Wann wurde Edelstahl erfunden?

Harry Brearley erfand Edelstahl

Harry Brearley

Harry Brearley erfand Edelstahl

Heute verwenden wir fast täglich Edelstahlprodukte, von Küchengeräten bis hin zu Bau- und Transportgeräten. Aber wussten Sie, wann Edelstahl erfunden wurde? Wie sah die Welt aus, als Edelstahl erfunden wurde? War den Menschen damals klar, dass sie revolutionäres Material schufen, das in der Welt von morgen eine wichtige Rolle spielen würde? Diese scheinbar einfachen Fragen beinhalten viel historischen und technologischen Hintergrund.

Wann wurde Edelstahl erfunden?

Edelstahl wurde 1913 von Harry Brearley, einem britischen Wissenschaftler, erfunden. Damals suchte er nach einem korrosionsbeständigen Material, um ein Problem zu lösen, das damals in der britischen Fertigung aufgetreten war. Er fügte Chrom zu Eisen hinzu, um eine neue Legierung zu schaffen, die heute als Edelstahl bekannt ist. Diese Erfindung revolutionierte die modernen Edelstahlfabriken und versorgte die Menschen mit einem starken, korrosionsbeständigen Material.

In diesem Artikel werden wir uns mit dem historischen Hintergrund der Erfindung von Edelstahl und seinen Auswirkungen auf die moderne Gesellschaft befassen und untersuchen, wie er zu einem der am häufigsten verwendeten Materialien in der modernen Welt geworden ist.

TEIL EINS

Hintergrund der Erfindung von Edelstahl

TEIL ZWEI

Die Erfindung des Edelstahls auf die Auswirkungen der Industrie zu dieser Zeit

TEIL DREI

Der Unterschied zwischen Edelstahl und herkömmlichem Stahl

VIERTER TEIL

Die Aussichten für Edelstahl in der Zukunft

Hintergrund der Erfindung von Edelstahl

Der Hintergrund der Erfindung des Edelstahls lässt sich bis in die industrielle Revolution Anfang des 19. Jahrhunderts zurückverfolgen. Zu dieser Zeit ist mit der rasanten Entwicklung von Industrien, Fabriken und der Beschleunigung der Urbanisierung die Nachfrage nach Stahlmaterialien in Fabriken gewachsen. Herkömmliche Stahlmaterialien haben jedoch ein ernsthaftes Problem und sind anfällig für Umweltkorrosion. Dieses Problem trat besonders in der Schifffahrts-, Chemie- und Lebensmittelindustrie auf.

Daher begannen die Wissenschaftler zu untersuchen, wie eine neue Art von Stahlmaterial mit Korrosionsschutzeigenschaften hergestellt werden kann. Die folgenden Wissenschaftler haben einen großen Beitrag zum Prozess der Erfindung des rostfreien Stahls geleistet:

  • Der erste Wissenschaftler, der versuchte, rostfreien Stahl zu entwickeln, ist der britische Chemiker, Perkinsfand er im frühen 19. Jahrhundert ein synthetisches Verfahren, das für Farbstoffe verwendet werden kann, bei dem das verwendete synthetische Mittel das üblicherweise in Edelstahl verwendete Chromat ist.
  • Danach der deutsche Wissenschaftler August W. von Hofmann 1861 fand man heraus, dass Chrom korrosionsbeständig ist, was spätere Wissenschaftler dazu inspirierte, die Korrosionsbeständigkeit von chromhaltigen Legierungen zu erforschen.
  • Später der deutsche Wissenschaftler Albrecht von Osten 1912 erfolgreich chromhaltiger Edelstahl entwickelt, der zu den wichtigen Meilensteinen in der Geschichte der Erfindung des Edelstahls zählt.

In diesem Zusammenhang hat sich auch der britische Wissenschaftler Harry Brearley mit der Erfindung des Edelstahls beschäftigt. Brearley führte zahlreiche Experimente im Labor durch und versuchte, eine Vielzahl verschiedener Legierungselemente hinzuzufügen, um neue Materialien zu erforschen. Sein ursprüngliches Ziel war es, zu untersuchen, wie der Lauf einer Schusswaffe verbessert werden kann, um ihn haltbarer und korrosionsbeständiger zu machen. Mit fortschreitender Forschung wandte er sich jedoch dem Stahlmaterial selbst zu und versuchte, ein neues und besseres Stahlmaterial zu finden.

