在现代炼钢方法出现之前,瑞典由于有高品位的铁矿石和丰富而叉价廉的森林资源,在十八世纪时是欧洲的主要产钢国家。另一方面,那时在瑞典出现了一些著名的化学家,首先发现了镍、钻、锰、钼、钨等金属元素。显然,这些化学家的研究也包括钢与铁,如Aergman首先用化学分析方法证明碳含量不同是钢、教铁和铸铁的主要区别。另一方面Rinman在1774年在瑞典皇家科学院院报上发表了一篇题为“铁与钢的腐刻”的论文,指出“不同类型的铁与钢的硬度、致密度、性能均匀与否等均有差异,腐刻为区别它们提供了一种简易的方法。但是,这种用化学试剂腐刻金属显示其内部组织的方法尚未采用制片及抛光技术,仅限于观察钢铁产品的表面组织。
Aloys von Wldmanstittel(以下简称魏氏)在1808年首先将铁陨石(铁镍合金)切成试片,经抛光再用硝酸水溶液腐刻.得出一些金属组织。铁陨石在高温时是奥氏体,经过缓慢冷却在奥氏体的{111}面上析出粗大的铁素体片,无须放大,肉眼可见。四种取向的铁紊体都可以观察到,其中三种是针状,夹角为60。,另一种是片状.平行于纸面。那时照像技术仍未出现,过去都是将观察结果描绘。魏氏在任奥地利皇家生产博物馆主任之前曾从事过印刷业。他运用印刷技术,首先用腐刻剂将铁陨石中的铁索体腐蚀掉,使奥氏体凸出。抛光腐刻的铁陨石本身就是一块版面,涂上油墨,敷上纸张.轻施压力.将凸出的奥氏体印制下来.一如我国古老的拓碑技术一样。图片之清晰可与近代金相照片媲美。魏氏的复制技术在那时不能不说是一种非凡的成就。
但是,魏氏试验的更为深远的意义还是在科学方面,这不仅是宏观或低倍观察的开端,也是显徽组织中取向关系研究的起始。尽管魏氏的主要试验结果当时并未发表(直到1820年才由其合作者发表),但已在集会上宣布并广为流传,铁陨石的研究风行一时。在这之后的几十年用各种化学试荆处理金属切片表面的试验就在各处流行起来.对宏观金相观察的发展有意义的几桩工作是:(1)1817年J.F.Daniell发现铋在硝酸中浸泡数日后表面出现立方的小蚀坑,建立了用蚀坑法研究晶粒取向的技术。(2)1860年w.I。riders在低碳钢拉伸试样表而上观察到腐蚀程度与基体不同的条带,并正确解释这不是偏析而是由于局部的不均匀切变引起的,后来就以他的姓称这种滑移带为吕德斯带。f3)1867年HTresea用氯化汞腐蚀显示金属部件中的流线(图2).说明金属在加工形变过程中内部金属的流动情况。上述试验奠定了宏观腐刻及低倍检验技术,在今天仍然是金属研究和生产检验中常使用的方法。后来的研究指出,魏氏组织不但在钢中并且在许多其它台金中出现。本世纪二十年代A.Sauveur及周志宏[e3研究过碳含量极低的铁在淬火后的魏氏组织;三十年代G Kurdjumov及G.Sachs用x射线进行了著名的马氏体相变取向关系的试验。在R.F,Mehl学派(包括C.S.Barrett)在Sauveur和周志宏的工作启发下开展丁一系列台金的魏氏组织的研究.此后取向关系的测定一直是相变研究中的一个重要组成部分”。
魏氏不是冶金学家,但是他在1808年的著名试验为金相学的创建起到开路的作用,称他是金相学的启蒙人他是当之无愧的。 |