1920 och tidigare

1920 och tidigare, 1921 – 1930 Pionjäråren

Vi börjar lite längre bak i historien och tar med ett urval av några viktiga uppfinningar, upptäckter och tillverkningsprocesser som gjort det möjligt att tillverka rostfria stål och de metaller och andra ämnen som de består av.

— FÖRHISTORIEN —

500 000 år före Kristus

  • De tidigaste människorna upptäcker elden och därmed också kolet. Några tusen år för Kristus tillverkar man i Romarriket kol i kolmilor på samma sätt som idag. Kol (C) är ett legeringsämne i alla stål och mycket viktigt att ha koll på.

3000 – 2700 före Kristus, i mitten på bronsåldern (före järnåldern)

  • Kunskapen att framställa järn (Fe) kommer till i norra Syrien, men redan innan dess hade järn från meteoriter använts till att framställa olika föremål.

1722

  • Fransmannen René Antoine Ferchault de Réaumur visar hur man gör stål av järn i sin bok “The art of converting Iron into Steel, and of rendering cast Iron ductile”. Skillnaden mellan järn och stål beror på hur mycket kol det finns i järnet.  

1751

  • Grundämnet nickel (Ni) upptäcks av Axel Cronstedt i malm från en koboltgruva i Los i Hälsingland. Nickel används för att göra det rostfria stålet formbart. Rent nickel rostar inte så lätt och det har använts i kastruller och andra bruksföremål innan det rostfria stålet uppfanns. Nickel är och var en relativt dyr metall, så dessa föremål var ämnade åt mycket köpstarka kunder.

1778 – 1781

  • Molybden (Mo) är ett metalliskt grundämne som används för att förbättra korrosionshärdigheten i rostfria stål. Carl Wilhelm Scheele var först med att analysera och beskriva molybden 1778. Molybden framställdes i ren form första gången 1781 av den svenske kemisten Peter Jakob Hjelm. Namnet molybden kommer av molybdos, som betyder bly på klassisk grekiska, eftersom de båda metallerna påminner om varandra.

1797

  • Grundämnet krom (Cr) upptäcks av fransmannen Louis Nicholas Vauquelin. Det konstateras tidigt att materialet ”inte rostar” och är blankt. Det är kromet som gör stålet rostfritt och gör det till det viktigaste legeringsämnet som definierar vad som är ett rostfritt stål.

1872

  • John T Woods och John Clark söker patent på en ”Weather resistant alloy” (ett väderbeständigt stål) med mellan 5 och 30 % krom samt med en tillsats av wolfram. Patentansökan lämnas in, men patentprocessen fullföljs aldrig. Detta är troligtvis den första skrivna källan som grovt beskriver vilka kromnivåer som behövs för att ett stål ska bli rostfritt stål.

1898

  • Hans Goldschmidt i Tyskland utvecklar ett sätt att få fram krom med låg kolhalt och låga nivåer av andra föroreningar, ett nödvändigt steg för att kunna tillverka rostfritt av acceptabel kvalité.
  • A. Carnot och E. Goutal i Frankrike upptäcker att hög kolhalt i kromstål är dåligt för korrosionshärdigheten.

1899

  • Världens första induktionsugn för stålframställning konstrueras detta år av F. A. Kjellin vid Gysinge Bruk i Gästrikland. Denna typ av smältugn är en av de ugnstyper som är lämpliga för tillverkning av rostfria stål.

1900

  • Paul Héroult, en fransk vetenskapsman, utvecklar den första lyckade kommersiella elektriska ljusbågsugnen (Electric Arc Furnace – EAF), den typ av ugn som än i dag används i stor skala.

1904

  • Detta år undersökte den franske vetenskapsmannen Leon Guillet en lång rad järn-krom-legeringar som vi idag skulle kalla för härdbara martensitiska rostfria stål.

1906

  • Två år senare fortsatte Guillet med att analysera järn-krom-nickellegeringar som vi idag kallar för 18-8-stål – den vanligaste typen av rostfritt. Guillet var enbart intresserad av metallurgiska egenskaper på de stål han undersökte och han “missade” att beskriva att de legeringar han undersökte inte rostade. Hade han gjort det hade han säkerligen blivit den som blivit ihågkommen som uppfinnaren av de rostfria stålen. Nu blev det inte så. Det kan noteras att han arbetade på ett universitet och inte på ett stålföretag, som några av de senare uppfinnarna av rostfritt stål gjorde.  