Chrom in Edelstahl

Nach kontinuierlichen Tests stellte Brearley fest, dass der Stahl bei einem Chromgehalt von über 10.5 % korrosionsbeständig ist. Schließlich fand er einen Weg, Stahl Chrom hinzuzufügen, und 1913 erschien erfolgreich die Erfindung von rostfreiem Stahl, was die moderne Bedeutung von rostfreiem Stahl ist. Diese Erfindung des Edelstahls sorgte damals für Aufsehen und leitete nicht nur die Ära des Edelstahls ein, sondern begründete auch Brearleys Ruf als Wissenschaftler. Seine Erfindung des Edelstahls ist zu einem festen Bestandteil der Industrie geworden und hat tiefgreifende Auswirkungen auf die Produktion und das Leben der Menschen.

Die Erfindung von Edelstahl ist ein wissenschaftlicher und technologischer Durchbruch, der die chemischen Eigenschaften von Chrom nutzt, um die Erosion von Stahl durch korrosive Substanzen wie Sauerstoff, Wasser und Säure erfolgreich zu verhindern. Diese Erfindung des Edelstahls verleiht ihm die Eigenschaften, die gewöhnlicher Stahl nicht hat, erweitert den Anwendungsbereich von Stahlmaterialien erheblich und fördert die Entwicklung moderner Edelstahlfabriken.

Kurz gesagt, die Erfindung des rostfreien Stahls ist eine große Errungenschaft in der Geschichte der menschlichen Industrie, sein Anwendungsbereich erweitert sich ständig, und der Aufbau und die Entwicklung der modernen Gesellschaft haben eine entscheidende Rolle gespielt.

Die Erfindung des Edelstahls im Jahr 1913 hatte großen Einfluss auf die damaligen Edelstahlwerke. In dieser Zeit brachte die rasante Entwicklung von Edelstahlfabriken eine höhere Produktivität und mehr Möglichkeiten, aber das Problem der Korrosion von Stahlmaterialien hatte die Menschen beunruhigt. Die Erfindung des Edelstahls löste dieses Problem und brachte erhebliche Verbesserungen für den Industriesektor.

In den ersten Jahren nach der Erfindung von Edelstahl begannen die Fabriken, Edelstahl zur Herstellung langlebiger, korrosionsbeständiger Maschinen und Werkzeuge zu verwenden, was die Produktionseffizienz und Produktqualität erheblich verbesserte. Beispielsweise wurde in der Chemie-, Papier-, Pharma-, Lebensmittel- und anderen Industrien die Erfindung des rostfreien Stahls aufgrund seiner hervorragenden Korrosionsschutzeigenschaften weit verbreitet und zu einem neuen Material, das herkömmliche Eisenmaterialien ersetzt. Darüber hinaus wurde rostfreier Stahl aufgrund seiner guten Zähigkeit und Festigkeit auch bei der Herstellung von Flugzeugen, Automobilen, Schiffen und anderen Transportteilen verwendet. In den Fabriken für medizinische Geräte, Geschirr, Uhren und andere Produkte des täglichen Bedarfs ersetzte Edelstahl allmählich auch traditionelle Metallmaterialien. Obwohl der Anwendungsbereich von Edelstahl damals relativ begrenzt war, veranlassten seine hervorragende Leistung in den Industriebetrieben und die vielfältigen Anwendungsperspektiven die Menschen, ihn weiter zu erforschen und zu fördern.

Züge aus Edelstahl

Die Erfindung des Edelstahls ermöglichte es den Fabriken, haltbarere und zuverlässigere Materialien und Produkte effizienter herzustellen, was der damaligen Gesellschaft mehr Komfort und wirtschaftliche Vorteile brachte. Gleichzeitig lieferte die Erfindung des rostfreien Stahls auch neue Ideen und Richtungen für die Forschung in der Materialwissenschaft und verwandten Fabriken und eröffnete neue Bereiche für den Fortschritt von Wissenschaft und Technologie.

