如前所述,歐美發明現在概念上的不銹鋼并用于工業制造是始于1912~1914年。日本于1915年前后就從歐美的文獻上已經對不銹鋼有所了解,橫須賀海軍工廠造機部曾經對不銹鋼的排出閥門(men)用材料進行過試制試驗。可是,日本真正致力于研究、制造不銹鋼的部分是吳海軍工廠的制鋼部,該工廠以大型特殊鋼制品的制造為主,一直努力提高兵器用鋼的性能和研究開發新材料。該部于1916年研制用于潛水艇炮身、炮架的材料,利用坩堝著手制造13Cr鋼,從1918年開始轉而使用埃魯電弧爐進行生產,主要用于潛水艇10cm炮的旋轉盤(艦載炮的底盤)。當時該部的不銹鋼鋼種的名稱和規格成分如表2.1所示,該表中鋼種的記號EB是取自 Ever Bright Steel的開頭字母。

由(you)于當(dang)時(shi)作(zuo)為原料的(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)鐵中碳的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)為8%~5%,偏高,而且進(jin)口的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬鉻(ge)過于昂(ang)貴,所(suo)以(yi)吳海軍工廠獨自(zi)使用(yong)(yong)含(han)有5%C的(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)鐵,利(li)用(yong)(yong)轉爐(lu)把碳的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)降到0.3%,然(ran)后轉而利(li)用(yong)(yong)電(dian)弧爐(lu)進(jin)行(xing)精煉(lian)來調整成(cheng)(cheng)分(fen),開(kai)發出了(le)轉爐(lu)-電(dian)弧爐(lu)一(yi)體的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)制(zhi)(zhi)(zhi)造法,由(you)此可以(yi)制(zhi)(zhi)(zhi)造出如表2.2所(suo)示成(cheng)(cheng)分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(1919年(nian)(nian))。表2.2中也列出1913年(nian)(nian)Brearley 制(zhi)(zhi)(zhi)造13Cr鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)分(fen),兩者(zhe)除了(le)鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)有約1%的(de)(de)(de)(de)(de)差異外,其余幾乎(hu)完全相同。1920年(nian)(nian)首次(ci)制(zhi)(zhi)(zhi)造出不(bu)銹鋼(gang)(gang)(13Cr鋼(gang)(gang))的(de)(de)(de)(de)(de)渦(wo)輪(lun)葉(xie)(xie)片,1925年(nian)(nian)試(shi)制(zhi)(zhi)(zhi)了(le)18Cr-8Ni不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)旋(xuan)轉盤。當(dang)時(shi)制(zhi)(zhi)(zhi)作(zuo)船舶用(yong)(yong)渦(wo)輪(lun)葉(xie)(xie)片時(shi),主要使用(yong)(yong)磷青銅(tong),但是在(zai)美(mei)國用(yong)(yong)磷青銅(tong)制(zhi)(zhi)(zhi)造的(de)(de)(de)(de)(de)葉(xie)(xie)片由(you)于振動(dong)疲(pi)勞會(hui)發生折損事故(gu),于是人們(men)以(yi)此為契機開(kai)始(shi)研究(jiu)不(bu)銹鋼(gang)(gang)作(zuo)為替(ti)代。與18Cr-8Ni進(jin)行(xing)比較,人們(men)決定采(cai)用(yong)(yong)振動(dong)疲(pi)勞限較高的(de)(de)(de)(de)(de)13Cr鋼(gang)(gang)。因(yin)此,日本海軍也模仿他們(men)于1929年(nian)(nian)決定用(yong)(yong)13Cr鋼(gang)(gang)來進(jin)行(xing)制(zhi)(zhi)(zhi)造。

在(zai)(zai)(zai)民(min)(min)間(jian),1918年(nian)八幡(fan)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)鐵所(suo)的(de)(de)兒玉晉匡工(gong)程(cheng)師對英國(guo)的(de)(de)13Cr不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)進(jin)(jin)行了(le)(le)分析(xi),1920年(nian)該所(suo)試(shi)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)了(le)(le)13Cr不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),1923年(nian)由日(ri)本特殊鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造了(le)(le)渦輪葉(xie)片(pian)用(yong)(yong)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)等等,以(yi)13Cr不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)為中心進(jin)(jin)行了(le)(le)一(yi)(yi)(yi)系列不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)研究(jiu)、制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造活動。到大正末年(nian)(1926年(nian))為止,有關13Cr不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)研究(jiu)、制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造基本維持在(zai)(zai)(zai)日(ri)本國(guo)產(chan)水(shui)平。另一(yi)(yi)(yi)方(fang)面(mian),關于(yu)(yu)奧(ao)氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),1928年(nian)德(de)國(guo)Krupp公(gong)司(si)(si)把V2A用(yong)(yong)于(yu)(yu)軍用(yong)(yong)。王子火藥廠利用(yong)(yong)進(jin)(jin)口的(de)(de)18Cr-8Ni 鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造生產(chan)硝酸的(de)(de)設備等等,主要使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)都是進(jin)(jin)口品(pin),不(bu)(bu)(bu)過1927年(nian)左右八幡(fan)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)鐵所(suo)也制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造了(le)(le)18Cr-8Ni不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)厚板,另外其他幾(ji)家(jia)公(gong)司(si)(si)也能夠制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造18Cr-8Ni不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)。1931年(nian)作為朝日(ri)新(xin)聞社創立50周(zhou)(zhou)年(nian)紀念工(gong)程(cheng),在(zai)(zai)(zai)大阪中之(zhi)島建設10層(ceng)的(de)(de)朝日(ri)會館大廈(sha)(圖2.1)時,1~3層(ceng)的(de)(de)外側壁面(mian)、窗框、裝(zhuang)飾窗、大門周(zhou)(zhou)圍及其他部(bu)分使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)都是日(ri)本國(guo)產(chan)18Cr-8Ni不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)板,這(zhe)(zhe)就是當時民(min)(min)間(jian)使(shi)用(yong)(yong)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)例(li)子。在(zai)(zai)(zai)川那(nei)邊制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)所(suo)和日(ri)本特殊鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)熔(rong)煉(lian),在(zai)(zai)(zai)川崎造船所(suo)(現川崎制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)鐵)軋成厚3mm、寬1m的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)板,這(zhe)(zhe)就是大廈(sha)的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)部(bu)分材料,雖然(ran)只是一(yi)(yi)(yi)部(bu)分,但卻(que)是日(ri)本第一(yi)(yi)(yi)次利用(yong)(yong)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)進(jin)(jin)行的(de)(de)大廈(sha)外部(bu)裝(zhuang)潢(huang)。到1932年(nian)日(ri)本國(guo)內(nei)也可(ke)以(yi)生產(chan)工(gong)業低碳鉻鐵,不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)產(chan)量隨之(zhi)增加,軍隊及民(min)(min)間(jian)的(de)(de)需求擴(kuo)大起來(lai)。

