垃圾中的宝贝：日新月异的特种钢

第一节　垃圾中的“遗珠”

人们对不锈钢都不会感到陌生，在日常生活中使用的茶杯（图32）、炒菜烧饭用的炊具及餐具（图33、图34）、居室的装饰窗、扶手护栏（图35），甚至身上挂着的钥匙扣（图36），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，神通广大的不锈钢是怎样诞生的呢？

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图36(www.xing528.com)

你可能不会想到战争是推动不锈钢发展最重要的因素。在第一次世界大战前夕，战争的浓雾已在欧洲大地弥漫，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，将这个任务交给了冶金专家亨利·布列尔。

我们知道，钢材的特性与加入的化学元素及含量关系密切，要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，首先需要掌握相应的冶炼配方。布列尔带领助手进行了多种配方的冶炼试验，但炼出的钢经过测试检验都未能达到制造枪膛材料规定的要求。布列尔并不气馁，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试验。

布列尔的冶炼试验工作进展并不顺利，他们经历了一次又一次的失败，那些不符合要求的废钢块都被丢弃到试验场外墙角边的空地上。随着时间的推移，废钢块也越堆越高，像一座小山似的。这些废钢块历经日晒雨淋，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。在搬运过程中，人们发现在这堆被腐蚀的钢件中却有几块废钢块闪闪发亮。为什么这几个钢块没有出现锈迹呢？布列尔捡出一块反复观察琢磨着，对这种现象感到困惑不解。为揭开这个谜团，他决定对这几个怪钢块进行研究。

布列尔仔细回忆，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。为了查明它们的化学元素成分及含量，布列尔对它们进行了分析化验。经检测，分析结果表明这是铁铬合金，其含碳0.24%，含铬12.8%。布列尔喜出望外，他继续研究，进行了水、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不易锈蚀的特点。1912年，不锈钢就此被发明出来了。

科学探索是一项曲折而又艰辛的工作，但同时也不乏偶然性和趣味性。人们都说不锈钢是冶金专家布列尔歪打正着的一项“发明”，是研制枪膛钢金属材料过程中搞出的“副产品”。 1915年，布列尔的不锈钢发明成果在美国取得了专利；1916年该成果又获英国专利。此时，布列尔与莫斯勒合伙创办了一家生产不锈钢餐具的工厂，新颖的不锈钢餐具深受人们欢迎，一时风靡欧洲，后来又传遍全世界。由此，布列尔也赢得极高的声誉，他被尊称为“不锈钢之父”。

不锈钢的抗蚀性是由其组成的元素成分及含量决定的， 目前还没有发现哪一种不锈钢能抵抗所有介质的侵袭腐蚀。通常所说的不锈钢只能防御大气暴露腐蚀（温度、湿度、 日照、降雨及大气污染物等的腐蚀），且日久也会出现表面泛色，甚至出现锈迹的现象。但这些瑕疵抹杀不了不锈钢的光辉，也撼动不了用途广泛的优势地位，人们称誉不锈钢是20世纪改变人类文明进程的一项重大科学发现。