Page 444 - Основы_химии

436 Д О П О Л Н Е Н И Я К Г Л А В Е X X I I . [5786

в сплавленном состоянии прямо из чугуна, если чугун сплавлять с селитрою при постоян­
ном перемешивании. Тогда происходит внутри массы чугуна значительное окисление,
и от этого температура до того возвышается, что образующееся железо остается спла­
вленным. Зажигая смесь Fe 2 0, с порошком алюминия (термит, см. доп. 139), также можно
получить прямо сплавленное железо. Известен также способ превращения, действием
окиси углерода, богатых железных руд прямо в железо, которое получается тогда в виде
губчатой массы (процеживая через нее воду, можно отлично последнюю очищать — для
питья), из которой ковкою или растворением в сплавленном чугуне добывается железо и сталь.
Всякому более или менее известно р а з л и ч и е в с в о й с т в а х с т а л и и ж е ­
л е з а . Железо отличается мягкостью, гибкостью и малою упругостью, тогда как сталь
характеризуется тем, что может приобретать упругость и твердость, если, после прока­
ливания до определенной температуры, будет быстро охлаждена, или, как говорят, если
она з а к а л е н а . Но если закаленную сталь снова нагреть и медленно охладить, то она
становится мягкою, как железо, и тогда легко пилится напилком, выковывается и вообще
приобретает все формы, какие можно придавать мягкому железу. В этом мягком состоя­
нии сталь называется о т п у щ е н н о ю . Переход из закаленного в отпущенное состояние
производится, значит, подобно тому переходу, какой замечается между белым и серым
чугуном. Сталь, если она однородна, представляет значительный блеск и столь мелкое
вернистое строение, что она способна к отличной полировке. Строение ее зернистое, что
легко замечается в изломе. Способность стали закаливаться дает возможность пригото­
влять из нее разнообразные режущие, пилящие и разные другие инструменты, потому
что в отпущенном состоянии стали придают форму кованием, обтачиванием (на токарных
станках), вытягиванием (в вальцах, напр., для получения рельсов, полос и т. п.), напил­
ком и тому подобными способами, а потом только закаливают, полируют, натачивают и т. п.
Способ и температура закаливания стали и следующего за ним отпускания определяют
ее твердость и другие свойства. Закаливание стали до желаемой степени твердости про­
изводят обыкновенно так, что сперва сильно накаливают (не ниже 700°) и бросают в воду,
т.-е. быстрым охлаждением закаливают сталь (тогда она хрупка, как стекло), а потом
закаленную сталь нагревают до появления определенного цвета и тогда или быстро
охлаждают, или оставляют ее медленпо охлаждаться. При нагревании полированной зака­
ленной стали до 220° появляется уже на ее поверхности желтый цвет (хирургические
инструменты): он имеет первоначально соломенный (бритвы и т. п.), а потом золотистый
отлив; потом он переходит при темп, около 250° в бурый (ножницы), потом в красный,
потом в светло-синий при темп. 285° (пружины), потом при темп, около 300° (пилы) в инди­
говый и, наконец, в зеленый цвет морской воды при температуре около 340°. Эти цвета
суть не что иное, как явления цветов тонких пластинок, подобные, напр., цветам мыль­
ных пузырей, и появляются на стали вследствие того, что на ее поверхности образуется
тонкий слой окислов, первоначально просвечивающих и играющих цветами тонких пла­
стинок. Сталь ржавеет медленнее железа, в кислотах растворяется легче чугуна, но труд­
нее железа. Уд. вес ее около 7,6 — 7,9.
Образование и строение стали, влияние на нее всякпх подмесей и изменение ее
в разных обстоятельствах составляют в настоящее время одну пз более выработанных
частей металлургии, и в нашем курсе неуместно вдаваться в эту специальность. Однако
вамечу, что ныне, когда сплавленное железо в печах Мартена пли в конверторах полу­
чается столь же легко, как сталь, различение железа от стали (для слитого» или спла­
вленного металла) утратило свое прежнее резкое отличие и значение, хотя оно должно
быть сохранено для металла, не подвергшегося плавлению. А так как свойства металла
(вообще называемого сталью)—помимо закалки —изменчивы в зависимости от содержания
углерода, то привожу классификацию Кокериля (1878 г.): 1) о ч е н ь м я г к а я с т а л ь
содержит углерода от 0,05 до 0,20%, рвется при грузе 40 — 50 кг на кв. мм; удлиняясь
на 30 — 20%, она, как железо, сваривается и неспособна к закалке; употребляется
в листах для котлов, брони и мостов, гвоздей, заклепок и т. п., заменяя мягкое железо;
2) м я г к а я с т а л ь — углерода от 0,20 до 0,35%, рвущий груз 50 — 60 кг, удлинение
20 —15%, трудно сваривается и плохо закаливается; употребляется для осей, рельсов
и ободьев колес железных дорог, для пушек и ружей и для частей машин, подвергаю­
щихся гнутию и кручению: 3) т в е р д а я с т а л ь — углерода 0,35 —0,50%> груз 60 —
70 кг на кв. мм, удлинение 15 —10%, не сваривается, принимает закалку, употребляется
на рельсы, рессоры всякие, на холодное оружие, движущиеся с трением части машин,
на веретена прядилен, на молотки, кирки и т. п.; 4) о ч е н ь т в е р д а я с т а л ь —
углерода 0,5 — 0,65%, рвущий груз 70 — 80 кг, удлинение 10 — 5%, не сваривается и
легко закаливается; употребляется для мелких пружин, пил,- напилков, ножей и тому
подобных инструментов *).

*) В настоящее время имеются две ходовых марки:
а) мягкое литое железо, литая сталь с содержанием С от 0.10 до 0,18°/ о , Мп до 0,30°/ о (для котлов,
і р ы ш , балок и т. n.J.
б) полутвердая сталь с содержанием С от 0,4 до 0.3°/о и Мп 0,6 1,0°/ 0 (содержание Мп бывает
иногда и выше, но это уже недостаток). В стали для рельсов и бандажей с — 0,30 — 0,40°/ 0 ; в стальных
орудиях С — о.зо 0,40°/о; инструментальная сталь содержит более 1% С. (А. Байков.)