Quando o aço inoxidável foi inventado?

Harry Brearley inventou o aço inoxidável

Harry Brearley

Harry Brearley inventou o aço inoxidável

Hoje, usamos produtos de aço inoxidável quase todos os dias, desde utensílios de cozinha até equipamentos de construção e transporte. Mas você sabia quando o aço inoxidável foi inventado? Como era o mundo quando o aço inoxidável foi inventado? As pessoas naquela época perceberam que estavam criando material revolucionário que desempenharia um papel importante no mundo de amanhã? Essas questões aparentemente simples envolvem muitos antecedentes históricos e tecnológicos.

Quando foi inventado o aço inoxidável?

O aço inoxidável foi inventado em 1913 por Harry Brearley, um cientista britânico. Na época, ele buscava um material que resistisse à corrosão para solucionar um problema que surgia na manufatura britânica da época. Ele adicionou cromo ao ferro para criar uma nova liga que hoje é conhecida como aço inoxidável. Esta invenção revolucionou as modernas fábricas de aço inoxidável e forneceu às pessoas um material forte e resistente à corrosão.

Neste artigo, vamos nos aprofundar no histórico da invenção do aço inoxidável e seu impacto na sociedade moderna, explorando como ele se tornou um dos materiais mais comuns no mundo moderno.

PRIMEIRA PARTE

Antecedentes da invenção do aço inoxidável

SEGUNDA PARTE

A invenção do aço inoxidável sobre o impacto da indústria na época

TERCEIRA PARTE

A diferença entre o aço inoxidável e o aço tradicional

PARTE IV

As perspectivas para o aço inoxidável no futuro

Antecedentes da invenção do aço inoxidável

O pano de fundo da invenção do aço inoxidável remonta à revolução industrial no início do século XIX. Naquela época, com o rápido desenvolvimento de indústrias, fábricas e a aceleração da urbanização, a demanda por materiais de aço nas fábricas aumentou. No entanto, os materiais de aço tradicionais têm um problema sério e são vulneráveis ​​à corrosão ambiental. Este problema foi especialmente proeminente nas indústrias marinha, química e alimentícia.

Portanto, os cientistas começaram a estudar como criar um novo tipo de material de aço com propriedades anticorrosivas. Os seguintes cientistas fizeram uma grande contribuição para o processo de invenção do aço inoxidável:

  • O primeiro cientista a tentar desenvolver o aço inoxidável é o químico britânico, Perkins, ele descobriu um método sintético que pode ser usado para corantes no início do século 19, em que o agente sintético usado é o cromato comumente usado em aço inoxidável.
  • Depois disso, o cientista alemão Agosto W. von Hofmann 1861 descobriu que o cromo tem resistência à corrosão, o que inspirou cientistas posteriores a explorar a resistência à corrosão de ligas contendo cromo.
  • Mais tarde, o cientista alemão Albert von Osten 1912 desenvolveu com sucesso aço inoxidável contendo cromo, que é um dos marcos importantes na história da invenção do aço inoxidável.

Nesse contexto, o cientista britânico Harry Brearley também se lançou na invenção do aço inoxidável. Brearley realizou vários experimentos em laboratório, tentando adicionar uma variedade de diferentes elementos de liga para explorar novos materiais. Seu objetivo inicial era estudar como melhorar o cano de uma arma de fogo para torná-la mais durável e resistente à corrosão. No entanto, à medida que sua pesquisa avançava, ele começou a voltar sua atenção para o próprio material de aço, tentando encontrar um novo e melhor material de aço.

Cromo em aço inoxidável

Após testes contínuos, Brearley descobriu que, quando o teor de cromo excedesse 10.5%, o aço seria capaz de resistir à corrosão. Finalmente, ele encontrou uma maneira de adicionar cromo ao aço e, em 1913, surgiu com sucesso a invenção do aço inoxidável, que é o sentido moderno do aço inoxidável. Essa invenção do aço inoxidável causou sensação na época e não apenas inaugurou a era do aço inoxidável, mas também estabeleceu a reputação de Brearley como cientista. Sua invenção do aço inoxidável tornou-se parte integrante da indústria, afetando profundamente a produção e a vida das pessoas.

