Юный техник 1966-09, страница 31

лезо. (В большинстве механизмов оно составляет по весу 80—90 процентов.) Последние, к сожалению, «южане».

Железо, как известно даже из школьных программ, применяется в машинах не в чистом виде. Оно с примесями, добавками и называется уже иначе: сталь. Эти примеси действуют на сталь по-разно-му. Поселяясь на местах атомов железа или между ними, они изменяют ее свойства. Достаточно, например, появиться 3—4 атомам никеля среди 100 атомов железа, как пластичность сплава увеличится. Пластичность увеличится — хладноломкость уменьшится. Но если среди 100 тыс. атомов железа появилось 4—5 «чужаков», именуемых азотом, хладостойкость ухудшится, правда, такую сталь еще можно использовать на морозе. Когда же число «пришельцев» возрастет до 60, то о работе на морозном воздухе и говорить нечего. Такова одна из причин того, что на холоде некоторые металлы ведут себя как неженки.

В сталях всегда содержится углерод. Его мало, но, однако, хватает для образования соединений — карбида железа или цементита (см. рис. 2). Тонкие пластинки располагаются между пластинками феррита — зерен железа, в которые проникли «чужаки». Термическая обработка влияет на все эти структуры. Если после нее зерна феррита «пополнели», увеличились — хладостойкость стали уменьшится, если же «похудели» — эффект получается обратный. Конечно, инженерам выгодно второе. Они исхитряются применить такую обработку, что цементит в виде мелких образований рассеивается по некрупным зернам феррита. Такая структура дает стали выдержку против мороза.

Прежде чем снарядить какой-нибудь сорт стали в жизнь для работы, его нужно испытать на хладостойкость. На рисунке 1 вы видите устройство своего рода экзаменатора металлов. Образец S, ставится на опоры 4 маятникового копра. Сам маятник 1 поднимают до определенной высоты и затем отпускают. Он своим бойком 2 ударяет по образцу и разбивает его

пополам. Но это не останавливает движения маятника — он летит дальше и уходит на другую сторону копра. Разница между потенциальными энергиями маятника до и после удара скажет нам, какую работу ему пришлось потратить на разрушение. Работа, отнесенная на 1 см² поперечного сечения образца, называется ударной вязкостью.