1910

  • Den 22:a januari söker Philip Monnartz och W. Borchers i Tyskland patent på järn-krom-molybdenlegeringar, med patentnummer 246.035. Patentet innefattar kromhalter mellan 10 och 60 % samt 2 – 5 % molybden. Detta verkar vara det första rostfria patentet som blivit beviljat.

1911

  • Philip Monnartz i Tyskland publicerar en artikel med resultat från sin forskning 1908-1911 med titeln ”The study of Iron-Chromium Alloys with Special Consideration of their Resistance to Acids” i tidskriften Metallurgie. Artikeln presenterade banbrytande resultat och han fastställer, bland mycket annat, gränsen 12% krom för att stålet ska bli rostfritt och att stålets yta blir ”passiv” (rostar mindre) när den reagerar med syre som finns i luften. Han fann också att molybden är bra för att förbättra korrosionshärdigheten. Några rostfria historiker anser att Monnartz borde utses till uppfinnaren eller upptäckaren av de rostfria stålen, då han är den förste som beskriver dessa på ett sätt som håller än idag.
  • Elwood Haynes i USA söker patent på fem olika kromstål som han funnit vara motståndskraftiga mot korrosion. Patent vägras på grund av att det redan fanns patent för kromstål. Efter några år krockade hans patent med Harry Brearly´s patent 1913 och patentprocessen tog väldigt lång tid. Slutligen blev hans patent beviljat första april 1919.

1912

  • Ett patent som beskriver rostfritt stål offentliggörs i oktober i Tyskland och ett andra i december. Uppfinnare: Clemens Pasel i Essen. Detta var (enligt tillgängliga källor) ett täcknamn för Benno Strauß som arbetade hos Krupp och som blivit känd för sina uppfinningar, upptäckter om och testmetoder för rostfritt stål tillsammans med Eduard Maurer. Bland annat var man ute efter att hitta ett material för pyrometerrör (en typ av termometer för väldigt höga temperaturer) och ett stål man fann användbart var likt det det ännu mycket vanliga 18 % krom och 8 % nickel-stålet. Vad som är mindre känt är att Benno Strauß, på grund av judisk börd, tvingades sluta sitt arbete på Krupp och han dog i ett arbetsläger i september 1944.
  • Ivar Rennerfelt konstruerar en variant av en ljusbågsugn. Rennerfeltugnen, där elektroderna placerats på ett annat sätt än i Héroults ugn från 1900. Ugnstypen är bäst lämpad för mindre storlekar på smältor – upp till några ton och användes även i gjuterier. En skribent som arbetade för Scientific American besökte Sverige och Ivar Rennerfelt och såg då tre Rennerfeltugnar på olika bruk och gjuterier (okänt vilka) med smältstorlekar mellan 500 kilo till ett ton. Ugnarna fungerade bra och han skriver: “The users of these furnaces were most enthusiastic in regard to them, and the furnaces appear to be very well suited for use in steel foundries, and for many purposes where small quantities of metals are to be melted.”

1913

  • Harry Brearly vid Brown Firth Works i Sheffield tillverkar ett stål med 12.8 % krom och 0.24 % kol i en elektrisk ugn den 13:de augusti detta år. Materialet var avsett för gevärspipor. Brearly arbetade sedan med att få in materialet i knivar hos lokala kniv och bestickstillverkare i Sheffield. Den nu använda beteckningen ”Stainless” i engelskspråkiga länder för rostfritt stål kommer till i samband med att materialet testades hos en fabrikör i Sheffield. Det var en Mr. Ernest Stuart vid Robert F. Mosley & Co. Ltd som myntade detta uttryck någon gång 1913-14. Brearly kommer att gå till historien som en av uppfinnarna av rostfria stål, även om han inte var först, är han mest känd i Europa tillsammans med Benno Strauß och Eduard Maurer.