A invenção do aço inoxidável é um avanço científico e tecnológico, que usa as propriedades químicas do cromo para prevenir com sucesso a erosão do aço por substâncias corrosivas como oxigênio, água e ácido. Esta invenção do aço inoxidável torna as propriedades que o aço comum não possui, expandindo muito o escopo de aplicação dos materiais de aço e promovendo o desenvolvimento de modernas fábricas de aço inoxidável.

Em suma, a invenção do aço inoxidável é uma grande conquista na história da indústria humana, sua gama de aplicações continua a se expandir e a construção e o desenvolvimento da sociedade moderna têm desempenhado um papel vital.

A invenção do aço inoxidável em 1913 teve um grande impacto nas fábricas de aço inoxidável da época. Naquela época, o rápido desenvolvimento das fábricas de aço inoxidável trouxe maior produtividade e mais oportunidades, mas o problema da corrosão dos materiais de aço incomodava as pessoas. A invenção do aço inoxidável resolveu esse problema e trouxe melhorias significativas para o setor industrial.

Nos primeiros anos após a invenção do aço inoxidável, as fábricas começaram a usar aço inoxidável para fabricar máquinas e ferramentas duráveis ​​e resistentes à corrosão, melhorando consideravelmente a eficiência da produção e a qualidade do produto. Por exemplo, nas indústrias química, de papel, farmacêutica, alimentícia e outras, a invenção do aço inoxidável tem sido amplamente utilizada devido às suas excelentes propriedades anticorrosivas, tornando-se um novo material para substituir os tradicionais materiais ferrosos. Além disso, devido à sua boa tenacidade e resistência, o aço inoxidável também tem sido usado na fabricação de aeronaves, automóveis, navios e outras peças de transporte. Nas fábricas de equipamentos médicos, utensílios de mesa, relógios e outras necessidades diárias de fabricação, o aço inoxidável também começou a substituir gradualmente os materiais metálicos tradicionais. No geral, embora o escopo de aplicação do aço inoxidável na época fosse relativamente limitado, seu excelente desempenho nas fábricas industriais e uma ampla gama de perspectivas de aplicação levaram as pessoas a pesquisar e promovê-lo.

trens de aço inoxidável

A invenção do aço inoxidável permitiu que as fábricas produzissem materiais e produtos mais duráveis ​​e confiáveis ​​de forma mais eficiente, trazendo assim mais comodidade e benefícios econômicos para a sociedade da época. Ao mesmo tempo, a invenção do aço inoxidável também forneceu novas ideias e direções para pesquisas em ciência de materiais e fábricas relacionadas, abrindo novas áreas para o avanço da ciência e da tecnologia.

Depois que Harry Brearley inventou o aço inoxidável, as pessoas começaram a pesquisar e desenvolver outros materiais de liga com propriedades especiais, como ligas de alta temperatura, ligas de alta resistência, etc. , indústria nuclear e outras fábricas. Além disso, as propriedades anticorrosivas do aço inoxidável também inspiraram as pessoas a estudar a resistência à corrosão dos materiais, promovendo assim a pesquisa e aplicação de materiais anticorrosivos. Portanto, a invenção do aço inoxidável forneceu novas ideias e direções para a ciência dos materiais e áreas afins, promovendo o progresso da ciência e tecnologia dos materiais.

A diferença entre o aço inoxidável e o aço tradicional

A principal diferença entre o aço inoxidável e o aço tradicional é a adição de elementos de liga. O aço tradicional contém uma alta porcentagem de carbono, que é propenso a ferrugem e corrosão. A invenção do aço inoxidável, por outro lado, adicionou elementos de liga como cromo, níquel e molibdênio, que são capazes de formar um filme de óxido denso que protege a superfície do aço da corrosão. As fábricas de aço inoxidável também adotaram equipamentos e tecnologias modernas para produzir produtos de aço inoxidável de alta qualidade. Essas vantagens permitiram que o aço inoxidável substituísse o aço tradicional em muitas áreas

Cromo em aço inoxidável

Especificamente, o cromo é um dos elementos de liga mais importantes na invenção do aço inoxidável, que pode reagir com o oxigênio para formar um filme denso de óxido de cromo que evita a corrosão adicional da superfície do aço. Além disso, o aço inoxidável pode ser modificado química e fisicamente pela adição de outros elementos. Por exemplo, elementos como cobalto, níquel, molibdênio e cobre podem melhorar a força e a resistência ao desgaste do aço inoxidável. Elementos como titânio e nióbio podem melhorar a resistência à corrosão do aço inoxidável. Portanto, diferentes tipos de aço inoxidável têm diferentes propriedades e usos.

