Появление перитектической части диаграммы железо-углерод, страница 3

В.результате исследований Руера и Клеспера [450] в 1914 г. появилась не известная ранее часть диаграммы Fe — С, вызванная существованием d-железа, которая с тех пор была в неизменном виде составным элементом многих позднейших диаграмм. Надо, однако, признать, что эта часть диаграммы Fe — С долгое время не была достаточно оценена, подтверждением чего служит то обстоятельство, что новые экспериментальные исследования этой области диаграммы [759] были проведены только в 1937 г., т. е. через 23 года. Это надо объяснять главным образом тем, что превращение d↔γ в сплавах Fe — С не находило практического применения. Значение этого превращения обнаружилось со всей отчетливостью только в связи с разработкой теории термической обработки тройных сплавов, особенно сплавов системы Fe —С —Сr.

XVII. УСИЛЕНИЕ ИЗУЧЕНИЯ ЭВТЕКТОИДНОЙ ЧАСТИ ДИАГРАММЫ ЖЕЛЕЗО — УГЛЕРОД В 1912—1921 гг.

Поскольку практически важнейшей частью диаграммы состояний Fe — С была эвтектоидная область, многие авторы посвящали свои труды только изучению этой области и в особенности тщательному определению температур превращений самого железа. В результате введения в 1900 г. русским ученым Н. С. Курнаковым [307, 753, 780] физико-химического анализа металлических сплавов исследователи этого периода все чаще пользовались, помимо традиционных термического анализа и микроскопических исследований, другими физическими методами. Превращения, соответствующие отдельным линиям диаграммы, открывали на основе прерывистости или отклонений на кривых, представляющих ход изменений физических свойств в функции температуры. Помимо термического анализа и микроскопических наблюдений, для системы железо — углерод были использованы дилатометрические, калориметрические, магнитные и электрические исследования.

Широкие исследования в области магнитных превращений осуществляла японская школа, центром которой был Естественный факультет Северовосточного Университета (Tohoku University) в Сендаи, а затем созданный в рамках этого учебного заведения в 1916 г. Институт исследования сплавов (alloys Research Institute). Соответствующие работы японских ученых были опубликованы на европейских языках, начиная с 1911 г. в «Science Reports of the Tohoku Imperial University».

В 1912 г. в этом журнале появилась первая статья, посвященная превращениям железа и стали при повышенных температурах, авторами которой были Хонда и Такаги [403]. Авторы исследовали электролитическое железо и ряд сталей одновременно двумя методами: магнитным и термическим. Использование сразу двух методов исследования имело целью выяснить, совершаются ли изменения магнитных свойств при тех же самых температурах, при которых проявляются тепловые эффекты. В результате этих исследований Хонда и Такаги пришли к выводу, что в чистом железе b↔α-превращение происходит в узком интервале температур, а по мере возрастания содержания углерода интервал температур b↔α-превращения (соответственно γ↔α) становится шире, в связи с чем в диаграмме железо — углерод вместо линий EI, FI, IGдолжны быть заштрихованные поля, как это показано на рис. 42.

В пробе, содержащей 0,31% С, эти исследователи обнаружили уже непосредственное превращение γ↔α, что свидетельствовало о том, что область существования b-железа может иметь место не более, чем до этого содержания углерода. Это противоречило результатам исследований Гейна [304] 1904 г., который утверждал, что область существования р-железа наблюдается вплоть до содержания 0,5% С.

Широкие калориметрические исследования сплавов Fe — С, начиная со сплава, содержащего 0,06% С, при температурах до 950° С провел в 1912 г. Мётен [407]. Обнаружение Мётеном теплового эффекта, соответствующего превращению А₁ в сплаве, содержащем 0,06% С, опровергло гипотезу Бенедикса [286, 301], по которой железо может растворять в себе 0,27% С. Из опытов Мётена следовало, что если эта растворимость существует, то она во всяком случае меньше 0,06% С.