Här följer texten från nekrologen över Harry Brearly införd i The Engineer, 1948.


Discovery of Stainless Steel

”The so called ”stainless steel” was first introduced in 1914 in the form of table cutlery, and its a almost exclusive use for cutlery purposes for some time after that date has led to the belief that ”stainless steel ” is simply a special type of cutlery steel with a very limited range of mechanical properties. In reality, however stainless steel is really ”a whole series of steels whose mechanical and physical properties vary widely in a manner similar to the variation met with in the different varieties or tempers of ordinary carbon steels, all of which have the distinguishing property of great resistance to corrosion conferred upon them primarily by the presence of a suitable percentage of chromium.” As a general rule, the amount of this element present from 11 to 14 percent.

The original discovery was made by Harry Brearley in 1913, at that time chief of the research laboratory maintained by John Brown and Co, and Thomas Firth and Co of Sheffield. The story is told of Mr Monypenny in the following words:-

”He (Brearley) was at the time engaged on an extensive research on the resistance to erosion of various steels in reference to their use for rifle and naval guns. Among the steels examined for this purpose were some containing large amounts of chromium. In the course of these investigations numbers of samples in different conditions of heat treatment were examined microscopically, as is, of course, usual in such investigations. In carrying out this examination Mr. Brearley noticed that these high chromium steels were either not etched at all or only attacked very slowly by the usual reagents used for etching the polished surfaces of sections of steels prepared for microscopic examination, and that, moreover, they had not rusted when exposed for considerable periods to the atmosphere of the physical laboratory. He also found that, both with the usual microscopical reagent and also with new types developed for the purpose, the same steel, under different conditions of heat treatment, would sometimes etch and sometimes not. He was at once struck with these marked characteristics, and proceeded to investigate both the limiting ranges of composition for producing a steel practically resistant to ordinary corrosion and also the conditions of heat treatment necessary with any particular steel for developing to the greatest extent his resistance to corrosion.”

  • Det publiceras en artikel i den svenska tidskriften ”Jaktmarker och Fiskevatten” där ett nytt gevär från Husqvarna tillverkat av stål från Sandviken Jernverk undersöks och testas. Stålet beskrivs som att det har ”svårt att ta etsning”, vilken kan tyda på en hög kromhalt och att det var ett stål som är på väg mot det vi idag kallar rostfritt. Har finns det utrymme för ytterligare efterforskningar, då ingen ännu lyckats hittat ett gevär av den typ som testades. Några anteckningar i Sandviks arkiv har inte heller hittats som skulle kunna styrka att det handlade om ett rostfritt stål. Sandviken började studera, utan att tillverka, rostfria stål 1920.
Slutsats om Sandvikens “specialstål” ur “Jaktmarker och Fiskevatten”, 1913.
Slutsats om Sandvikens “specialstål” ur “Jaktmarker och Fiskevatten”, 1913.

1914

  • Rostfritt stål visas upp av Krupp (Tyskland) för första gången på svensk mark vid Baltiska utställningen i Malmö. Det här var också den första gången i världshistorien som rostfria stål visas upp på en allmän utställning/mässa. Två stål visades upp, ”V1M” och ”V2A”. Dessa beteckningar kan ses på rostfria produkter från Tyskland och bland annat på klockboetter från Schweiz – än i dag. “V” står för “Versuch” = försök och “M” för Martensit och “A” for Austenit.
Materialdata för de rostfria stålen V1M och V2Asom Krupp visade upp på Baltiska utställningen i Malmö, 1914.
Materialdata för de rostfria stålen V1M och V2A som Krupp visade upp på Baltiska utställningen i Malmö, 1914.
Beskrivning av produkter som visades upp av Avesta Jernverk på Baltiska Utställningen 1914. Det rör sig inte om rostfritt stål, utan på något sätt ytbehandlad plåt, osäkert vilken typ.
Beskrivning av produkter som visades upp av Avesta Jernverk på Baltiska Utställningen 1914. Det rör sig inte om rostfritt stål, utan på något sätt ytbehandlad plåt, osäkert vilken typ.
Officiellt vykort från Baltiska Utställningen - Centralgården och Stora Tornet från Kongresshallen. 1914.
Officiellt vykort från Baltiska Utställningen – Centralgården och Stora Tornet från Kongresshallen.

