Гарри бреарли изобрел нержавеющую сталь

История нержавеющей стали

Многие считают, что изобретение нержавеющей стали, а также начало применения ее в металлургии и других отраслях промышленности, произошло в 1913 году и принадлежит английскому ученому Гарри Бреарли. Действительно, изобретение нового вида стали произошло в начале 20 века, в период, отмеченный небывалым развитием промышленности. Однако еще в 1904 году французским ученым и изобретателем Леоном Джиллетом была представлена сталь, химические свойства которой отличались устойчивостью к коррозии.

А в 1913 году англичанином Гарри Бреарли была запатентована мартенситная сталь, имеющую высокое содержание хрома и отличающаяся хорошей устойчивостью к коррозии в атмосферных условиях. Впоследствии на основе мартенситной стали начали производить современную нержавеющую сталь марки AISI 420.

Автором термина «нержавеющая сталь» является Эрнест Стюарт – один из производителей, которым Гарри Бреарли отправил образцы ножей из изобретенной им устойчивой к коррозии стали. Решение отправить образцы продукции из инновационного материала было принятоГарри Бреарли вследствие того, что промышленники длительное время отказывались использовать новый вид стали в своем производстве.

Массово продукция из нержавеющей стали начала выпускаться в 1914 году. Изначально это были ножи, выпускаемые компаниями «Томас Фирт и сыновья», а также «Джордж Ибберсон и Ко». На этих ножах действительно не образовывалась ржавчина, однако они довольно быстро затуплялись. Из-за такой особенности продукции Бреарли стали называть не изобретателем нержавеющей стали, а человеком, который придумал «не режущие» ножи.

Нержавеющая сталь приобрела широкую известность лишь через десятилетие, когда Хартфилд (преемник Гарри Бреарли) запатентовал марку стали 18-8 с. Сталь этой марки отличалась содержанием 18 % хрома и 8 % никеля. Кроме того, Хартфилдом была запатентована марка стали AISI 321, содержащая титан, а также AISI 316, в которой вместо титана содержался молибден. Такие изменения в составе нержавеющей стали позволили значительно улучшить ее технические характеристики и с успехом применять ее во многих отраслях промышленности.

В современном мире нержавеющая сталь имеет славу наиболее практичного и долговечного металла, что обуславливает практически безграничное его применение. Сейчас ассортимент нержавеющей стали насчитывает более сотни разнообразных марок, содержание хрома в которых превышает 10 %.

За одно столетие с момента своего изобретения нержавеющая сталь заслуженно стала одним из наиболее востребованных материалов, имеющим большую популярность в промышленности. Из различных марок нержавеющей стали в наши дни ведется изготовление различных деталей механизмов и корпусов транспортных средств (автомобилей, поездов, самолетов), а также бытовой техники и медицинского оборудования. Эти и многие другие изделия из нержавеющей стали окружают современного человека.

Источник

Этот день в истории: 1913 год — впервые выплавлена нержавеющая сталь

13 августа 1913 года в Шеффилде (графство Саут-Йоркшир, Англия) британский металлург Гарри Брирли впервые в истории выплавил нержавеющую сталь.

Идея производства стали, которая могла сопротивляться коррозии в атмосфере и агрессивных средах, интересовала всех производителей металла на протяжении всего времени существования этого производства.

Однако относительный прорыв в этом вопросе произошел лишь в 20-х годах XIX века. Именно тогда Майкл Фарадей и Пьер Бертье отметили способность сплава хрома с железом сопротивляться кислотной коррозии.

Правда, реализовать это открытие на практике и получить сплав стали с высоким содержанием хрома в то время не удалось, так как ученые ещё не знали о роли низкого содержания углерода.

Выплавить первую в мире нержавеющую сталь удалось лишь спустя почти век уроженцу британского Шеффилда металлургу Гарри Брирли. В 12 лет он пошёл на завод, где работал его отец, в качестве рабочего. Позднее получил должность ассистента в химической лаборатории компании.

К тридцати годам Брирли заслужил репутацию опытного профессионала, умелого в решении практических проблем промышленной металлургии. В 1908 году, когда две основные сталелитейные компании Шеффилда договорились о совместном финансировании общей исследовательской лаборатории (лаборатории Брауна Ферта), Гарри Брирли предложили возглавить проект.

