О понятии чугуна и стали

[14] http://www.kodeks.ru <11/02/06>

О понятии чугуна и стали

Материал, в обиходе называемый железом, даже в простейшем случае представляет собой сплав железа, как химического элемента, с углеродом. При концентрации углерода менее 0,3 % (температура плавления 1500С) получается мягкий пластичный тугоплавкий металл, за которым закрепилось название его основного ингредиента – железа.

При концентрации углерода более 0,22 %, но менее 2,14 % сплав называется сталью. В первозданном виде сталь походит по своим свойствам на железо, но, в отличие от него, поддается закалке – при резком охлаждении сталь приобретает большую твёрдость – достоинство, однако, сводимое на нет приобретаемой в ходе закалки хрупкостью.

Наконец, при концентрации углерода свыше 2,14% получается чугун. Хрупкий, легкоплавкий, хорошо пригодный для литья, но не поддающийся обработке ковкой, металл. Чугун насыщен графитовыми включениями, делающими металл неоднородным и механически непрочным. Температура плавления чугуна порядка 1150 С.

Это известно нам сейчас. Однако люди научились получать и использовать сталь гораздо раньше, чем узнали ее состав. Египтянам, например, еще до нашей эры известно было, что некоторые сорта железа при погружении в нагретом состоянии в воду «принимают закалку», другие — не принимают. Свойство стали «принимать закалку» и служило потом долгие века единственным признаком для разграничения железа и стали. Были попытки и теоретических объяснений.

Ученые древности полагали, что сталь образуется в результате очищения железа. Даже в XVIII в. встречались еще такие высказывания: «Железо есть металл не- совершенный... Вероятно составлен он из собственной ему земли и горю-. чего вещества и есть самый твердый и упругий металл, когда бывает без примеси... Когда он будет доведен до того, что никакой в нем не останется примеси и излишняя извлечется горючесть, тогда называется сталью».

Французский ученый Реомюр в 1722 г. высказал мысль, что железо и сталь отличаются друг от друга по химическому составу только присутствием какой-то примеси, названной им летучей солью, которая и определяет различие их свойств. Пятнадцать лет спустя химик Базен в одной из своих статей заявил, что сталь является чем-то средним между чугуном и железом. Но лишь в 1814 г. немецкий исследователь К. Карстен указал, что такой примесью является углерод. Наконец-то была доказана единая материальная природа всех железоуглеродистых сплавов — чугуна, стали и железа. Только во второй половине XIX в. выработалось в основном верное представление о железе.