Nachdem Harry Brearley Edelstahl erfunden hatte, begannen die Menschen, andere Legierungsmaterialien mit besonderen Eigenschaften zu erforschen und zu entwickeln, wie z , Nuklearindustrie und andere Fabriken. Darüber hinaus haben die Korrosionsschutzeigenschaften von Edelstahl die Menschen dazu inspiriert, die Korrosionsbeständigkeit von Materialien zu untersuchen, wodurch die Erforschung und Anwendung von Korrosionsschutzmaterialien gefördert wurde. Daher hat die Erfindung des rostfreien Stahls neue Ideen und Richtungen für die Materialwissenschaft und verwandte Bereiche geliefert und den Fortschritt der Materialwissenschaft und -technologie gefördert.

Der Unterschied zwischen Edelstahl und herkömmlichem Stahl

Der Hauptunterschied zwischen Edelstahl und herkömmlichem Stahl ist die Zugabe von Legierungselementen. Herkömmlicher Stahl enthält einen hohen Anteil an Kohlenstoff, der anfällig für Rost und Korrosion ist. Die Erfindung des rostfreien Stahls hingegen hat Legierungselemente wie Chrom, Nickel und Molybdän hinzugefügt, die in der Lage sind, einen dichten Oxidfilm zu bilden, der die Oberfläche des Stahls vor Korrosion schützt. Edelstahlfabriken haben auch moderne Ausrüstung und Technologie eingeführt, um hochwertige Edelstahlprodukte herzustellen. Diese Vorteile haben es Edelstahl ermöglicht, traditionellen Stahl in vielen Bereichen zu ersetzen

Chrom in Edelstahl

Insbesondere Chrom ist eines der wichtigsten Legierungselemente in der Erfindung von Edelstahl, das mit Sauerstoff reagieren kann, um einen dichten Chromoxidfilm zu bilden, der eine weitere Korrosion der Stahloberfläche verhindert. Darüber hinaus kann Edelstahl durch Zugabe anderer Elemente chemisch und physikalisch modifiziert werden. Beispielsweise können Elemente wie Kobalt, Nickel, Molybdän und Kupfer die Festigkeit und Verschleißfestigkeit von Edelstahl verbessern. Elemente wie Titan und Niob können die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl verbessern. Daher haben verschiedene Arten von Edelstahl unterschiedliche Eigenschaften und Verwendungszwecke.

Der Unterschied zwischen Edelstahl und herkömmlichem Stahl in Bezug auf die Leistung

Der Unterschied zwischen Edelstahl und herkömmlichem Stahl in Bezug auf die Korrosionsschutzleistung spiegelt sich hauptsächlich in den folgenden Aspekten wider:

Legierungselemente: Edelstahl enthält einen hohen Anteil an Chrom und anderen Legierungselementen (wie Nickel, Molybdän usw.), diese Legierungselemente können eine dichte Oxidfilmschicht bilden und so eine weitere Erosion der Metalloberfläche durch Sauerstoff, Wasser und andere wirksam verhindern Chemikalien.

Ferrit und Austenit: Die unterschiedlichen Anteile von Ferrit und Austenit in Edelstahl führen zu einer anderen Kristallstruktur als bei normalem Stahl. Diese Kristallstruktur verleiht Edelstahl eine bessere Korrosionsbeständigkeit.

Oberflächenbearbeitung: Edelstahloberfläche kann nach dem Polieren und anderen Behandlungen eine glattere Oberfläche bilden, die Oberfläche ist schwieriger zu korrodieren.

Anwendungsgebiete: Edelstahl wird häufig in Bereichen verwendet, die Korrosionsbeständigkeit erfordern, wie z. B. in der pharmazeutischen Industrie, der Lebensmittelverarbeitung, der chemischen Industrie usw., während herkömmlicher Stahl hauptsächlich im Bauwesen, im Maschinenbau und in anderen Bereichen verwendet wird.

