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金属王国传奇之铁的“老伙计”——锰(Mn)〈二〉(现代锰冶金)

2023-04-05 21:54 发布

研究由谢勒继续进行

伯格曼的研究由他的朋友、著名化学家卡尔·谢勒(Carl Scheele)继续进行。1774年,他向斯德哥尔摩科学院提交了一篇论文《锰(即软锰矿-原作者注)和锰的性质》,在这篇论文中,他报告了一种新元素——氯气的发现,并宣称软锰矿含有一种前所末见的新金属。但是,他也没能提炼出这种新的金属。

就在伯格曼和谢勒都遭到失败的这一年——1774年,加恩却取得了成功。他把磨碎的软锰矿和油混合后放在坩埚中,坩埚的内壁用湿木炭粉涂敷,然后在坩埚中放入一些混合物粉末。经过一小时的加热,在坩埚中发现了一颗金属锰晶粒。加恩的这一发现赢得了世界的声誉,他为金属家族增加了一个占据第十五把交椅的新成员(指锰在地壳中的含量占第十五位--译注)。

“魔火”做的工作

1774年5月16日,谢勒送给加恩一些纯的软锰矿,同时写了一封便函说:“我焦急地等待着你把'魔火’加到纯软锰矿上时所得到的结果,我希望你能尽快送给我一小块这种金属。”

“魔火”在1774年6月27日开始燃烧。仅仅一个月之后,谢勒就写信给加恩,感谢他送去的锰块:“……我认为你从软锰矿得到的金属块是一种区别于其他所有半金属元素的新元素,它和铁有密切的关系。”

十九世纪初,俄国开始用锰和铁的合金——锰铁生产锰。1825年,《采矿杂志》提到了用锰冶炼钢的问题。从此,锰这种元素的命运就和冶金学不可分割地联系在一起了。现在,冶金工业仍然是锰的主要用户,有95%的锰用在冶金工业中。

1841年出版的《大马士革钢》中,著名的俄国冶金学家P.P.安索夫(P.P.Anosov)介绍了他研究各种含锰量不同的钢的结果。安索夫把从坩埚中冶炼出的锰铁加入钢里。从1876年起,下塔吉尔(Nizhni Tagil)工厂开始炼工业用锰铁合金。

哈德菲尔德获得专利权

在锰的历史上,1882年是一个里程碑,这一年英国的冶金学家罗伯特·哈德菲尔德(Robert Hadfield)研制出了一种含锰13%的钢。1878年,19岁的青年冶金学家谢菲尔德(Sheffeild)开始研究铁和其它元素的合金,特别研究了铁和锰的合金。四年后,哈德菲尔德在他的工作日志中做了如下的记录:“我已开始进行使钢既容易锻造又能很坚硬的试验,并获得了一些很不寻常而又非常重要的结果,这些结果有可能改变现代冶金学家有关铁合金的观点。”

1883年,哈德非尔德第一个获得了以浓混合比的锰铁加入铁中制成锰铁的英国专利。他继续研究锰钢问题,并在几本著作中论述了锰在冶金中的应用和铁与锰及锰钢的一些新发现的性能。他证明,水淬能使钢的性能良好。他还获得了几个有关锰钢热处理的专利。1901年,他所设计的供淬火前用来加热锰钢的炉子也取得了专利权。

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