В неспокойные годы, предшествовавшие Первой мировой войне, производство оружия в Великобритании значительно возросло, но возникли практические проблемы из-за чрезмерного износа внутренних поверхностей стволов. Брирли начал исследование новых сталей, которые могли бы лучше противостоять эрозии, вызванной высокими температурами. Он начал эксперименты с добавлением хрома в сталь, опираясь на опыт Фарадея и Бертье.

Проводя металлографию для изучения микроструктуры экспериментальных сплавов путем воздействия разбавленного раствора азотной кислоты в спирте, Брирли обнаружил, что новые хромистые стали оказались очень устойчивы к химическому воздействию.

Читайте также:  Сварка нержавеющей стали как

Интересно, что данное открытие натолкнуло металлурга на идею использовать его не в военной, а в мирной отрасли. Дело в том, что Шеффилд начиная еще с XVI века являлся центром производства всяческой столовой и кухонной утвари.

Брирли моментально оценил громадный потенциал хромистых сталей не только для работы в условия высоких температур (что было первоначальной целью для военных нужд), но и для массового производства столовых приборов, кастрюль и пищевого технологического оборудования.

До этого ножи из углеродистой стали ржавели, что было негигиенично, а заменой могли служить только дорогие столовые приборы из серебра или нейзильбера (сплав меди, никеля и цинка). Имея это в виду, Брирли расширил свои опыты, чтобы проверить действие на сталь пищевых кислот, таких как уксус и лимонный сок.

Именно работа в данном направлении и привела к созданию по-настоящему нержавеющей стали. Её первый в мире образец Брирли выплавил в своей лаборатории в электрической печи 13 августа 1913 года. Сплав содержал 0,24% по массе углерода и 12,8% по массе хрома.

За своё достижение в 1920 году он был награжден золотой медалью Бессемера. Заслуга Брирли как первооткрывателя признается также ведущей организацией по материалам ASM International, которая была основана в том же 1913 году. Правда, по ее информации, данную отливку под номером 1008 металлург сделал 20 августа 1913 года. Состав сплава — 12,8% хрома, 0,44% марганца, 0,2% кремния, 0,24% углерода и 85,32% железа.

Практически все исследования нержавеющих сталей были прерваны Первой мировой войной, но в 1920-х годах работы по ним возобновились. Брирли покинул лабораторию Брауна Ферта в 1915 году из-за разногласий относительно патентных прав, но исследования продолжались под руководством его преемника доктора Уильяма Хэтфилда.

Именно Хэтфилду приписывают разработку в 1924 году нержавеющей стали «18/8», которая даже сегодня, вероятно, является наиболее широко используемым сплавом этого типа. Помимо хрома (18% по массе), он имеет в составе никель (8% по массе).

Стоит сказать, что Гарри Брирли все же не остался без благодарной памяти потомков. К столетию со дня изобретения им нержавеющей стали на улице Говарда в Шеффилде художницей Сарой Йейтс была создана 13-метровая настенная композиция. Кроме того, в бывшей лаборатории Брауна Ферта установлены портрет и памятная табличка.

Источник

Гарри Брерли

Гарри Брирли (18 февраля 1871 — 14 июля 1948) был английским металлургом, которому приписывают изобретение «нержавеющей стали» (позже в англоязычном мире она была названа « нержавеющей сталью »). Основанный в Шеффилде , его изобретение принесло доступные столовые приборы в массы и способствовало расширению традиционной торговли столовыми приборами в городе. [1]

СОДЕРЖАНИЕ

Жизнь [ править ]

Брирли родился 18 февраля 1871 года в Шеффилде , Англия , в семье сталелитера Джона Брирли и его жены Джейн Брирли, урожденной Старшей. [2] Он бросил школу Вудсайд в возрасте двенадцати лет, чтобы устроиться на свою первую работу в качестве рабочего на сталелитейном заводе своего отца, а затем получил должность генерального помощника в химической лаборатории компании. Он женился на Хелен Терезе Крэнк (1874–1955) 23 октября 1895 года. [2] В течение нескольких лет, помимо лабораторных занятий, он учился дома, а затем и в вечерних классах, чтобы специализироваться на технологиях производства стали и связанном с ними химическом анализе. методы.

