Первой диаграммой металлических сплавов в координатах температура — химический состав была диаграмма Ag— Си, опубликованная в 1875 г. английским ученым В. К. Робертсом [98], известным больше под позднейшей фамилией Робертс-Аустена. Для измерения температур Роберте использовал калориметрический метод, причем градуирование устройства он проводил, опираясь на известные температуры затвердевания серебра и меди. Однако результаты опытов Робертса над этой системой имеют, если речь идет об их количественной стороне, только историческое значение.
Возникновению диаграмм металлических сплавов в более широком масштабе способствовали также диаграммы кристаллизации водных растворов солей и сплавов солей. Широкие исследования кристаллизации водных растворов и сплавов различных солей, а также водных растворов некоторых органических соединений проводил в 1876—1884 гг. английский химик Гутри [100, 123, 124]. В ходе этих исследований Гутри подтвердил, что каждый из этих растворов или сплавов при определенном количественном соотношении элементов обладает самой низкой для данной системы температурой затвердевания. Растворы или сплавы с такими количественными соотношениями, известные как криогидраты, Гутри назвал [123], как уже было упомянуто, эвтекти-ками. Гутри подтвердил полную аналогию между кристаллизацией растворов солей или сплавов солей и затвердеванием некоторых металлических систем, как, например, Bi — Zn, Bi — Sn, Bi — Pb, Bi — Cd, и название эвтектика ввел и для этих систем.
Первая диаграмма железо — углерод, будучи второй по порядку диаграммой металлических сплавов в координатах температура— химический состав, появилась в 1879 г. Опубликовал ее немец Маннесман [110] в связи с проведенными исследованиями процесса науглероживания стали. Главной целью опытов Маннесмана было определение границ, в которых возможно науглероживание стали (как температурных границ, так и предельного содержания углерода в стали), чтобы таким образом установить зависимость времени и эффекта науглероживания от температуры процесса. На диаграмме Маннесмана (рис. 9) имеются только две кривые: верхняя, представляющая температуру плавления сплава, и нижняя, представляющая максимальное содержание углерода, какое в процессе науглероживания способно поглотить железо при соответствующей температуре.
Постепенное сближение этих кривых друг с другом свидетельствует о том, что получить сплав с относительно большим содержанием углерода путем науглероживания очень трудно, так как возникает опасность расплавления. Маннесман не оперировал еще понятием «период затвердевания» или «период плавления» и явление плавления представил в своей диаграмме одной кривой. Если мы даже эту кривую примем за конец плавления, то температуры оказываются значительно завышенными. Маннесман не располагал еще прибором для измерения таких высоких температур и можно предположить, что верхняя кривая была вычерчена им довольно произвольно, однако характер ее принципиально правильный. В разбираемой работе Маннесмана [ПО] температуры определены цветом каления (Gelbglut, Weisglut) или температурами плавления других металлов (например, Kupferschmelzhitze).
Упомянув о большой неточности, характерной для диаграммы Маннесмана, надо добавить, что и по своей тематической ограниченности (исходящей, впрочем, из предпосылок автора) эта диаграмма имеет для нас только формально историческое значение как первая диаграмма железо — углерод, в координатах температура — химический состав. Последующие работы над диаграммой железо — углерод вовсе не были продолжением исследований Маннесмана; диаграмма железо — углерод не возникла путем тщательного уточнения диаграммы Маннесмана. И хотя метод науглероживания использовался позднее для определения максимального растворения углерода в железе, зачатки диаграммы в ее современном виде возникли совершенно другим способом, при иных исследовательских и методологических предпосылках. Это обстоятельство надо особо подчеркнуть в связи с встречающимися в позднейшей литературе рассуждениями относительно приоритета в деле создания диаграммы железо —углерод.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.