БСЭ1/Металлография

Материал из Викитеки — свободной библиотеки
Перейти к навигации Перейти к поиску

МЕТАЛЛОГРАФИЯ, наука о кристаллич. строении металлов и металлич. сплавов и о законах, управляющих этим строением. В период своего зарождения в 60-х гг. 19 в. это была наука чисто описательная, занимавшаяся лишь обнаружением и описанием металлич. структур. Но постепенно основной задачей М. сделалось установление законов, управляющих образованием структуры, и нахождение способов изменять ее в желаемом направлении. Это сделало М. практически важной дисциплиной, подводящей научную базу под ряд технологич. процессов — термин, обработку, обработку давлением и литейное производство. Пока М. была только описательной наукой, она довольствовалась лишь микроскопич. методом исследования.БСЭ1. Металлография 1.jpgРис. 1. Схематические кривые охлаждения сплавов I — III с одной, двумя и тремя критическими точками. Затем параллельно с микроскопич. методом в М. стал применяться метод термический. При этом методе исследования с помощью термоэлектрического пирометра следят за ходом охлаждения сплава от расплавленного состояния до комнатной темп-ры. Выделение в охлаждающемся сплаве каких-либо кристаллов сопровождается нарушением плавного хода охлаждения его и появлением на кривой охлаждения критич. точек. Примеры таких кривых охлаждения представлены на рис. 1. Каждая критическая точка отвечает какому-либо фазовому превращению — появлению новых кристаллов, исчезновению ранее выделившихся, кристаллич. перестройке их и т. п. Если температуры критич. точек для сплавов двух металлов с меняющимся содержанием последних графически представить в зависимости от состава, то получится характерная диаграмма плавкости для данной двойной системы. Для примера одна из таких диаграмм для системы A—B схематически представлена на рис. 2. Здесь наклонные и горизонтальные линии являются геометрии, местами точек, отвечающих фазовым превращениям — началу кристаллизации (AEB), концу ее (CED) и аллотропии, превращению одного из металлов (MN).БСЭ1. Металлография 2.jpgРис. 2. Диаграмма плавкости системы A—B. Когда были получены аналогичные диаграммы плавкости для многих двойных и тройных сплавов, оказалось, что кристаллизация сплавов подчиняется довольно простым законам. Обширные результаты термического анализа сплавов в виде диаграмм плавкости составляют основной фонд М. и вошли в справочники как база для понимания структуры сплавов и возможности управления ею. Общие же закономерности, наблюдаемые при охлаждении сплавов и образовании в них структуры, вошли в М. в виде особого отдела учения о сплавах. К двум основным методам М. — микроскопическому и термическому — скоро присоединился еще третий — макроскопический, позволивший видеть в металле не только отдельные кристаллы, но и группы их (дендриты), а также различные виды неоднородностей, свойственные значительным массам металла в слитках и изделиях. Наблюдения над макроструктурой металлов и сплавов дали существенные дополнения к нашим знаниям о микроструктуре. Таким образом, все содержание М. до последнего времени сводилось к трем отделам: учению о сплавах, микроструктуре и макроструктуре. В дальнейшем М. стала пользоваться методами физическими, химическими, механическими и рентгеновским, дающими очень много для понимания структур, более глубокой характеристики их и более успешного управления ими. Постепенно М. стала сливаться с металловедением (см.). В настоящее время М. можно рассматривать как специализированный отдел металловедения, посвященный структурному изучению металлов.