К тридцати годам Брирли заработал репутацию опытного профессионала и обладал большой проницательностью в решении практических, промышленных и металлургических проблем. Это было в 1908 году, когда две главные сталелитейные компании Шеффилда инновационно согласились совместно финансировать общую исследовательскую лабораторию ( Brown Firth Laboratories ), и Гарри Брерли было предложено возглавить проект.

Покинув Браун-Ферт, Брирли присоединился к металлургическому комбинату Брауна Бейли , также в Шеффилде; он стал директором фирмы в 1925 году. [3]

В 1941 году Брирли создал благотворительный фонд Freshgate Trust Foundation — благотворительную организацию, работающую в Шеффилде и Южном Йоркшире. Его цель состояла в том, чтобы предоставить «свежие ворота» или новую возможность таким людям, как он, родившимся в скромных условиях, чтобы они могли испытать более прекрасные вещи в жизни, такие как путешествия, образование, искусство и музыка. Фонд по-прежнему действует как зарегистрированная благотворительная организация, предоставляющая гранты на благотворительные цели в Южном Йоркшире. [4]

Брирли умер 14 июля 1948 года в Торки , прибрежном курортном городке в Девоне, на юго-западе Англии. Он был кремирован в крематории Эфффорд, Эффорд, недалеко от Плимута 16 июля 1948 года [2], а его прах был развеян в саду памяти крематория Эфффорд. [5]

Читайте также:  Что лучше керамика или нержавеющая сталь часы

В 2013 году в рамках Varsity Brewing Challenge Шеффилдского университета Шеффилдский университет назвал свое пиво, сваренное Торнбриджем, Брирли в ознаменование 100-летия изобретения Гарри Брирли нержавеющей стали.

Нержавеющая сталь [ править ]

В беспокойные годы непосредственно перед Первой мировой войной производство оружия в Великобритании значительно увеличилось, но возникли практические проблемы из-за эрозии (чрезмерного износа) внутренних поверхностей стволов. Брерли начал исследовать новые стали, которые могли бы лучше противостоять эрозии, вызванной высокими температурами (а не коррозии, как часто упоминается в этом отношении). Он начал исследовать добавление хрома в сталь, которое, как известно, повышает температуру плавления материала по сравнению со стандартными углеродистыми сталями.

Исследование было сосредоточено на количественной оценке влияния изменения уровней углерода (C, при концентрациях около 0,2 вес.%) И хрома (Cr, в диапазоне от 6 до 15 вес.%).

Случайное открытие [ править ]

Чтобы провести металлографию для изучения микроструктуры экспериментальных сплавов (основного фактора, определяющего механические свойства стали), необходимо было отполировать и протравить полученные металлические образцы. Для углеродистой стали разбавленного раствора азотной кислоты в спирте достаточно для получения необходимого травления, но Брерли обнаружил, что новые хромистые стали очень устойчивы к химическому воздействию.

Развитие [ править ]

Вероятно, воспитание Гарри Брирли в Шеффилде, городе, известном производством столовых приборов с XVI века, привело его к пониманию потенциала этих новых сталей для применения не только в высокотемпературных условиях, как первоначально предполагалось, но и в массовое производство пищевых продуктов, таких как столовые приборы, кастрюли, технологическое оборудование и т. д. До того времени ножи из углеродистой стали были склонны к антисанитарной ржавчине, если их не часто полировали, и для них обычно были доступны только дорогие столовые приборы из серебра или EPNS избегайте таких проблем. Имея это в виду, Брирли расширил свои исследования, включив в него тесты с пищевыми кислотами, такими как уксус.и лимонный сок с очень многообещающими результатами.

