Page 446 - Основы_химии

438 Д О П О Л Н Е Н И Я К Г Л А В Е X X I I . І579 а

но изменяется от материала. Коэфф. упругости выражает тот груз (в кг на кв. мм),
при коем прут с сечением, принятым условно за 1 (мы берем 1 кв. мм), удваивается
в длине упругим образом. (Но такого удлинения в действительности, конечно, материалы
не выдерживают, при некотором грузе они достигают предела упругости, т.-е. растяги­
ваются, изменяются пластически иди рвутся.) Отбрасывая мелкие дробп (тем более, что
упругость металлов изменяется не только с темп., но и с ковкою, от подмесей и т. д.),
коэфф. упругости для стали и железа около 20000, меди, латуни, бронзы около 10000,
серебра 70Ö0, стекла 6000, свинца 2000 и дерева около 1200.
[579 а] (Дополнение А. А. Б а й к о в а . ) Правильное представление о железе, стали и
чугуне и об их взаимных отношениях проще всего можно получить из диаграммы пре­
вращений системы Fe С. Эта диаграмма, представляющая совокупность наших знаний
о температурных условиях появления и исчезновения различных фаз (а также их равно­
весия), которые имеют место в системе Fe -f- С при всяком составе ее до 10% С, является
результатом работ многочисленных исследователей над температурами кристаллизации
(затвердевания) сплавов железа с углеродом и температурами превращений в твердом
состоянии, которые называются критическими точками. Первые крупные открытия в этом
направлении были сделаны Д. К. Черновым (1869), который указал на существование
двух критических точек, носящих название «точек а и Ъ Чернова* (теперь их обычно
обозначают ÂV, и Аг г). Значительно позднее этот вопрос был изучен Осмондом и Ро­
берте-Ау станом (80-е и 90-е года), которые впервые с большой точностью и полно­
той определили температуры кристаллизации и превращений. В. Розебум, на основании
этих материалов, построил диаграмму системы Ре + С, приложив к ней закон фаз (1901).
Позднейшие работы (Еарпентер и Килинг,
Шарпи, Бюст, Ганнеман, Руфф, Витторф, Бургесс
и Д - т о ч и и л н и
Ж/ЛЕЗО-УІЖРОД Р ) У расширили наши сведения об этой
системе, и общепринятая в настоящее время диаграмма
1530' ,• А / ее представляет очень большую достоверность, особенно
о / п ч а с т и > касающейся систем, содержащих от 0% До 5%
D ^ ^ ^ у £ углерода (см. рис.). Для понимания этой диаграммы
нужно принять во внимание: 1) существование трех
полиморфных, разновидностей железа, которые обозна­
к I чаются буквами а, Э и Y, устойчивых: а —ниже 768°, °
в пределах от 768° до 910, и Y — о т 910° до темп, пла­
вления (более детальное изучение показало, что суще­
ствует еще разновидность 8 выше 1400°, а новейшие
о,»5 t.? 4,з исследования Вестгрена при помощи рентгенографиче-
% содержат с ского анализа заставляют думать, что разновидности а,
ß и 5 имеют одинаковую кристаллическую решетку);
2) магнитными свойствами обладает только разновидность а, железо ß и і — немагнитны ;
3) разновидность т способна давать с углеродом твердые растворы, предельная концентра­
ция которых 1,7% С; 4) железо с углеродом образует определенное химическое соедине­
ние (карбид железа или цементит) Fe,C, которое ниже 1140° неустойчиво и выделяет
углерод в виде графита; это разложение впрочем в чистых системах совершается с очень
малой скоростью и не успевает совершиться даже в случае медленного охлаждения;
присутствие кремния эту реакцию очень ускоряет, и вот почему кремнистые чугуны
обычно получаются в виде серых чугунов (графитистых). Ветвь AB — липия жидкости,
находящейся в равновесии с твердыми растворами Рву с углеродом, концентрации и
температуры которых определяются ветвью AD. Ветвь IfC, круто поднимающаяся вверх,
соответствует выделению кристаллов цементита Fe,C. Эвтектическая точка В определяет
состав (4,3% С) и температуру (1140°) одновременной кристаллизации Fe,C и предельного
твердого раствора Fe T с углеродом (1,7%); характерное строение этой эвтектической смеси
носит название «ледебурита». Через эту точку проходит горизонтальная линия ÜBE, опре­
деляющая конец затвердевания жидких сплавов, содержащих свыше 1,7% С, конец затвер­
девания менее богатых углеродом сплавов определяется линией AI). Таким образом сплавы
до 1,7% С затвердевают в однородную массу кристаллов твердых растворов железа Y С угле­
родом, состав которых изменяется от 0 до 1,7% С; сплавы с большим содержанием углерода
при затвердевании образуют механическую смесь, состоящую из предельного твердого рас­
твора железа Y И углерода (1,7%) и кристаллов цементита Fe,C, относительные количества
которых и распределение (структура) подчиняются общим законам кристаллизации раство­
ров. Ветви Fill и Dl определяют температуры начала распадения твердых растворов
Fe-f с углеродом, при чем по ветви Fill выделяется чистое железо (феррит), а по ветви
DI— цементит Fe 3C. Точка / определяет состав (0,85% С) и температуру (700°) одно­
временного выделения из твердого раствора феррита и цементита; точка эта носит назва­
ние «эвтѳктоидной» (по аналогии с эвтектической), и характерная структура такого сплава
(видимая только при очень больших увеличениях свыше 500 лин. раз) носит название
«перлита» (стр. 541). Через эту точку / проходит горизонтальная линия KIL, определяющая
температуру конца распадения твердых растворов. Таким образом все сплавы железа с угле­
родом, охлаждаясь медленно до обыкновенной температуры, представляют механическую