В 1909г. русский ученый Гутовский [362, 363] опубликовал (частично на основе собственных исследований, частично на основе исследований, проведенных совместно с Гёренсом [346], и на основе исследований Гейна [304, 305] диаграмму состояний системы Fe — С как единую диаграмму. Эта диаграмма (рис. 27) характеризовалась главным образом тщательно определенным положением линии конца затвердевания твердого раствора (солидус АЕ). Проведенные Гутовским экспериментальные исследования сплавов, специально приготовленных из белого шведского чугуна, шведского железа (0,04% С) и чистого графита, были направлены прежде всего на более точное определение этой линии, которая являлась самой слабой стороной всех опубликованных диаграмм Fe — Си одновременно имела большое практическое значение (опасность расплавления стали при переходе за эту линию).
Поскольку тепловые эффекты, соответствующие этой линии, были очень слабы, а при охлаждении с повышенной скоростью всегда наступало перемещение конца затвердевания к низшим температурам, Гутовский признал, что термический анализ для определения этой линии не подходит, и использовал для этой цели метод закалки, соединенный с наблюдением микроструктуры. Этот метод ввели еще в 1903 г. при исследовании сплавов Си — Sn Хейкок и Невиль [303], которые с помощью термического анализа не получили определенных результатов о положении кривой конца затвердевания твердого раствора. Если линия начала плавления (солидус) была пройдена, это было заметно даже микроскопически по виду пробы (последняя была снаружи частично расплавлена). Плавление кристаллов твердого раствора начиналось как на поверхности, так и внутри.
Расплавленные части пробы было нетрудно распознать: они отличались характерными контурами, а при большем содержании углерода — эвтектической структурой.
Из полученных Гутовским точек определилась форма кривой АЕ, значительно расходившаяся с принятой до тех пор, по исследованиям Карпентера и Килинга [302]. Оказалось, что эта кривая проходит при значительно более низких температурах и обращена выпуклостью книзу.
На основе термических исследований (кривых охлаждения) Гутовский определил также положение линии начала затвердевания АВ (ликвидус), эвтектической линии ЕВС, а также линии твердой эвтектики (эвтектоида) PSK. На кривых охлаждения тепловые эффекты, соответствующие этим линиям, обозначились очень четко. Полученная Гутовским кривая АВ не отличалась по существу от той же кривой, полученной Карпентером и Килингом. Опыты Гутовского показали, что существует только одна линия затвердевания эвтектики, соответствующая температуре 1134° С, что действительно явилось аргументом в пользу единой диаграммы. Состав эвтектики Гутовский определил путем микроскопических исследований равным 4,2% С. Линию BDГутовский термическим методом определить не сумел.
Особое внимание Гутовский также обратил на определение положения точки Е. Опираясь на микроскопические наблюдения, термические исследования по методу Таммана [316] (треугольник эвтектических остановок), а также на исследования цементованных проб, Гутовский утверждал, что точке Е соответствует содержание 1,76% С, что близко к величине, данной еще в 1897 г. Робертс-Аустеном в его первой диаграмме (см. рис. 11). Определенное Гутовским положение точки Е подтвердил двумя годами позднее Варк [396]. С этого времени и до 1958 г. эта точка с малыми отклонениями была принята в таком виде почти во всех европейских диаграммах.
Хотя Гутовский представил свою диаграмму состояний системы Fe — С как единую (железо — цементит) и хотя его термические опыты обнаружили только одну температуру эвтектического затвердевания, нужно сказать, что он не был таким, как Гёренс, решительным противником двойной диаграммы, и не исключал возможности растворения элементарного углерода в железе. Точка зрения Гутовского относительно процесса плавления чугуна также не совпадала с теорией Гёренса.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.