Брерли первоначально назвал новый сплав «нержавеющая сталь»; более благозвучная «нержавеющая сталь» была предложена Эрнестом Стюартом из RF Mosley’s , местного производителя столовых приборов на Portland Works , и в конечном итоге преобладала, хотя Mosley’s использовал торговую марку «Rusnorstain» в течение многих лет. Сообщается , [7] , что первый истинный нержавеющая сталь, 0.24wt% С, 12.8wt% Cr — черных сплавов , было произведено Брерли в электрической печи 13 августа 1913 года он был впоследствии награжден институт чугуна и стали «S Bessemer Золотой медаль в 1920 году [3] The американского общества по металламдает дату создания Брерли отливки номер 1008 (12,8% хрома, 0,44% марганца, 0,2% кремния, 0,24% углерода и 85,32% железа) как 20 августа 1913 г. [8]

Практически все исследовательские проекты по дальнейшему развитию нержавеющих сталей были прерваны войной 1914–1918 годов, но усилия были возобновлены в 1920-х годах. Брерли покинул лабораторию Браун-Ферт в 1915 году из-за разногласий относительно патентных прав, но исследования продолжались под руководством его преемника, доктора Хэтфилда . Именно Хэтфилду приписывают разработку в 1924 году нержавеющей стали, которая даже сегодня, вероятно, является наиболее широко используемым сплавом этого типа, так называемого « 18/8 », который помимо хрома включает никель ( Ni) в своем составе (18 мас.% Cr, 8 мас.% Ni).

Мемориалы [ править ]

Фреска Брирли высотой 13 м, посвященная 100-летию изобретения нержавеющей стали, была заказана для стороны здания на Ховард-стрит, Шеффилд, и была написана художницей Сарой Йейтс (также известной как «Фаунаграфик»). . [9]

Источник

История нержавеющей стали

История нержавеющей стали началась более двух веков назад, в 1797 году, когда ученый-химик Воклен, исследуя свойства хрома, обнаружил уникальную особенность данного металла – чрезвычайную устойчивость к воздействию кислоты. Прошло много лет, прежде чем это важное открытие нашло практическое применение в самых разных сферах нашей жизни.

Изобретение нержавеющей стали: у истоков

Версия основная — официальная

Официальным создателем нержавейки считается металлург Гарри Бреарли (Брирли) – английский исследователь, возглавлявший в начале 20 века лабораторию по изучению металлов. Деятельность лаборатории курировали сталеплавильные компании Шеффилда, первостепенной целью которых было изучение стальных сплавов, предназначавшихся для отливки оружейных стволов.

Пытаясь создать сплав с высокими прочностными и жаростойкими характеристиками, Бреарли добавлял к железу различные присадки и опытным способом исследовал получившиеся свойства металла. Неудачные образцы складировались тут же в лаборатории и со временем ржавели. Однажды ученый заметил, что одна из заготовок, отлитая больше месяца назад, не покрылась ржавчиной, а сохранила свой первоначальный блеск.

Этот состав, открытый случайно, и был взят за основу современных нержавеющих сплавов. В его состав входило железо, хром, марганец, углерод и кремний. Именно Гарри Бреарли в 1913 г. получил патент на первый мартенситный сплав, ставший предшественником современной марки AISI 420.

Читайте также:  Шайба оцинкованная кузовная din 9021 10мм

Другие исследователи нержавеющих металлов

Но не все согласны с первенством Бреарли в истории изобретения нержавейки. В 1821 г. французский исследователь Пьер Бертье доказал, что добавление никеля в состав сплава делает его устойчивым к ржавчине. Правда, у этого предшественника нержавейки выявилась другая проблема. Материал получался очень хрупким, что являлось серьезным недостатком для его использования. В дальнейшем над первоначальным рецептом работал ряд авторов. Один из них – Элвуд Хейнс подал документы для получения патента на год раньше Бреарли, но смог получить его только спустя семь лет.

В 1904 году Джиллет в производстве бритвы использовал сплав, химические свойства которого хорошо противостояли коррозийным процессам. Немецкий ученый Филипп Моннартц в 1911 г. опубликовал свои результаты изучения коррозионностойкой стали. Э. Маурэр и Б. Штраус в 1912 г. получили патент на аустенитный нержавеющий состав с высоким содержанием хрома и никеля.

Тем не менее, Бреарли был признан основоположником и главным исследователем дальнейших теоретических и практических разработок в области нержавейки.

