Возражения против теории двойной диаграммы. Единая диаграмма П.Гёренса (1907 г.). Диаграмма Гутовского (1909 г.), страница 5

Взгляды Аптона, которые поддерживали в несколько измененном виде выдвинутую Роозебумом [270] и противоречащую практике гипотезу об образовании карбида из графита, не нашли, разумеется, сторонников, тем более что введенные Аптоном в диаграмму две новые фазы (Fe₆C и Fe₂C) не были подтверждены убедительными экспериментальными данными. Попытка Аптона закончить спор между сторонниками двойной диаграммы и сторонниками единой диаграммы посредством построения одной диаграммы, в которой углерод выделяется в стабильном состоянии как в виде графита, так и в виде карбида, не привела к компромиссу и не нашла последователей. Нужно заметить, что несколькими годами позднее этот автор [482] принял для системы железо — углерод двойную диаграмму.

Развитие диаграммы Fe — С в ближайшие годы пошло главным образом по линии, намеченной Бенедиксом [319]. С современной точки зрения положительным вкладом Аптона [280] в исследование диаграммы Fe — С надо считать его замечание о неполности диаграммы — в ней не было учтено замеченное Баллом [169, 178] и Кюри [221] аллотропическое превращение железа, происходящее при температуре выше 1200° С. В связи с недостатком необходимых экспериментальных данных Аптон не показал в своей диаграмме поля, соответствующего железу d.

В 1908 г. Хоу [350, 364] опубликовал обширную работу, в которой предстал как сторонник двойной диаграммы. Опираясь на все предшествующие в этой области экспериментальные исследования [80, 116, 122, 242, 243, 267, 285, 287, 295, 312, 319, 335, 346], Хоу подробно разобрал проблему стабильности графита и цементита и представил доказательства в пользу двойной диаграммы. Особенно следует подчеркнуть данные, которые, по мнению Хоу, говорят о том, что графит является более стабильной разновидностью углерода, чем карбид, а именно:

1) переход цементита в графит является процессом экзотермическим, протекающим в направлении увеличения стабильности;

2) это изменение происходит несмотря на сопротивление, возникающее в результате увеличения объема;

3) цементит является той разновидностью углерода, которая обычно легко образуется либо при выделении углерода из жидкого сплава, либо в процессе науглероживания, согласно правилу, установленному Оствальдом [240] и подтвержденному Гернезом [297], что образующаяся фаза не является в данных условиях устойчивой, а наоборот, менее устойчива и близка по своему характеру к исходной фазе;

4) исследования под микроскопом показывают, что цементит может перейти непосредственно в графит, однако обратный процесс— непосредственный переход графита в цементит —никогда не наблюдался;

5) при производстве ковкого чугуна всегда происходит переход углерода из его первичной разновидности — цементита — в графит. Экспериментальное подтверждение возможности образования графитной эвтектики непосредственно из жидкости Хоу видел прежде всего в результатах опытов Бенедикса [319]; он также высказал мнение, что графитная эвтектика, открытая Гёренсом и Гутовским [346], возникала по крайней мере частично, прямо из жидкости.

Рассматривая вопрос о вкладе Хоу в дело развития диаграммы Fe — С, надо указать разработанные им проблемы:

1) дальнейшая разработка терминологии диаграммы;

2) новый подход к проблеме твердого раствора углерода в железе;

3) критика линии растворимости углерода в γ-железе в стабильной системе, данной Бенедиксом [319, 343]. В области терминологии Хоу решительно поддерживал предложенное Осмондом [283] и введенное в диаграмму Совёром [327] название аустенит, как обозначение твердого раствора углерода в γ-железе, устойчивого выше линии А₁ – А₃ бывшего ранее в диаграммах названия «мартенсит». В зависимости от условий (температуры) образования Хоу различал «первичный аустенит» (primary austenite), выделяющийся во время затвердевания по линии АВ и АВ' (рисунок 31 и 32), а также «эвтектический аустенит», выделяющийся при эвтектической температуре и составляющий часть эвтектики. Аналогично этому он различал в метастабильной системе «первичный цементит» и «эвтектический цементит», а в стабильной системе — «первичный графит» и «эвтектический графит». Важнейшим новшеством было введение Хоу [350, 363] названия «эвтектоид» для обозначения твердой эвтектики, соответствующей перлиту.