1914 – 1919

  • 1:a världskriget pågår och stålproduktionen i Europa går till största delen åt till krigsmaskineriet. Totalt tillverkas cirka 2.000 ton rostfritt stål under kriget i England och det mesta som tillverkas där användes till motordetaljer för flygplan, samt säkerligen lite till knivar.

1915

  • En notis publiceras i januari i New York Times om icke-rostande ståls fördelar att användas i bestick. Troligtvis det första omnämnandet av rostfritt stål i populärpressen.
En tidig tidningsnotis i New York Times 1915 om fördelarna med rostfria bestick.
En tidig tidningsnotis i New York Times 1915 om fördelarna med rostfria bestick.

1916

  • Fagersta startar sin första ljusbågsugn av typ Rennerfelt detta år.
  • Wikmanshyttan köper sin första elektriska ugn av okänd typ.

1919

Långshyttan bygger ett elektrostålverk och börjar installera en elektrisk ugn. Se 1920 nedan.

Elektrostålverket i Långshyttan byggs ca. 1918-1919. (Bild från langshyttan.nu)
Elektrostålverket i Långshyttan byggs ca. 1918-1919. (Bild från langshyttan.nu)

1920

  • Sandvikens Jernverk första elektriska smältugn tas i bruk. Ugnen var en så kallad Frickugn, det vill säga en modifierad variant av den induktionsugn som uppfanns 1899. Den hade en smältkapacitet på 4 ton.
  • Avesta Jernverks första elektriska smältugn, inköpt 1918 och av typ Rennerfelt, tas i bruk.
  • Långshyttan tar en enfas induktionsugn, typ Frick, med 5 tons kapacitet i drift och ugnen används till den första rostfria smältan året därpå.

Referenser:

https://en.wikipedia.org/wiki/Carbon

https://en.wikipedia.org/wiki/Iron

https://todayinsci.com/R/Reaumur_Rene/ReaumurRene-Bio.htm

https://en.wikipedia.org/wiki/Nickel

https://en.wikipedia.org/wiki/Molybdenum

https://en.wikipedia.org/wiki/Chromium

 The History of Stainless Steel, Harold M. Cobb, ASM International. 2010, s. 13 – 14, 21, 261-263 och 270.

https://www.britannica.com/biography/Hans-Goldschmidt#ref151006

  Fagerstabrukens historia – Nittonhundratalet, Söderlund o Wretblad, A&W 1957, s. 141 och 146.

https://en.wikipedia.org/wiki/Paul_H%C3%A9roult

 Stainless iron and Steel, J. H. G. Moneypenny, Chapman & Hall, London, 1923, s. 16.

 The History of Stainless Steel, Harold M. Cobb, ASM International. 2010, s. 13 – 14 och s. 21.

https://www.wikiwand.com/de/Benno_Strauß

 Scientific American Supplement, No. 2107, May 20, 1916, s. 332.

 Harry Brearly – Stainless Pioneer, Autobiographical notes, British Steel Stainless & The Kelham Island Industrial Museum, Sheffield, 2:ed, June 1991, s. 103.

 Carl Hagström, “Ett nytt svenskt gevärsstål, Jaktmarker och Fiskevatten, 1913, s. 11-13.

 On the Origins and Early Growth of Stainless Steel, Bertil Aronsson, Outokumpu Stainless Research Foundation, 2010, s. 14, 42, 43 och 103.

 Beskrifning öfver Avesta Jernverk, häfte utgivet av jernverket för Baltiska Utställningen i Malmö, 1914, s. 19.

 Stay Bright – A history of Stainless Steel in Britain, David Dulieu, Outokumpu Stainless Ltd, UK, 2013, s. 24.

 Wikmanshytte Bruk, Lars Rabenius, A&W 1960, s. 185.

 Ett Svenskt Jernverk, Sandviken och dess utveckling 1862-1937, G Hedin red., A&W 1937, s. 137.

 Innovationen av rostfria stål i Sverige, Jan-Erik Pettersson, Dœdalus, Tekniska Muséet, 1987, s. 92-93.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *