Появление перитектической части диаграммы железо-углерод, страница 8

К этому периоду относятся заслуживающие внимания термические исследования низкоуглеродистых сталей, которые провели в 1920 г. Перрер и Вольферс [511]. Главное отличие их метода от метода Робертс-Аустена заключалось в том, что Перрер и Вольферс использовали эталонный образец из того же материала, что и исследуемый, причем ход нагревания или охлаждения обоих образцов был идентичен, однако сдвинут во времени на какую-то незначительную величину ΔZ. Этот сдвиг легче всего было получить путем подвески образцов в вертикальной трубчатой печи в участках с неодинаковой (в данный момент) температурой или путем использования образцов с одинаковой массой, но разной поверхностью. В 1921 г. Хойт и Доуделл [518] опубликовали результаты своих исследований критических точек сплавов Fe—С, проведенных при помощи дифференциального метода Робертс-Аустена. Авторы использовали для исследования технические стали, поэтому их результаты нельзя считать достаточно убедительными.

Как видно из этого обзора, в период с 1912 по 1921 г. было выполнено значительное количество работ по определению температур превращения железа и его сплавов с углеродом (стали) с использованием как ранее известных методов, так и совершенно новых. Хотя эти исследования, несмотря на свою численность, не привели к окончательному определению температур превращения, а также к определенному ходу соответствующих линий в диаграмме состояний, все же стоит подчеркнуть, что в процессе этих исследований при использовании совершенно различных методов были неоднократно получены очень близкие результаты. И хотя внимание ученых разных стран, занимавшихся в этот период времени системой Fe—С, было направлено главным образом на определение хода линий в эвтектоидной части диаграммы, многих из них интересовали превращения, происходящие в железе, аллотропия железа.

Несмотря на то, что опыты по определению температур превращений в железе и сталях проводились еще спустя много лет после 1921 г., этот год открыл новый этап развития взглядов на систему Fe—С. В 1921 г. благодаря использованию рентгенографических методов исследований, была выяснена сущность аллотропических превращений, а также подтверждена давно замеченная принципиальная разница между превращением А₂  и превращением А₃. В этот период времени исследовали также эвтектическую часть диаграммы состояний железо — углерод, в результате чего значительно укрепились позиции двойной диаграммы.

XVIII. ДВОЙНАЯ ДИАГРАММА РУЕРА И Ф. ГЁРЕНСА [1917 г.)

И ПОПЫТКИ ЕЕ ДОПОЛНЕНИЯ. ДИАГРАММА РУЕРА (1921 г.)

КАК ОСНОВА НЕМЕЦКОЙ ДИАГРАММЫ

В 1917 г. Руер и Ф. Гёренс [492] провели исследования плавления и затвердевания сплавов Fe—С, целью которых было экспериментальное подтверждение существования двух различных эвтектических температур: одной, соответствующей цементитной эвтектике, другой—графитной. До того времени этот вопрос решен не был. Один из соавторов теории двойной диаграммы Шарпи [314] не обнаружил существования двух разных эвтектических температур, однако, несмотря на это, пришел к выводу, что температура затвердевания графитной эвтектики лежит не более чем на 10—15° С выше температуры затвердевания цементитной эвтектики, которая по его определению равна 1150° С.

Ничего нет удивительного, что другие исследователи на основе подобного опыта пришли к противоположным результатам. К таким исследователям относятся прежде всего создатели теории единой диаграммы Вюст [328] и П. Гёренс [322, 333], которые из своих опытов сделали вывод, что графит всегда является продуктом распада цементита и что кривые равновесия графитной системы практически занимают то же положение, что и кривые цементитной системы. Гейн и Бауер [335], которые закаливали при разных температурах эвтектический или почти эвтектический чугун (содержащий 3,12% С и 4,16% Si), затвердевающий в интервале температур от 1143 до 1133° С, пришли к выводу, что даже такой богатый кремнием чугун затвердевает как белый, а графитизация происходит главным образом в твердом состоянии. В связи с этим эвтектическую остановку надо приписать затвердеванию цементитной эвтектики.