1931年(nian)創(chuang)立了專門(men)經營不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)日(ri)本金(jin)(jin)屬工(gong)業,1934年(nian)該公(gong)司(si)制(zhi)(zhi)造的(de)(de)(de)18Cr-8Ni不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)板用(yong)于陸軍王子火藥廠的(de)(de)(de)硝酸(suan)生(sheng)產設(she)備(bei)。另外,制(zhi)(zhi)造特(te)殊鋼(gang)(gang)、輕合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)日(ri)本火工(gong)(以后的(de)(de)(de)日(ri)本冶金(jin)(jin)工(gong)業)也(ye)(ye)從1936年(nian)開(kai)始著手制(zhi)(zhi)造18Cr-8Ni不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。當(dang)時,肥料工(gong)業的(de)(de)(de)硝酸(suan)、硫酸(suan)設(she)備(bei)、紙(zhi)漿工(gong)業的(de)(de)(de)亞硫酸(suan)裝(zhuang)(zhuang)置等民(min)間生(sheng)產裝(zhuang)(zhuang)置,對18Cr-8Ni不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)也(ye)(ye)有所需求。此外,當(dang)時作為不(bu)生(sheng)銹(xiu)金(jin)(jin)屬而(er)被使用(yong)的(de)(de)(de)銅、黃銅,由(you)于國際(ji)收(shou)支方面的(de)(de)(de)原因(yin)受到進口限制(zhi)(zhi),作為其代(dai)用(yong)品,1934年(nian),創(chuang)立的(de)(de)(de)日(ri)本不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)開(kai)始著手制(zhi)(zhi)造低(di)廉的(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),即(ji)低(di)C-13Cr不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。而(er)且樋口喜六利用(yong)之前開(kai)發的(de)(de)(de)低(di)碳鉻(ge)鐵制(zhi)(zhi)造法(fa)(鉻(ge)硅化(hua)物法(fa)),成功地從鉻(ge)礦石中直接制(zhi)(zhi)造出C-13Cr不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。
戰爭期間,不銹鋼主要用于飛機用耐熱鋼等方面,專門面向軍用生產,產量也有所增加,從1936年的1864噸增加到1941年的8453噸,到戰爭結束前的1944年增至15781噸,可是,進入戰時體制后,鎳的獲得變得十分困難,以至于1941年6月發出了鎳禁止令。因此,軍隊和民間都盛行于開發無鎳奧氏體不銹鋼,以先行的德國Cr-Mn系和Cr-Mn-N系不銹鋼為首,開發了Mn-Cr-V鋼和Mn-Cr-V-N鋼。在戰爭期間,海軍命令特殊鋼制造公司報告的研究內容(145項)中,關于不銹鋼的有以下9項,其中有許多題目是關于Cr系不銹鋼的。
1. 13Cr不銹鋼的研究-添加N2來改善(shan)材料質量 (日(ri)立制(zhi)作所)
2. 高(gao)強(qiang)度磁性接線(xian)-用于潛水艇發動機轉子(zi)(住友電工)
3. 不銹鋼(gang)(gang)發(fa)條(tiao)鋼(gang)(gang)線-用(yong)于潛水艇機(ji)槍發(fa)條(tiao)(住友(you)電工)
4. 不(bu)(bu)銹鋼(gang)焊條(日(ri)本不(bu)(bu)銹鋼(gang))
5. 改(gai)善高鉻鋼的沖擊(ji)值(zhi)(日本不銹鋼)
6. 18Cr鑄鋼的耐海(hai)水(shui)性(xing)-用于魚雷(日(ri)本不銹鋼)
7. 耐鹽(yan)酸合金(日本電(dian)解制鐵所)
8. 高Cr不銹鋼(gang)板的電解酸洗(日本金屬工業)
9. 利用(yong)電弧爐生產(chan)低碳不銹(xiu)鋼(gang)(日(ri)本金屬工業(ye))

