Возражения против теории двойной диаграммы. Единая диаграмма П.Гёренса (1907 г.). Диаграмма Гутовского (1909 г.), страница 7

Рисунок 33

В 1911 г. Руер и Ильин [390] провели исследования с целью выяснения растворимости элементарного углерода в твердом железе. Основное внимание они обращали на то, чтобы используемые сплавы были чистыми и в особенности не содержали кремния. Пользуясь таким же, как и Бенедикс [343], методом исследования (закалка серых ферритных чугунов), они изучали количество растворенного углерода, соответствующее отдельным температурам нагревания. Результаты своих опытов они представили в диаграмме (рис. 34) с помощью линии E'S'. При этом авторы подчеркивали, что полученные ими концентрации очень близки к концентрациям насыщения, так как увеличение времени нагревания сверх 6 ч (даже до 12 ч) не вело к заметному увеличению количества растворенного углерода.

Как следует из диаграммы (рис. 34), растворимость элементарного углерода в железе при температуре 1100° С не превышает 1,3%. Эта величина полностью соответствует определенному Гутовским ходу кривой АЕ, а также высказыванию Шарпи [314], что температура затвердевания графитной эвтектики не более чем на 10—15° С выше температуры цементитной эвтектики.

Обнаруженная в результате опытов Руера и Ильина величина 1,3% С, представляющая максимальную растворимость углерода в γ-железе в присутствии графита, в течение долгого времени фигурировала во многих позднейших диаграммах.

Кривая OSна диаграмме Руера и Ильина, построенная на основе исследований Гёренса и Мейера [371, 372], отличалась своей формой от ранее опубликованных кривых GOS. Характерной чертой этой кривой был ее непрерывный ход; впервые эта кривая была дана без изгиба в точке, соответствующей пересечению линий А3 и А2.

Достаточно важным добавлением к работам о растворимости графита в γ-железе была в то же время работа Томсена [395], который очень определенно высказался о том, что системы железо — графит и железо — цементит не совпадают, а значительно отодвинуты одна от другой.

В 1911 г. появились четыре больших работы, посвященные сплавам железа с большим содержанием углерода. Авторы этих работ Ханеманн [386],  Руфф и Гёке [391], а также Витторф [399,411, 412] решили восполнить пробел в правой верхней части диаграммы Fe — С (кристаллизация графита и карбидов). Ханеманн (386] исследовал растворимость углерода в жидком железе и структуру соответствующих заэвтектических сплавов. Пробы этих сплавов он плавил в графитовом тигле и нагревал их при разных температурах для насыщения углеродом. Затем быстро охлаждал сплав путем вливания его в очень узкий металлический кокиль, с тем чтобы образовался белый чугун. Полученные пробы белого чугуна он подвергал химическому анализу на углерод. Результаты опытов Ханеманн представил на диаграмме (рис. 35) в виде точек. Ход кривой B1D1определенный на основе этих точек, привел Ханеманна к выводу, что температура плавления цементита близка к 2000° С.

Рис. 34

Рис. 35

В результате опытов Ханеманна диаграмма состояний железо— углерод для метастабильной системы была продолжена (рис. 35) вплоть до содержания углерода, соответствующего цементиту.

Поскольку, однако, кривую B1D1Ханеманн определил путем насыщения железа графитом, другие  исследователи, как современные, так и позднейшие, в особенности Гейн [563], Хансен [751] и Окнов [781], поставили под сомнение толкование ее как линии, принадлежащей к метастабильной диаграмме, утверждая, что она соответствует стабильному равновесию (согласно современной точке зрения). В доказательство этого Гейном несколько позднее была опубликована [563] двойная диаграмма железо — углерод, называемая диаграммой Гейне — Шарпи (рис. 39), на которой результаты исследований Ханеманна были использованы для начертания графитного, а не цементитного ликвидуса.