Техника - молодёжи 1934-10, страница 29

уголь

■ ' •'•'. v! '' железо'.у,

уголь

иголь

Если полоску мягкого железа, засыпанную древесным углем, подержат в печи, нагретой до 900°, то она превратится в сталь и сможет закаливаться. Полоска напиталась, или как говорят, „наце-ментировалась" углем

лоску мягкого железа, нагреем ее в кузнечном горне и быстро замочим в воде. Такую полоску мы свободно можем загнуть и сбить молотком вплотную. На месте изгиба при хорошем железе не получится ни малейшей трещины или рванины (разрыва).

_/ Теперь возьмем такую же полоску мягкого железа, положим ее в чугунную коробку и засыпем сверху и снизу мелким древесным углем. Эту коробку с засыпанной полосой мы поместим в печь, нагреем ее несколько выше 900° и продержим в печи в таком нагретом состоянии около суток. После этого достанем полоску из коробки, очистим от угля и в раскаленном состоянии быстро охладим в воде. Когда мы попробуем загибать эту полоску, то увидим, что она будет пружинить и не Загнется вплотную, а сломается. Эта полоска напиталась, или, как говорят, «нацементировалась» углем, превратилась в сталь средней твердости и получила свойство закаливаться.

Здесь нам на помощь и приходит наука со своей пространственной решеткой и аллотропическими измерениями железа. Оказывается, ^L -по атомы углерода могут проникать в железо только тогда, когда оно находится в модификации железа гамма и, следовательно, имеет четырнадцатиатомную решетку. При девятиатомной решетке, когда в средине ку

бика находится атом железа, атомы углерода не могут проникать, «диффундировать» в железо. (Способность одних веществ проникать в другие, смешиваться и стремиться выровнять концентрацию раствора называется «диффузией».)

Для более прочного запоминания этого явления можно образно представить центральный атом в кубике сторожем, не пускающим углерод. Как только атомы железа перестроятся в четырнадцатиатомную решетку, так атомы углерода начинают проникать (диффундировать) в железо и образовывать так называемый твердый раствор углерода в железе. При охлаждении, когда железо гамма начинает при температуре 898° перестраивать свою решетку в девятиатомную, то атомы углерода выходят из кубиков и образуют с отдельными атомами железа знакомое нам особое соединение — карбид железа или цементит.

Цементит строит свою пространственную решетку в виде призм. В мягкой и средней твердости стали цементит образует перлит, смешиваясь с частичками чистого железа (с ферритом). Если цементит располагается пластинками вперемежку с пластинками феррита, то образуется пластинчатый перлит, а иногда перлит выделяется в виде зернистого перлита. Таким образом когда сталь находится в холодном и не закаленном состоянии, то феррит весь имеет девятиатомную решетку и цементит-решетку в виде призм. Если же мы нагреем сталь выше 906°, то цементит распадается на отдельные атомы железа и углерода, и тогда атомы углерода снова начинают диффундировать в кубики пространственной решетки железа гамма, и образуется твердый раствор углерода в железе.

Советские заводи! изготовляют теперь всевозможные стали для всех отраслей промышленности. На снимке — процат подшипниковой стали на Запорожстали