A diferença entre o aço inoxidável e o aço tradicional em termos de desempenho

A diferença entre o aço inoxidável e o aço tradicional em termos de desempenho anticorrosivo reflete-se principalmente nos seguintes aspectos:

Elementos de Liga: O aço inoxidável contém uma alta proporção de cromo e outros elementos de liga (como níquel, molibdênio, etc.), esses elementos de liga podem formar uma camada de filme de óxido denso, evitando efetivamente a erosão da superfície do metal por oxigênio, água e outros produtos químicos.

Ferrita e Austenita: As diferentes proporções de ferrita e austenita no aço inoxidável resultam em uma estrutura cristalina diferente da do aço comum. Essa estrutura cristalina faz com que o aço inoxidável tenha melhor resistência à corrosão.

Tratamento da superfície: A superfície de aço inoxidável após polimento e outros tratamentos pode formar uma superfície mais lisa, a superfície é mais difícil de ser corroída.

Áreas de aplicação: O aço inoxidável é amplamente utilizado em áreas que exigem resistência à corrosão, como farmacêutica, processamento de alimentos, indústria química, etc., enquanto o aço tradicional é usado principalmente na construção, fabricação de máquinas e outros campos.

Existem também algumas diferenças entre o aço inoxidável e o aço convencional em termos de resistência e dureza. Comparado ao aço comum, o aço inoxidável tem maior resistência e dureza. Isso se deve à adição de uma variedade de elementos de liga no aço inoxidável, como cromo, níquel, molibdênio, etc. A adição desses elementos de liga pode melhorar a resistência e a dureza do aço inoxidável e não reduz sua resistência à corrosão. Além disso, o aço inoxidável também possui maior ductilidade e tenacidade, o que significa que pode suportar melhor o estresse e a deformação sem quebrar ou fraturar.

Em contraste, o aço convencional pode ser menos forte e duro, mas também tem melhor usinabilidade e maleabilidade. O aço convencional também é relativamente barato de fabricar porque requer menos elementos de liga e o processo de produção é relativamente simples. No entanto, o aço convencional tem baixa resistência à corrosão e é suscetível à oxidação e corrosão, tornando-o inutilizável em alguns ambientes especiais.

O aço inoxidável e o aço tradicional também diferem em termos de coeficiente de expansão térmica. O coeficiente de expansão térmica é a taxa de mudança de grandezas físicas, como comprimento, área e volume, quando um objeto muda de temperatura. Como o aço inoxidável contém elementos como cromo e níquel, seu coeficiente de expansão térmica é relativamente baixo, de modo que a forma e as dimensões do aço inoxidável mudam menos quando a temperatura muda. Em contraste, o aço convencional tem um coeficiente de expansão térmica relativamente alto e, portanto, apresenta uma grande mudança de forma e tamanho quando a temperatura é alterada.

Essa propriedade torna o aço inoxidável mais adequado para uso em ambientes de alta ou baixa temperatura, como nas indústrias química, aeroespacial e nuclear. Nestes cenários de aplicação, ocorrem grandes variações de temperatura, e o baixo coeficiente de dilatação térmica do aço inoxidável pode reduzir as alterações de forma e dimensionais causadas pelas variações de temperatura, melhorando assim a estabilidade e confiabilidade dos equipamentos e componentes.

O aço inoxidável e o aço convencional também diferem em termos de desempenho de soldagem. Devido aos muitos elementos de liga adicionados ao aço inoxidável, seu ponto de fusão é maior que o do aço comum e sua condutividade térmica é menor, portanto requer temperatura de soldagem mais alta e tempo de soldagem mais longo. Ao mesmo tempo, o aço inoxidável é propenso à oxidação durante a soldagem, por isso precisa usar alguns métodos e equipamentos especiais de soldagem, como soldagem com proteção de gás inerte, para evitar defeitos como oxidação e rachaduras na solda. Além disso, a zona afetada pelo calor (zona afetada pelo calor, HAZ) do aço inoxidável é mais propensa a fratura frágil do que o aço comum, por isso é necessário controlar a temperatura de soldagem e a velocidade de soldagem ao soldar para evitar o problema de fratura frágil .

