Появление перитектической части диаграммы железо-углерод, страница 11

Температуры плавления цементита Руер, однако, не сумел определить. Подвергая пробы порошкообразного химически чистого цементита нагреванию в освобожденных от воздуха кварцевых трубках, он установил, что довести цементит до температуры плавления невозможно, так как, начиная с температуры 1100° С, он распадается с очень большой скоростью на железо и графит. В результате этих опытов Руер пришел к выводу, что пока не будет найдено способа предотвращения распада цементита в твердом состоянии, до тех пор невозможно будет нагревание его до температуры плавления. В связи с этим надо ограничиваться схематично вычерченным ходом ликвидуса CD. Поскольку с возрастанием содержания углерода все труднее предотвращать графитизацию затвердевающих сплавов, расстояние между графитным ликвидусом (CD') и ликвидусом цементитным (CD) должно все увеличиваться, и, следовательно, цементитный ликвидус поднимается менее круто, чем графитный.

На основе всех этих рассуждений Руер принял температуру плавления цементита 1550° С. Руер, правда, не пробовал определять положение точки Dтермическим методом с помощью кривых охлаждения, однако этот способ из-за необходимости пользоваться большой скоростью охлаждения, чтобы удержать цементит от разложения, был бы в данном случае непригодным.

Положение эвтектоидной точки в системе железо — графит устанавливалось пересечением линии растворимости  графита  в

Рис. 52

γ-железе с линией превращений А₃. Продолжая соответствующую линию E'S' (см. рис. 34), установленную Руером и Ильиным [390], до пересечения с линией превращений Л₃, установленной Барденхойером [483], Руер получил для этой точки температуру около 740° С и содержание углерода около 0,7%. При температуре 740° С аустенит, содержащий 0,7% С, должен в стабильной системе распадаться во время охлаждения на эвтектоидную смесь феррита и графита. До исследований Руера [520] этого никто никаким способом не обнаружил.

Для экспериментального выяснения существования равновесия между аустенитом, ферритом и графитом Руер использовал термический метод, совершенно аналогичный тому, с помощью которого он вместе с Гёренсом [492] открыл существование двух эвтектик (см. рис. 47). Кривые нагревания показывали остановку при температуре 734°С, которая постепенно уменьшалась, в то время как одновременно появлялась и увеличивалась другая остановка, наблюдаемая при температуре 746° С. Первую из этих остановок Руер приписывал эвтектоидному превращению железо — цементит, а вторую — эвтектоидному превращению железо — графит. На кривых охлаждения соответствующие остановки, однако, не поддавались столь легкому и однозначному толкованию, в связи с чем свои выводы Руер обосновывал только кривыми нагревания. Поскольку у Руера и Гёренса [492] температура эвтектоидного превращения в системе железо — цементит составляла 721° С, а в вышеуказанных опытах Руера соответствующая остановка наблюдалась при температуре 734° С, Руер признал, что это завышение (на 13° С) надо объяснять применением не очень малых скоростей нагревания (около 6°/мин). Считая, что на такую же величину завышена другая остановка, он принял температуру эвтектоидного превращения в системе железо — графит равной 633° С, отсюда содержание углерода в графитном эвтектоиде составило 0,7%.

В результате исследований, проведённых совместно с Биреном [513], а также собственных [520], Руер дополнил диаграмму 1917 г. (см. рис. 48) и в 1921 г. опубликовал ее в виде, представленном на рис. 51. Эта диаграмма состояний железо — углерод Руера была окончательно установлена в результате исследований немецких (главным образом Руера и его сотрудников) и русских (Гутовского, Ильина) ученых и стала основной диаграммой для многих позднейших разработок. На эту диаграмму опиралась обязательная в Союзе немецких Металлургов (Verein Deutschen Eisenhiittenleute) и всюду принятая в Германии диаграмма (рис. 52), опубликованная в 1925 г. Давесом [573, 699] в Werkstoff — Handbuch fur Stahl und Eisen.