PDF《金相学史话 （ 3） :Fe2C 平衡图》

碳含量降低 ,临界点 a 有所升高.用现代的热处理术语 ,前者相当于 Ac1 , 后得相当于 Ac3 . Ч е р н о в 对于钢的淬火研究是相当全面的 ,他不 仅发现临界点 a ,还有临界点 d(图1) .对于

018 %C 的钢而言 ,d 点在

200 ℃.他在

1885 年在俄国工程师 学会上的一篇报告中指出 , 钢在淬火中需要急冷到 的温度也有一定数值 ― ― ―

200 ℃ .后来他用 d 表示 这一温度 ,这实际上就是我们今天使用的马氏体相 变的起始温度 Ms . Ч е р н о в 认为点 b (800 ℃ ) 是钢的 结构 开始变 化的温度 ,这里的结构是指断口的类型.加热到 a (700 ℃ ) 与b两点之间的一个温度淬火 ,钢的断口是 细晶粒状的 ;

淬火温度超过 b 点 ,断口上就会出现粗 晶粒 ;

到温度 c 断口完全是结晶状的.虽然 Ч е р н о в 的b与c两点并不与钢中的相变点对应 ,但却说明 钢的奥氏体晶粒长大的温度范围.Ч е р н о в 明确指 出淬火温度应选在 a ,b 之间 ,停锻温度越接近 b 点 越好 ,这样可以通过锻造使晶粒细化(再结晶) . 图1Чернов测定的钢的临界点(1889) 图注 :200° ― 淬透应冷却的温度 .450° ― 充分回火的温度 .700 - 800° ― 红热 .从o到b(上) ― 结构稳定 .从b到c(上) ― 从b加热到 c ,非晶结构 .从b到c(下) ― ― ― 从c冷却到 b ,结晶 .从o到a(下) ― 淬火不成功 . 除了这些临界点外 , Ч е р н о в 还测量了淬火速度 的要求.他把钢做成圆筒状的杯 ,加热后淬火时使 钢杯露出水面 ,观察钢杯中熔融状态的锡的凝固时 间.锡的熔点约为

230 ℃,与钢必须急冷到的

200 ℃ ・

3 ・ 相近.Ч е р н о в 发现只有当凝固时间不超过

45 秒时 , 钢才能完全淬透 ,因此淬火操作中几秒钟的延误就 会产生次品或废品.这个淬火速度大约是 150° ~

200 ℃ Π 秒 ,与我们现在用精密仪器测量出的临界淬 火速度相差不多.Ч е р н о в 的结论是 : 这些数字清 楚地说明 ,为了成功地完成任务 ,淬火工人需要多么 敏捷和高超的技艺 . 图2Sauveur 的Fe2C 临界点图(1896) 在这之前钢的热处理多多少少还是一种富有神 秘色彩的技艺 ,要从多年的实践中慢慢体会出其中 奥妙.Ч е р н о в 的试验与观察首先使它条理化 ,逐渐 发展成为热处理这门学科.他的试验方法及所用的 手段现在看起来是相当原始的 ,温度主要是靠肉眼 观察 ,硬度靠钢锉或玻璃的划痕 ,他的结论又是在对 钢的内部显微组织毫无所知的情况下得出的 ,这不 能不说是一件伟大的创举.Ч е р н о в 在钢的热处理 方面的贡献是举世公认的 ,美国的金相学大师 A. Sauveur 称赞他的热处理理论是 杰出之作 ,后人在 基本概念上没有增加多少新的内容 .Ч е р н о в 在1868 及1878 年发表的两篇论文在

1880 年都译成英 文和法文在这些国家的冶金杂志上发表.Osmond 就是在他的影响下在

1887 年开始从事钢的临界点 研究的 ,开始时还沿用 Ч е р н о в 的临界点符号 a ,后来 在Arnold 建议下改用大写字母 A.俄国的一些冶金 学家曾对 A1 、 A2 、 A3 这些临界点符号有过一些抱怨 , 但是 Ч е р н о в 的境界却要比他们高的多 ,他在

1916 年写道 : 这是允许的 ,不仅是因为已经使用较长的 一段时间并广为流传 ,更重要的是对一位伟大的、 不 知疲倦而成果累累的、 对现代金相学起过奠基作用 的科学家的永恒怀念 (注:Osmond 已在