Тот факт, что быстрое охлаждение способствует возникновению белого чугуна, Роозебум объяснял, как и Ле Шателье, тем, что при быстром охлаждении выделение графита вдоль линии ABDLCможет не произойти и сплав затвердевает по линии AB'D'E', образуя эвтектику, сложенную из смешанных кристаллов и карбида. Хотя эта эвтектика возникает на участке стабильности графита (LCHE), но при достаточно быстром переходе через этот участок система подвергнется переохлаждению ниже линии EFH, где карбид уже стабильный. Такое объяснение процесса возникновения белого чугуна не вызывало замечаний. Труднее было в свете диаграммы Роозебума объяснить образование серого чугуна. Из практики было известно, что серый чугун образуется тем легче, чем медленнее охлаждение. Тем временем из диаграммы Роозебума вытекало, что чем медленнее охлаждение, тем вероятнее произойдет изменение, представленное линией EFHдиаграммы равновесия (смешанные кристаллы + графит → карбид), следовательно, тем вероятнее будет возникновение белого чугуна. Гипотетическое изменение, представленное Роозебумом линией EFH, противоречило, таким образом, фактам, известным из практики.
Диаграмма железо — углерод Роозебума как диаграмма фазового равновесия в своей основной части была принята всеми учеными этой области. В возникшей дискуссии, однако, сразу же обнаружились оговорки относительно реакции возникновения карбида железа вдоль линии EFH, так как издавна было известно, что при отжиге белого чугуна на ковкий чугун при температуре ниже 1000°С карбид разлагается, выделяя чистый углерод, т. е. происходит реакция прямо противоположная реакции Роозебума.
Поскольку взгляд Роозебума опирался на предположение, что карбид является стабильной разновидностью углерода при
Рис. 17. Рис. 18.
низких температурах, Стенсфилд [247] сделал из этого вывод, что при нормальных температурах карбид не является стабильным и что углерод более растворим в железе в виде карбида, чем в виде графита. В связи с этим Стенсфилд обратил внимание на различие двух систем Fe—С: стабильной (железо — графит) и нестабильной (железо — карбид железа) и дал видоизмененную диаграмму Fe—С (рис. 17), на которой рядом с линией растворимости карбида в железе (ES) обозначил гипотетическую линию aS', расположенную слева от линии ESи представляющую растворимость графита в железе.
Ле Шателье [264, 265] также, обсуждая диаграмму Роозебума, обратил внимание на тот факт, что данное Роозебумом направление кривой аЕ, представляющей равновесие твердого раствора с графитом, не является правильным. Поскольку в результате исследования Форкюнона [116] и Ройстона [242] графит— более стабильная разновидность углерода, чем карбид, эта кривая, по мнению Ле Шателье, должна проходить влево от линии SE, не пересекая ее (рис. 18).
Рис. 19. Рис. 20.
Ле Шателье [266], анализируя работу Джеймса [261], утверждал, что карбид железа является метастабильным соединением, которое имеет тенденцию распадаться на углерод и чистое железо. Кроме того, Ле Шателье [264] считал, что Роозе-бум неправильно упустил в своей диаграмме второй твердый раствор углерода в железе—аустенит. Предполагая, что аустенит отличается от твердого раствора, называвшегося тогда мартенситом, только большим содержанием углерода, Ле Шателье предлагал [264] разделить область, соответствующую твердому раствору, на две части, причем левая часть представляла бы мартенсит, а правая — аустенит (рис. 19).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.