Техника - молодёжи 1934-10, страница 27

острую иглу и поцарапаем по шлифу, то заметим, что в тех местах, где шлиф имеет белые пятна, игла оставляет царапины, а темные места — это настолько твердые участки, что игла только скользит по ним. Исследования показали нам, что сталь состоит из отдельных веществ, смешанных между собой так, как например, в бетоне гравий смешан с песком и цементом. Белые места, видимые под микроскопом,—это чистое мягкое железо, и оно легко царапается иглой. В металлографии, изучающей строение металлов, эта составляющая часть Называется ферритом (железо по-латыни — «феррум»). Твердые составляющие, кажущиеся на снимке черными, состоят из особого весьма твердого вещества, называемого перлитом. Если эти темные места рассмотрим при еще большем увеличении, то увидим, что они состоят из пластинок феррита и пластинок цементита. Такая составляющая в стали называется пластинчатым перлитом.

Цементит состоит из химического соединения железа с углеродом (Fe₃C). Такое соединение в химии называется «карбид желе-< эа». Карбид железа по твердости немного уступает алмазу, а алмаз самое твердое вещество.

Следовательно, взятый нами кусочек стали состоит из мягкого чистого железа, в массе которого разбросаны отдельными включениями зерна пластинчатого перлита. Если бы мы захотели изобразить это строение в виде какой-либо модели, то мы могли взять воск и в него вмять камешки. Воск изображал бы

нас феррит стали, а камешки — зерна перлита, состоящие из пластинок цементита и пластинок того же самого феррита.

Но в -строении незакаленной стали есть еще одна особенность, на которую необходимо обратить внимание. Если мы сломаем стальной слиток, то в изломе даже простым глазом заметим грани кристаллов, а излом стали будет похож на спрессованные зерна. Эти зерна при внимательном изучении под микроскопом представляют собой правильные, похожие друг на друга кристаллы, вроде кристаллов торных пород. Особенно хо-

Кусочек отшлифованной стали рассматривают под микроскопом и делают фотоснимок. На таком кусочке — „шлифе*— из мягкой стали ясно видны белые пятна,—более мягкие части стали

На снимке изображена стрль в виде пластинчатого перлита. Кусочек стали состоит из пластинок мягкого чистого железа, в которые включены пластинки твердого цементита

рошо заметны кристаллы стали в слитках в том месте, где образуется усадочная раковина (пустота, образовавшаяся при остывании). Кристаллы здесь настолько хорошо видны, что простым глазом мы видим целые друзы (группы кристаллов). Таким образом исследования показали, что металлы состоят из кристаллов.

Изучая мельчайший кристаллик поваренной соли, представляющий собой кубик, ученые нашли, что в этом кубике в строгом порядке расположены атомы натрия и хлора. Все атомы расположены симметрично, и часть их составляет как бы параллельные плоскости. По этим плоскостям раскалываются кристаллы при дроблении и эти плоскости называются плоскостями скалывания или плоскостями спайности.

Железо также кристаллизуется в виде кубических кристаллов, но при перемене температур атомы железа в кубиках меняют расположение. В кусочке холодного железа атомы расположены т!ак, что в каждом углу кубика находится по атому и один атом расположен в самом центре кубика. Таким образом в одном кубике находится всего девять атомов и такое расположение Называется «центрированным кубом». Наглядно это расположение атомов можно представить в виде кубической комнаты, у которой в каждом углу, на полу и на потолке большие круглые лампы, а одна л)ампа — люстра — занимает самый центр комнаты.

Атомы не составляют сплошную однородную массу, заполняющую весь кубик, а между ними образуются свободные пространства. Просвечивание металлов х-лучами дало возможность не только определить расположение атомов в кубике кристалла, но и высчитать расстояние между атомами. Понятно, эти расстояния составляют ничтожные доли микрона.

Кристаллическую структуру железа можно, следовательно, рассматривать как пространственную решетку из кубиков, в узлах ее находятся атомы железа и по одному атому в центре куба. Все атомы расположены симметрично, а решетка состоит из параллельных плоскостей на одинаковом расстоянии друг от друпа. В центрированном кубе находится