На главную страницу библиотеки На главную страницу проекта  
На главную страницу библиотеки При финансовом содействии Института "Открытое общество" (Фонд Сороса)  
О проекте
Библиография
Полные тексты
Публикации
Ссылки
Карта сайта
Помощь

 

Страница обновлена
21.11.2001

Счетчик

 

Из истории металловедения  
 

1831 г. — П. П. Аносов, работавший на Златоустовской оружейной фабрике и стремившийся раскрыть тайну получения древнего булата, впервые применил микроскоп для исследования строения отполированной поверхности стали, предварительно протравленной кислотой.

1864 г. — английский естествоиспытатель К. Сорби провел подобные исследования макроструктуры железных метеоритов и образцов стали, применив при этом микрофотографию.

1868 г. — Д. К. Чернов указал на существование температур, при которых сталь претерпевает превращения при нагревании и охлаждении (критические точки).

1888 г. — французский инженер Ф. Осмонд измерил эти температуры при помощи термоэлектрического термометра, изобретенного его соотечественником Ле Шателье.

1895 г. — А. А. Ржешотарский создал металловедческую лабораторию на Обуховском заводе в Петербурге.

1897 г. — Ле Шателье сконструировал металлографический микроскоп, значительно расширивший возможности изучения структуры металлов.

1897 г. — английский ученый У. Робертс-Остен исследовал методами термического анализа микроструктуры нескольких двойных металлических систем, в том числе железоуглеродистых сплавов.

1900 г. — нидерландский физико-химик Г. В. Розебом уточнил и обобщил экспериментальные данные о железоуглеродистых сплавах, создав диаграмму Fe—С.

1902 г. — А. А. Байков исследовал явления закалки сплавов. В последующие годы он основал в Петербургском политехническом институте первую в России учебную лабораторию металловедения и создал крупную научную школу металловедов.

1903 г. — Н. С. Курнаков сконструировал самопишущий пирометр, позволивший значительно усовершенствовать методику термического анализа металлов и сплавов.

1904 г. — Н. И. Беляев организовал металловедческую лабораторию на Путиловском заводе в Петербурге.

1906—1913 гг. — Н. С. Курнаков и С. Ф. Жемчужный установили зависимости между составом двойных систем и их свойствами — электропроводностью, твердостью и др.

1908 г. — А. М. Бочвар организовал в Высшем техническом училище первую в Москве металлографическую лабораторию.

1918 г. — французские ученые А. Портевен и М. Гарвен установили зависимость критических точек стали от скорости охлаждения.

20-е гг. XX в. — в различных странах начались исследования изотермических превращений в стали (Э. Давенпорт, Э. Бейн, Р. Мейл в США, С. С. Штейнберг, Н. А. Минкевич в СССР, Ф. Вефер в Германии и др.).

Одновременно развивалась физическая теория кристаллизации металлов, экспериментальные основы которой были заложены в начале XX в. немецким физико-химиком Г. Тамманом (Я. И. Френкель, В. И. Данилов в СССР, М. Фольмер в Германии, И. Странский в Болгарии).

Важную роль в развитии металловедения начал играть рентгеноструктурный анализ, позволивший определить кристаллическую структуру различных фаз, описать ее изменения при фазовых переходах, термической обработке и деформации (структуру мартенсита, изменения структуры твердых растворов при их распаде и т. д.). В этой области большое значение имели работы Г. В. Курдюмова, С. Т. Конобеевского, Н. В. Агеева (СССР), А. Вестгрена (Швеция), У. Юм-Розери (Великобритания), У. Делингера, В. Кестера (Германия).

В эти же годы А. Ф. Иоффе и Н. Н. Давиденков положили начало теории прочности кристаллов.

1935 г. — А. А. Бочваром изучен механизм эвтектической кристаллизации сплавов.

40-е гг. — Н. Т. Гудцов основал в Московском институте стали новую научную школу в области металловедения и термической обработки стали.

2-я половина XX в. — разработка и внедрение в практику металловедения электронной микроскопии, методов электронной дифракции, нейтронографии, радиоизотопных индикаторов, внутреннего трения, микрорентгеноспектрального анализа, калориметрии, магнитометрии и др.