Вывод нержавейки на массовый рынок

Бреарли продолжил свои опыты с необычной заготовкой и выяснил, что получившийся состав устойчив к воздействию кислот. Несомненно, у новой стали был большой потенциал. Несмотря на то, что в оружейном производстве применения она не нашла, ее успешно можно было использовать в других сферах.

Ученый предложил ведущим металлургическим компаниям использовать прокат с новыми химическими свойствами для изготовления столовых приборов, но не встретил заинтересованности со стороны производителей. Они считали материал бесперспективным, дорогим в производстве и отказались изготавливать продукцию и продвигать ее на рынке. Дальнейшая судьба нержавейки оказалась под большим вопросом.

Но через год Э. Стюарт, сотрудник компании, производящей столовые приборы, согласился в качестве эксперимента выпустить пробную партию ножей. Продукция получила высокую оценку среди потребителей и, после усовершенствования технологии изготовления, компания Шеффилда признала хорошие перспективы нового изобретения на рынке.

Производство набирало обороты. Всего через несколько лет на изобретение были получены патенты в Европе, США и Канаде. В результате сотрудничества Бреарли и Хейнса была создана международная корпорация по производству и изготовлению продукции из мартенситных и ферритных нержавеющих сталей.

Популяризация нержавеющих сплавов

Широкую известность среди мировой общественности нержавеющая сталь получила чуть более 100 лет назад, после выхода заметки в New York Times о технологическом прорыве, совершенном компанией Шеффилда. По заявлению британского производителя, новый вид изделий не подвержен коррозии, не теряет первоначального блеска под воздействием воды и кислот, не покрывается пятнами и не тускнеет со временем.

Изначально новый сплав предназначался для изготовления столовых приборов, но уже через несколько лет стал использоваться в самых разных отраслях промышленности и машиностроения.

Типы нержавеющих сталей

В результате многочисленных экспериментов с базовым химическим составом и соотношением присадок были выделены основные группы сплавов:

  • Ферритные – низкоуглеродные, с большим содержанием хрома (до 30%), пластичные и легкие в обработке.
  • Мартенситные – хромисто-углеродные составы, обладающие высокой прочностью.
  • Аустенитные (хромо-никелевые) – немагнитные сплавы, по антикоррозийным свойствам превосходящие ферритные и мартенситные.
  • Комбинированные – сочетающие свойства аустенитных и ферритных сталей.

Нержавеющая сталь сегодня – основные сферы использования

Современную жизнь сложно представить без нержавейки. Когда нержавеющая сталь появилась в промышленности, это упростило многие технологические процессы и помогло модернизировать производство, вывести его совершенно на новый уровень развития.

Долговечный и практичный металл получил широкое распространение в пищевой промышленности. Оборудование, производственные линии, емкости и резервуары для транспортировки и хранения продукции, столовые приборы и посуда – роль нержавейки в этой сфере, действительно, огромна.

В медицине нержавейка решила проблемы обработки и гигиеничности инструментов и рабочих поверхностей. Она используется при изготовлении медицинского оборудования и мебели, расходных материалов, инструментов.

Основное назначение коррозионностойкой стали в данной отрасли – производство деталей, устройств и агрегатов для станкостроения, транспортного машиностроения, нужд промышленности.

В нефтехимической промышленности коррозионностойкие стали используют в производстве реакторов, труб, агрегатов, узлов, конструкций, резервуаров, к которым предъявляются высокие требования прочности и стойкости к агрессивным средам.

Архитектура и строительство

В архитектуре и строительстве из нержавеющих сплавов изготавливаются элементы декора и отделки, опорные конструкции. Материал великолепно сочетается с деревом, стеклом, камнем и в любом интерьере будет смотреться превосходно.

Космос и авиация

В авиационно-космической промышленности материал незаменим для создания специального оборудования, приборов, деталей.

С годами возможности использования антикоррозийных сплавов только расширяются. Правильно подобранные и обработанные металлоизделия – идеальный материал для длительного и беспроблемного использования. В настоящее время существуют десятки разновидностей металлопроката нержавейки, свойства которого определяются требованиями соответствующей отрасли.

Источник

Поделиться с друзьями
Металл