Auch in Bezug auf Festigkeit und Härte gibt es einige Unterschiede zwischen Edelstahl und herkömmlichem Stahl. Im Vergleich zu gewöhnlichem Stahl hat Edelstahl eine höhere Festigkeit und Härte. Dies liegt an der Zugabe einer Vielzahl von Legierungselementen in Edelstahl, wie Chrom, Nickel, Molybdän usw. Die Zugabe dieser Legierungselemente kann die Festigkeit und Härte von Edelstahl verbessern und verringert nicht seine Korrosionsbeständigkeit. Darüber hinaus hat Edelstahl auch eine höhere Duktilität und Zähigkeit, was bedeutet, dass es Belastungen und Verformungen besser widerstehen kann, ohne zu brechen oder zu brechen.

Im Gegensatz dazu kann herkömmlicher Stahl weniger stark und härter sein, hat aber auch eine bessere Bearbeitbarkeit und Verformbarkeit. Herkömmlicher Stahl ist auch relativ kostengünstig herzustellen, da er weniger Legierungselemente erfordert und der Produktionsprozess relativ einfach ist. Herkömmlicher Stahl hat jedoch eine schlechte Korrosionsbeständigkeit und ist anfällig für Oxidation und Korrosion, was ihn in einigen speziellen Umgebungen unbrauchbar macht.

Edelstahl und herkömmlicher Stahl unterscheiden sich auch in Bezug auf den Wärmeausdehnungskoeffizienten. Der Wärmeausdehnungskoeffizient ist die Änderungsrate physikalischer Größen wie Länge, Fläche und Volumen, wenn sich die Temperatur eines Objekts ändert. Da Edelstahl Elemente wie Chrom und Nickel enthält, ist sein Wärmeausdehnungskoeffizient relativ gering, sodass sich Form und Abmessungen von Edelstahl bei Temperaturänderungen weniger ändern. Im Gegensatz dazu hat herkömmlicher Stahl einen relativ hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten und zeigt daher eine große Änderung in Form und Größe, wenn die Temperatur geändert wird.

Diese Eigenschaft macht Edelstahl besser geeignet für den Einsatz in Umgebungen mit hohen oder niedrigen Temperaturen, wie z. B. in der Chemie-, Luft- und Raumfahrt- und Nuklearindustrie. In diesen Anwendungsszenarien treten große Temperaturänderungen auf, und der niedrige Wärmeausdehnungskoeffizient von Edelstahl kann die durch Temperaturänderungen verursachten Form- und Maßänderungen reduzieren und so die Stabilität und Zuverlässigkeit von Geräten und Komponenten verbessern.

Edelstahl und herkömmlicher Stahl unterscheiden sich auch in der Schweißleistung. Aufgrund der vielen Legierungselemente, die Edelstahl zugesetzt werden, ist sein Schmelzpunkt höher als der von gewöhnlichem Stahl und seine Wärmeleitfähigkeit niedriger, sodass eine höhere Schweißtemperatur und eine längere Schweißzeit erforderlich sind. Gleichzeitig neigt rostfreier Stahl während des Schweißens zu Oxidation, daher müssen einige spezielle Schweißverfahren und -geräte verwendet werden, z. B. Schutzgasschweißen, um Defekte wie Oxidation und Rissbildung an der Schweißnaht zu vermeiden. Darüber hinaus ist die Wärmeeinflusszone (Heat-Affected Zone, HAZ) von Edelstahl anfälliger für Sprödbruch als gewöhnlicher Stahl, daher ist es notwendig, die Schweißtemperatur und Schweißgeschwindigkeit beim Schweißen zu kontrollieren, um das Problem des Sprödbruchs zu vermeiden .

Der Unterschied zwischen Edelstahl und herkömmlichem Stahl in Bezug auf die Hygieneleistung zeigt sich hauptsächlich in den folgenden Aspekten:

Die Edelstahloberfläche ist glatt, gratfrei, leicht zu reinigen und zu desinfizieren, wird keine Bakterien und Viren vermehren. Während die traditionelle Stahloberfläche Grate und Unebenheiten aufweisen kann, ist es schwierig, eine gründliche Reinigungswirkung zu erzielen.

Edelstahl wird mit Chrom und anderen Elementen versetzt, kann einen dichten Oxidschutzfilm bilden, mit einem gewissen Grad an Korrosionsbeständigkeit, kann für lange Zeit in verschiedenen Umgebungen sein, um eine glatte, ebene Oberfläche zu erhalten. Dem traditionellen Stahl fehlt dieser Oxidschutzfilm, der leicht rostet, korrodiert und die Hygiene beeinträchtigt.

