢。这种不锈钢对海水具有相当好的耐腐蚀性，已成为海洋船舶上广泛使用的不锈钢。
, 百拇医药
彩色不锈钢
不锈钢以其优异的耐腐蚀性、强韧性和加工性能，特别是它有着精美光亮的外观，受到人们的喜爱，除了大量用于海洋、化工、能源、食品工业等方面外，也广泛用于建筑材料、家用器具、交通车辆，以及工艺美术品等重视外观表面装饰的产品上。
随着不锈钢作为装饰性产品的广泛应用，人们对它的表面色彩和艺术性的要求不断提高，使不锈钢表面向高级化、装饰性和艺术性方向发展。为此，人们对不锈钢的表面进行了各种加工处理，使它更美观、更实用。目前，表面美化处理的不锈钢有涂漆彩色不锈钢、表面氧化着色不锈钢、表面压花不锈钢、电镀不锈钢和蚀刻不锈钢等多种产品，特别是压花不锈钢非常受欢迎，市场需求量每年以10%以上的速度增长着。
涂漆彩色不锈钢是在普通铬镍不锈钢的表面上，涂以耐大气腐独的高级有机涂料。这些涂料主要有硅酮聚酯树脂系涂料、硅酮丙烯树脂系涂料和氟化乙烯树脂系涂料。用这些涂料喷涂的彩色不锈钢，加工性能好，表面涂漆层附着牢靠，经久耐用，而且表面美观。彩色不锈钢由于有着华丽的外表，因而主要用作建筑物的内外装饰板、屋顶、门窗等，以及用于工艺美术、太阳能吸收体、家用电器和仪器仪表等方面。
表面压花不锈钢是通过有花纹的轧辊轧制出的压花产品。这种不锈钢主要用于建筑物外壁、电梯的内外装饰等，产品花色多为大花纹。近年来，它的应用已扩展到厨房用品等方面。另外，还生产出双面压花不锈钢。
电镀不锈钢多为镀铜不锈钢，是在普通不锈钢表面镀以铜层。这种不锈钢现已广泛用作屋顶材料。此外，还有在不锈钢表面镀以传导性良好的镍层的镀镍不锈钢，它主要用作锂电池的外壳。
蚀刻不锈钢是利用耐酸墨汁在不锈钢表面上印刷成一定的花纹，然后浸入酸液中蚀刻而成的产品。所蚀刻的花纹深度可选择控制，并可与涂漆和氧化着色法相配合，从而生产出艺术水平很高的工艺品。, 百拇医药(崔金泰)