A diferença entre o aço inoxidável e o aço tradicional em termos de desempenho sanitário manifesta-se principalmente nos seguintes aspetos:

A superfície de aço inoxidável é lisa, sem rebarbas, fácil de limpar e desinfetar, não cria bactérias e vírus. Embora a superfície de aço tradicional possa ter rebarbas e saliências, é difícil obter um efeito de limpeza completo.

O aço inoxidável é adicionado com cromo e outros elementos, pode formar um filme protetor de óxido denso, com um certo grau de resistência à corrosão, pode estar em diferentes ambientes por um longo tempo para manter uma superfície lisa e plana. A falta de aço tradicional desta película protetora de óxido, fácil de ferrugem, corrosão, afetando a higiene.

O aço inoxidável tem alta resistência à corrosão, pode suportar uma variedade de ácidos fortes, álcalis fortes e outros meios corrosivos, não produzirá poluição secundária. E o aço tradicional em contato com ácidos fortes, álcalis fortes e outros meios corrosivos são propensos à corrosão, poluição secundária.

Em resumo, o aço inoxidável tem vantagens óbvias no desempenho sanitário, amplamente utilizado em produtos farmacêuticos, alimentos, equipamentos médicos e outros campos, tornando-se um dos materiais importantes para proteger a saúde pública.

as perspectivas para o aço inoxidável no futuro

Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia e a expansão das aplicações, a invenção do aço inoxidável tem uma perspectiva muito ampla. A demanda por aço inoxidável em fábricas, construção, transporte, energia e outros campos continuará a crescer, o que levará as fábricas de aço inoxidável a adotar técnicas e equipamentos de produção mais avançados para melhorar a eficiência e a qualidade da produção e reduzir custos. As perspectivas para o desenvolvimento do aço inoxidável no futuro são as seguintes:

A expansão contínua das áreas de aplicação

Com o desenvolvimento contínuo da economia global, as áreas de aplicação do aço inoxidável também estão se expandindo. O aço inoxidável tem sido amplamente utilizado na construção, automotiva, eletrônica, química, médica, processamento de alimentos e muitos outros campos, e envolverá mais no futuro.

Pesquisa e desenvolvimento de novos aços inoxidáveis

Os cientistas estão constantemente pesquisando e desenvolvendo novos aços inoxidáveis ​​para atender às necessidades de diferentes aplicações. Esses novos aços inoxidáveis ​​têm melhor desempenho e uma gama mais ampla de aplicações, trazendo novas oportunidades para o desenvolvimento da indústria de aços inoxidáveis.

Maior consciência ambiental

À medida que aumenta a conscientização das pessoas sobre a proteção ambiental, o aço inoxidável como material reciclável receberá mais atenção e aplicação. No futuro, as fábricas de aço inoxidável prestarão mais atenção à proteção ambiental e fortalecerão a reciclagem e a reutilização.

Tecnologia de impressão 3D

Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia de impressão 3D, a tecnologia de impressão 3D de aço inoxidável também está progredindo. No futuro, a tecnologia de impressão 3D das fábricas de aço inoxidável poderá fabricar estruturas mais precisas e complexas, trazendo novas mudanças no desenvolvimento da fabricação.

Conclusão

Na história do desenvolvimento humano, o aço inoxidável é, sem dúvida, um material revolucionário. Sua aparência mudou muito a compreensão das pessoas sobre o aço e também contribuiu para o rápido desenvolvimento da indústria moderna. O aço inoxidável não só tem excelente desempenho, mas também é amplamente utilizado em vários campos, como construção, aviação, energia, medicina, etc. Ao mesmo tempo, a invenção do aço inoxidável também criou uma nova situação na ciência dos materiais e áreas relacionadas. , abrindo novos caminhos para o progresso da ciência e da tecnologia. As fábricas de aço inoxidável desempenharão um papel cada vez mais importante no futuro, promovendo o desenvolvimento contínuo e a inovação da indústria de aço inoxidável. Pode-se esperar que, no desenvolvimento futuro, o aço inoxidável continue a desempenhar um papel importante e a fazer maiores contribuições para o progresso e desenvolvimento da humanidade.