Из истории металловедения
| Вид материала | Документы |
- Уважаемые коллеги!, 17.57kb.
- Всероссийская молодежная школа-конференция «С овременные проблемы металловедения», 37.71kb.
- Программа профессиональной переподготовки мтф п/п-1 «металловедение и термическая обработка, 34.45kb.
- Вопросы по истории математики, 12.6kb.
- Программа курса «Философия истории» 204 Введение в философию истории 204 Раздел I современные, 6322.98kb.
- Представлен курс истории России с древнейших времен до конца xix в. Предусмотрено включение, 236.62kb.
- Проблемы методологии истории, 2248.47kb.
- Реферат: «Учебно-методическое обеспечение процесса обучения истории в школе», 49.25kb.
- С. Н. История сознания и осознание истории, 370.82kb.
- Рабочая программа история Мауляшевой И. И., первая квалификационная категория по Всеобщей, 638.68kb.
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.