Аллотропическая теория сплавов железа с углеродом, несмотря на доводы, представленные в ее подтверждение Осмондом, какими были результаты изучения критических точек, сначала не получила широкого признания. Это не удивительно, так как аллотропию еще не знали как широко распространенное явление, ее, скорее, считали ненормальным явлением, каким-то исключительным случаем. Осмонд развивал свою теорию, преодолевая сопротивление многих современных ему исследователей. Энергичным сторонником аллотропической теории Осмонда был английский ученый Робертс-Аустен, который опубликовал подробнейший метод изучения тепловых остановок [185]. Фанатичным противником аллотропической теории был английский ученый Арнольд [198, 202]. Американский ученый Хоу [199] одно время также не был склонен принимать аллотропическую теорию.
Спор, разгоревшийся в литературе вокруг аллотропической теории по вопросу о значении тепловых явлений, наблюдаемых в сплавах железа с углеродом, принял особо острую форму в 1893 г., когда на собрании Института инженеров-механиков Робертс-Аустен [198] выступил со своим вторым отчетным докладом о деятельности Комитета по изучению сплавов и в этом докладе вновь высказался за аллотропическую теорию. Это сейчас же превратилось в широкий обмен мнениями [198, 202, 207, 108, 215] между рядом ведущих ученых того времени.
Арнольд [198, 202], выступавший против выводов Осмонда относительно аллотропии железа, не подвергал, однако, сомнению результаты опытов Осмонда, но приписывал открытым Осмондом точкам аr2и аr3 другое значение. Точку аr2Арнольд принимал за температуру перехода железа из аморфной разновидности в кристаллическую и называл ее «точкой кристаллизации», т. е. отождествлял ее с точкой bЧернова. Поскольку превращения, происходящие в точках аr1 и аr3, имели одинаковый характер, а точка аr1 имела химическое происхождение, то Арнольд считал, что и точка аr3 тоже химического происхождения. Наличие этой точки он приписывал соединению железа с водородом. Существование твердой, по Осмонду, разновидности железа — железа b — Арнольд, а вместе с ним и Хэдфилд, совсем не признавали и эффект закалки приписывали исключительно влиянию углерода.
В ходе этой полемики Осмонд [298, 215], защищая свою точку зрения, дополнил аллотропическую теорию, уточнив значение точек аr2и аr3. Поскольку из проведенных тем временем Томлинсоном [161] опытов следовало, что точка аr2отвечает магнитному превращению железа, надо было трактовать ее как точку, независимую от аr3. Таким образом, Осмонд в 1892 г. выдвинул тезис о существовании трех аллотропических модификаций железа: α, b и γ. Согласно этому он назвал модификацию, устойчивую выше аr3, γ -железом (вместо старого b). При температуре аг3 γ -железо превращается в р-железо, а при температуре аr2b-железо превращается в α-железо, которое уже остается устойчивым до комнатной температуры.
В связи с открытием Боллом [169, 178] четвертой критической точки при температуре около 1300° С, Осмонд [215, 227] предположил, что выше этой температуры железо выступает в четвертой аллотропической модификации, которую назвал d. Гипотезу Арнольда о том, что аr3является температурой, при которой происходит соединение железа с водородом, Осмонд опроверг, доказав, что эта остановка имеет место также и у железа, не содержащего водород, и в безводородной атмосфере.
Арнольд, однако, не был переубежден и в 1895 г. опубликовал свою так называемую карбидную теорию закалки, целиком опиравшуюся на положения, противоречащие аллотропической теории.
Несмотря на это, аллотропическая теория сплавов железа с углеродом приобретала все большее число сторонников. Для ее понимания имели большое значение достижения физической химии, полученные в конце 19 в., и развитие давно известного метода физических исследований — микроскопического анализа. В 1895 г. Хоу [223], который до того времени держался нерешительно, высказался в пользу этой теории. Хоу, правда, оспаривал роль, которую Осмонд приписывал аллотропии в процессе закалки, но не давал уже никаких оговорок по поводу существования аллотропических модификаций железа.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.