Средневековое “металловедение”

“Семь металлов создал свет по числу семи планет” — в этих немудреных стишках был заключен один из важнейших постулатов средневековой алхимии. На каком-то этапе науке и впрямь было известно лишь семь металлов и столько же небесных тел (Солнце, Луна и пять планет, не считая Земли). По мнению тогдашних светил науки, не увидеть в этом глубочайшую философскую закономерность могли только глупцы да невежды. Стройная алхимическая теория гласила, что золото представлено на небесах Солнцем, серебро — это типичная Луна, медь, несомненно, связана родственными узами с Венерой, железо олицетворяется Марсом, ртуть соответствует Меркурию, олово — Юпитеру, свинец — Сатурну. До XVII века металлы и обозначались в литературе соответствующими астрономическими символами.

Алхимические знаки металлов и планет

Все было бы хорошо, если бы “полку металлов” не прибывало, с открытием же новых планет дело обстояло значительно хуже (седьмая планета Солнечной системы Уран была открыта лишь в 1781 году). Чтобы теория не страдала, на первых порах решено было отнести вновь открытые металлы (цинк, висмут и др.) к разделу полуметаллов. Но химические свойства многих “полу металлов” свидетельствовали о том, что они имеют ничуть не меньше прав считаться полными металлами, чем “великолепная семерка”.

Миниатюра из алхимической книги изображает семь металлов в недрах Земли в виде семи богов, укрывшихся в пещере. В середине сидит Аполлон, бог Солнца и золота; слева от него - Диана, богиня Луны и серебра; справа - Венера, символизирующая планету Венера и медь. В глубине пещеры стоят Юпитер - олово. Марс - железо, Сатурн - свинец и Меркурий - ртуть.

Явный дефицит небесных тел заставил “научных работников” алхимических лабораторий искать выход из тупика. Не лишено резона было предложение испанского металлурга и по совместительству священника Альваро Алонсо. В своей книге “Искусство металлургии”, вышедшей в 1640 году, он написал:

“Несколько лет назад в Богемии нашли металл, находящийся между свинцом и оловом и отличающийся от обоих. Если есть связь между металлами и планетами, то не значит ли это, что, совершенствуя телескопы, мы можем обнаружить и новые планеты?”

Но сколько ни совершенствовались телескопы, астрономам удалось довести число планет Солнечной системы лишь до 9, в то время как семейство металлов разрослось примерно до 80 членов, явно не считаясь с положениями “планетно-металлической” теории.

Топор из метеорита

Не так давно в Моравском музее города Брно (ЧССР) появился новый экспонат — небольшой топор, найденный археологами на раскопках древнего поселения Мстенице, относящегося к раннему средневековью. Уже почти два десятилетия ученые ведут здесь работы, в результате которых им удалось обнаружить около 40 тысяч различных предметов старины, в том числе немало топоров. Однако топор, пополнивший теперь коллекцию музея, оказался не простым, а... Нет-нет, не золотым, как сказочное яичко, а железным, как и подобает настоящему топору, но все дело в том, что железо, из которого древний кузнец отковал свой топор, было... метеоритным.

К этому выводу пришли металловеды после того, как находку подвергли металлографическому анализу. Оказалось, что в отличие от других железных изделий, найденных на раскопках, описываемый топор изготовлен из “природнолегированного” железа, содержащего 2,8% никеля и 0,6% кобальта.

Такой состав свидетельствует о небесном происхождении материала, которым воспользовался средневековый мастер из Мстенице.

“Опальный” сплав

В прошлом веке металлургов и химиков охватила “эпидемия” поисков нового сплава, способного заменить дорогое серебро в качестве материала для посуды и столовых приборов. “Вирусом” служила солидная премия, обещанная тому, кто первым достигнет цели. Почти одновременно ученым ряда стран удалось получить несколько однотипных сплавов системы медь-цинк-никель, весьма сходных с серебром: аргентан (“подобный серебру”), нейзильбер (“новое серебро”), мельхиор и др.

В 1916 г. на долю нейзильбера выпали крупные “неприятности”. Австрийский император Франц Иосиф, пользовавшийся сервизом из этого сплава, внезапно заболел и умер. Отчего? Подозрение пало на “новое серебро”, и на посуду был наложен запрет. Лишь тщательные исследования позволили полностью реабилитировать ни в чем не повинный сплав. А умер император не так уж и неожиданно: ему было отроду “всего-навсего” 86 лет.

(Материалы подготовлены по БСЭ, 3-е изд.)

 

© Библиотека ИрГТУ, 2001. Все права защищены