По мнению Осмонда, структура здесь складывается по крайней мере из двух частей, из которых одна твердая и, как оказалось, магнитная, а другая — мягкая и немагнитная. Твердая, магнитная часть была мартенситом, а мягкая, немагнитная часть аустенитом, как Осмонд назвал ее во втором издании своей работы [283] (в честь английского исследователя Робертс-Аустена). Поскольку свойства мягкой и немагнитной части закаленной стали с большим содержанием углерода напоминали свойства легированных сталей, содержащих, например, 25% ,Ni или 12—13% Мn и не имеющих никаких критических точек при медленном охлаждении, Осмонд считал, что железо в данном случае находится в виде аллотропической модификации γ, устойчивой при высоких температурах (выше критического интервала). Это предположение Осмонда нашло подтверждение через 20 лет, когда для исследования системы Fe — С были Использованы дифракционные рентгеновские методы.
Структуру углеродистой стали при высоких температурах (выше критического интервала), т. е. аустенитную структуру, исследовал в 1898 г. Санитер [248] с помощью микроскопического наблюдения после применения специального травления (хлористым кальцием при высоких температурах).
Как видно из этого обзора, микроскопические исследования сплавов железа с углеродом, подкрепленные параллельно проводимыми химическими опытами, привели еще в 19 в. к открытию и определению основных структурных составляющих системы железо — углерод. Эти структурные составляющие вошли затем в диаграмму железо — углерод как один из ее составных частей.
IX. УСТАНОВЛЕНИЕ ТЕОРИИ РАСТВОРОВ И ПЕРВАЯ ДИАГРАММА Fe —С РОБЕРТС-АУСТЕНА (1897 г.)
Быстрое развитие металловедения в конце 19 в., особенно во Франции и Англии, обязано главным образом двум факторам: организованной форме изучения металлов и введению микроскопического анализа. В то время как ранее физико-химические исследования металлов проводили в основном только трое ученых, в конце восьмидесятых годов 19 в: стали возникать целые группы исследователей. Так, в Англии в 1889 г. Общество инженеров-механиков (Institution of Mechanical Engineers) образовало с этой целью Комитет изучения сплавов (Alloys Research Gommittee); вскоре подобный исследовательский центр (Commission des Alliages) был организован во Франции Обществом поощрения отечественной промышленности (Societe d'Encoura-gement pour lTndustrie Nationale). Эти центры, имевшие, особенно во Франции, значительные материальные средства, начали широкое изучение металлов и сплавов, в первую очередь изучение влияния легирующих элементов на свойства металлов [172, 173, 202, 284].
Другим направлением деятельности этих центров было широкое исследование сплавов методами термического и микроскопического анализа, благодаря чему в последнем десятилетии 19 в. появились многочисленные диаграммы состояния в координатах температура — химический состав двойных и даже тройных сплавов. В то время как до 1890 г. существовали только две диаграммы двойных систем (диаграмма Си—Ag Робертса [98] 1875 г. и диаграмма Fe—С Маннесмана [ПО] 1879 г.), в течение 1896 г. было опубликовано, как сообщает Хаутон [822], 28 таких диаграмм, причем автором 25 из них был француз Готье. Эти диаграммы представляли собой только линии, соответствующие началу затвердевания (likwidus), и Готье называл эти диаграммы «кривыми плавления» (courbes de fusibilite), подобные диаграммы для растворов солей он называл «кривыми растворимости» (courbes de solubilite).
Одновременно с термическими исследованиями сплавов, проводимыми Готье [280], Хейкоком и Невиллем [192], а также Роберте-Аустеном [198], микроскопическим анализом разных сплавов широко занимались Гиллемин [191], Беренс [204], Ос-монд [227] и Шарпи [277]; микроскопическое изучение окрашенных криогидратов проводил в это время Понсот [231]. В результате сопоставления этих двух параллельных исследований (термический анализ и микроскопическое исследование структуры) структура была объединена с диаграммой состояний (с «кривой плавности» для сплавов и соответственно с «кривой растворимости» для водных растворов солей). Была определена структура эвтектического сплава как мелкой смеси обоих элементов, узнали структуру доэвтектоидных и заэвтектических сплавов. Узнали, как в системах, затвердевающих с эвтектикой, изменяется структура вместе с изменением химического состава. Это (позволило на основе микроскопических исследований структуры делать выводы о строении диаграммы состояний.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.