Edelstahl hat eine hohe Korrosionsbeständigkeit, kann einer Vielzahl von starken Säuren, starken Laugen und anderen korrosiven Medien standhalten und erzeugt keine Sekundärverschmutzung. Und herkömmlicher Stahl in Kontakt mit starken Säuren, starken Laugen und anderen korrosiven Medien ist anfällig für Korrosion und Sekundärverschmutzung.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Edelstahl offensichtliche Vorteile bei der hygienischen Leistung hat, die in der Pharmazie, der Lebensmittelindustrie, der medizinischen Ausrüstung und anderen Bereichen weit verbreitet sind und zu einem der wichtigsten Materialien zum Schutz der öffentlichen Gesundheit werden.

die Aussichten für Edelstahl in der Zukunft

Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Technologie und der Erweiterung der Anwendungen hat die Erfindung des Edelstahls eine sehr breite Perspektive. Die Nachfrage nach Edelstahl in Fabriken, Bauwesen, Transportwesen, Energie und anderen Bereichen wird weiter steigen, was Edelstahlfabriken dazu veranlassen wird, fortschrittlichere Produktionstechniken und -ausrüstungen einzusetzen, um die Produktionseffizienz und -qualität zu verbessern und die Kosten zu senken. Im Folgenden sind die Aussichten für die Entwicklung von Edelstahl in der Zukunft aufgeführt:

Die kontinuierliche Erweiterung der Anwendungsgebiete

Mit der kontinuierlichen Entwicklung der Weltwirtschaft erweitern sich auch die Anwendungsgebiete von Edelstahl. Rostfreier Stahl ist in den Bereichen Bau, Automobil, Elektronik, Chemie, Medizin, Lebensmittelverarbeitung und vielen anderen Bereichen weit verbreitet und wird in Zukunft noch mehr zum Einsatz kommen.

Forschung und Entwicklung von neuem Edelstahl

Wissenschaftler erforschen und entwickeln ständig neue rostfreie Stähle, um den Anforderungen verschiedener Anwendungen gerecht zu werden. Diese neuen Edelstähle haben eine bessere Leistung und ein breiteres Anwendungsspektrum, was neue Möglichkeiten für die Entwicklung der Edelstahlindustrie mit sich bringt.

Erhöhtes Umweltbewusstsein

Mit zunehmendem Umweltschutzbewusstsein wird Edelstahl als Wertstoff mehr Beachtung und Anwendung finden. In Zukunft werden die Edelstahlfabriken mehr auf den Umweltschutz achten und Recycling und Wiederverwendung stärken.

3D-Drucktechnologie

Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der 3D-Drucktechnologie schreitet auch die 3D-Drucktechnologie von Edelstahl voran. In Zukunft wird die 3D-Drucktechnologie von Edelstahlfabriken in der Lage sein, präzisere und komplexere Strukturen herzustellen, was neue Veränderungen in der Entwicklung der Fertigung mit sich bringen wird.

Zusammenfassung

In der Geschichte der menschlichen Entwicklung ist Edelstahl zweifellos ein revolutionäres Material. Sein Aussehen hat das Verständnis der Menschen für Stahl stark verändert und auch zur rasanten Entwicklung der modernen Industrie beigetragen. Edelstahl hat nicht nur eine hervorragende Leistung, sondern wird auch in verschiedenen Bereichen wie Bauwesen, Luftfahrt, Energie, Medizin usw. eingesetzt. Gleichzeitig hat die Erfindung von Edelstahl auch eine neue Situation in der Materialwissenschaft und verwandten Bereichen geschaffen , wodurch neue Bereiche für den Fortschritt von Wissenschaft und Technologie erschlossen werden. Edelstahlfabriken werden in Zukunft eine immer wichtigere Rolle spielen und die Weiterentwicklung und Innovation der Edelstahlindustrie fördern. Es ist zu erwarten, dass Edelstahl in der zukünftigen Entwicklung weiterhin eine wichtige Rolle spielen und größere Beiträge zum Fortschritt und zur Entwicklung der Menschheit leisten wird.