PDF《金相学史话 （ 3） :Fe2C 平衡图》

1912 年病 故) .今天我们重温这句话 ,不能不为这位伟大的科 学家的高尚情操所倾倒.

2 Sauveur 的Fe2C 临界图 [ 2] 我们在前两篇 史话 里已有对 Osmond 的临界 点测定工作有过不少叙述 ,这里就不再重复了.在1887 到1896 这十年里 ,临界点的测量工作风行一 时 ,可谓风起云涌.值得一提的是 Le Chatelier 在1888 年发明了铂 - 铂铑热电偶 ,使临界点及其它高 温测量的精度有了明显的提高.Sauveur 在1896 年把Osmond , Howe , Roberts2Austen ,Arnold 和他本人的 数据收集在一起 ,画在温度为纵坐标、 碳含量为横坐 标的图上(图2) .有人说这是冶金史上第一个 Fe2C 平衡图 ,我们称之为临界点图 ,因为一则严格地说它 还不是平衡图 ,二则也只是其中的一小部分.但是 , 称它为平衡图的 型却末尝不可 ,因为后来的平衡 图就是由此生长出来的. Sauveur 本人对此的阐述是[3] : 此图给出不同 ・

4 ・ 图3Roberts2Austen 的第一个 Fe2C 平衡图(1897) 含碳量的钢在冷却时临界点的位置.黑线的宽度并 不代表在临界点放热引起的降温延缓程度 ,而只给 出其范围.例如 ,高碳钢只有一个延缓区 ,起于约

680 ℃,终于约

640 ℃.最大放热反应发生在这两个 极限之间 ,但并不一定在它们的中线上 . Howe对Sauvear 临界点图的首创权提出过质 疑 ,他说这应归功于德国的冶金学家 R. Mannes2 mann.这一点还有待考证 ,书此备案.

3 Roberts2Austen 的Fe2C 平衡图 首先有必要将 W. C. Roberts2Austen 的姓名交待 清楚 ,这在文献中有过不少混乱.他的原姓是 Rob2 erts ,后来应母系方面的要求 ,他申请并获准将 Austen 这个姓加在原姓 Roberts 的后面 ,因此复姓 Roberts2 Austen [4] .Osmond 为了纪念Roberts2Austen 在Fe2C 平衡图方面的贡献 ,用Austen 这个姓命名γ固溶体 为奥氏体.因此 ,我们简称他为奥氏 ,但是他的全姓 是Roberts2Austen. 奥氏早年在英国皇家造币局工作过十多年 ,在 那时这无异是英国的国立冶金研究所 ,当年牛顿也 在造币局工作过.奥氏在这里从事过贵金属合金中 微量杂质、 气体、 偏析等方面的研究 ,用热分析研究 过它们的凝固过程.造币要用钢模或铁模 ,他在

1880 年开始研究气体对钢的淬火和回火的影响及 铁的电沉积.1882 年奥氏到皇家矿业学院任冶金 学教授 ,一方面由于当时英国的钢铁生产鼎盛一时 , 一方面由于受到 Osmond 的临界点工作的启发 ,他对 钢铁金相学的兴趣逐渐加深.他的长期合作者 Smith 对他的评论是 [4] :我们认为 Roberts2Auten 从几 方面来看都是 Osmond 的门徒 ,这么说是公正的.他 在英国为铁的同素异构理论说教 ,在后来的 报告中 把Osmond 的高超金相技术介绍给国人 (注 :这里的 报告是指奥氏以合金研究委员会的名义给英国机械 工程师学会提出的著名研究报告 ,在第四 (1897) 及 第五(1899) 报告中载有 Fe2C 平衡图的讨论 ,见图

3 及4) .的确如此 ,Osmond 提出的β 2Fe 淬火硬化理 论 ,奥氏随声附合 ,甚至当他自己做铁的同素异构试 验没有发现 A2 这个临界点时 ,他对这个理论仍坚信 不移 ,在英国为之辨护 ,直到生命的最后一息. 奥氏的功绩是首先正式提出纲中的γ固溶体. 他认为 Fe2C 合金系与通常的食盐水溶液相似 ,碳在 铁中既可以生成液态的溶体 ,也可以生成固态的溶 体.根据这一指导思想 ,他在