В 1865 г. француз Маргуритт [86] повторил опыт Клоета [37] 1799 г. и доказал, что хотя процесс науглероживания происходит при непосредственном соприкосновении железа с углеродом, но решающую роль при этом играет газ — окись углерода. В пользу этой теории говорило также открытие в 1866 г. английским химиком Грэхзмом [88] окиси углерода, поглощенной железом. В этот же период начались исследования сплавов в новых направлениях, которые позднее в значительной мере способствовали изучению системы железо — углерод и установлению ее диаграммы состояний. Так, наряду с использованными до этого времени химическими методами исследований системы железо —углерод на первый план начали выступать физические методы исследований.
Открытое Зеебеком [45] в 1821 г. явление термоэлектричества послужило началом физических исследований металлов и сплавов (Магнус [63], Джоуль [68]), которые и привели к созданию термопары. Этому прибору диаграмма железо — углерод, как и другие диаграммы состояний, в большой степени обязана своим появлением на свет.
Выдвинутое Дюлонгом и Петитом [43] положение о зависимости между удельной теплоемкостью и атомным весом привело шведского физика Рутберга [53] в 1830 г. к термическому анализу, ставшему основным методом исследований при определении диаграмм состояний.
П. П. Аносов [58] в 30-х годах 19 в. обратил внимание на то, что качество стали зависит не только от химического состава, но и от структуры, и положил начало макро- и микроскопическим исследованиям травленой поверхности стали. Введенный впервые П. П. Аносовым в 1831 г., а в 1864 г. совершенно независимо от него англичанином Сорби [84, 85], микроскоп для исследования травленых шлифов стал вторым (после термопары) прибором, необходимым для установления диаграмм состояний. В этот же период начались исследования физических свойств сплавов в функции химического состава: Матхайзен [67, 71, 72, 78] изучал электропроводность и плотность, Грэйс — Колверт и Джонсон [69, 70] — плотность и теплопроводность, а Грэйс — Колверт, Джонсон и Лау [74] — термическую расширяемость.
Особенно стоит остановиться на взглядах Фукса на железо и сталь. В своей работе [64], опубликованной в 1852 г., Фукс утверждал, что железо является элементом диморфным, т. е. имеет две кристаллографические разновидности — кубическую и ромбоэдрическую (гексагональную), при этом их количественное соотношение может быть разным. Процесс закалки стали по теории Фукса должен основываться на превращении кубического железа в ромбоэдрическое, а процесс отпуска — на обратном превращении. Хотя взгляды Фукса были ошибочными в своей основе, но с исторической точки зрения они заслуживают внимания, так как в них впервые была высказана мысль об аллотропии железа и о значении аллотропических превращений 1в процессе термической обработки стали.
В начале второй половины 19 в. были найдены методы массового производства стали—бессемеровский способ (1855 г.) и мартеновский способ (1865 г.). Это был переломный момент в истории металлургии, с которого начался настоящий век железа и стали. Стремительный прогресс металлургии железа обусловил развитие исследований металлов, прежде всего сплавов железа с углеродом. В связи с тем, что изучение сплавов железа с углеродом развивалось одновременно в разных направлениях примерно с половины 19 в., в последующем периоде исследования системы железо — углерод необходимо выделить некоторые проблемы, отвечающие отдельным направлениям и методам исследований, хотя это несомненно нарушит хронологическую последовательность.
В 1868 г. русский ученый Д. К. Чернов сделал открытие такого огромного значения для системы железо — углерод, что этот год надо считать переломным, с которого начался новый период в истории исследований этой системы и в истории металловедения вообще.
III. ОТКРЫТИЕ ЧЕРНОВЫМ КРИТИЧЕСКИХ ТОЧЕК
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.