Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 2. 12 januari 1946 - Vanadinets upptäckare, av sah - Atomstrukturen hos stål, av E R—s
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
46
\
TEKNISK TIDSKRIFT
Vanadinets upptäckare. Den 30 november 1945 var det
hundra år sedan vanadinets upptäckare, Nils Gabriel
Sef-ström, dog. Han var en mycket mångsidig personlighet.
Efter kemistudier för Berzelius och medicine
doktorsgrad började han sin bana 1812 som underläkare vid
Serafimerlasarettet och var samtidigt lärare i kemi och fysik
vid Krigsakademien på Karlberg, Karolinska Institutet och
senare Artilleriläroverket i Marieberg. Ar 1820 blev han
föreståndare för Bergsskolan i Falun och redaktör för
Jernkontorets Annaler.
Mest känd borde han dock vara för sin upptäckt av
vanadin ur järnmalm från Taberg. Vid lösning av malmslagg
i saltsyra fick han som återstod ett svart pulver, vilket
innehöll kisel och ett okänt ämne. De få gram som
Sef-ström hade att arbeta med gick förlorade då några
studenter spillde ut lösningen, och han måste på nytt börja
med den ganska besvärliga extraheringen. Ehuru
Sef-ström icke lyckades isolera den fria metallen, erkännes
han dock som vanadinets upptäckare på grund av en
föreläsning, som han 1831 höll inför Vetenskapsakademien,
vars ledamot han var.
Den store Wöhler, vilken något år tidigare hade varit
nära att finna vanadinet i mexikansk blymalm, tog sitt
nederlag ganska hårt, och Berzelius berättar som
kommentar härtill, hur gudinnan Vanadis lever i höga Norden,
hur först Wöhler blygt knackar på dörren, blir avvisad
och går sin väg, medan Sefström senare gör upprepade
försök och blir insläppt. sah
Atomstrukturen hos stål. Tillsatsen av kol till järn för
framställning av stål har varit av det allra största intresse
under många århundraden. Kol har många fördelaktiga
effekter på järnets mekaniska egenskaper och dessutom
kunna dessa egenskaper ändras inom vida gränser genom
ändring av sammansättningen och genom värmebehandling,
varigenom material erhållas lämpliga för en stor mängd
varierande uppgifter och ändamål. Detta blir speciellt fallet
när andra legeringsmetaller sättas till järnet, men här
behandlas endast järn-kol-stål. Tills helt nyligen måste
stålproducenterna nöja sig med helt empiriska kunskaper
mellan sammansättning och värmebehandling på ena sidan
och mekaniska samt fysikaliska egenskaper på den andra.
Kännedom om olika stålsorter kunde endast erhållas
genom experimentella undersökningar och det var alltid
en gissning att förutsäga vad slags stål, som skulle erhållas
av en oprövad sammansättning av kolhalt och värme
behandling. Det är ett vetenskapligt ideal att vara i stånd
att göra detta uttalande med säkerhet på grund av en
fullständig kännedom om förändringarna, som äga rum inom
stål och huru dessa komma att påverka det erhållna stålets
egenskaper. Vi äro ännu långt ifrån detta ideal, men det
första steget, nämligen bestämningen av olika
atomarrangemang samt när och hur de övergå i andra, har numera rätt
fullständigt genomarbetats.
Det är med den första delen av det första steget som vi
skola sysselsätta oss här nämligen bestämningen av
atomstrukturerna hos olika faser i stål. Röntgenanalys lämpar
sig särskilt väl för lösning av dessa problem. Andra
undersökningsmetoder såsom termiska och mikroskopiska kunna
underrätta oss om inträffade fasändringar eller antal och
fördelning av faserna i ett särskilt stålstycke, men endast
Fig. 1. Pulverfotogram.
0 1* 2 3 4 5 6 % C
Fig. 2. Tillståndsdiagram för systemet järn—kol.
röntgenstrålarna kunna meddela oss huru atomerna bygga
upp varje fas. Den metod för röntgenundersökning av
metallpulver, som i allmänhet används är Debyes och
Scher-rers. Provet utgöres av ett pulver i form av en tunn stav,
som placeras i centrum av en cylindrisk kamera utefter
vars periferi en film är placerad. Ett knippe av
röntgenstrålar passerar genom ett system av spalter samt träffar
sedan provet, varifrån ett antal koner av divergerande
strålar utgår. Varje kon ger upphov till en linje på varje
sida om filmens mittpunkt och utseendet av filmen när
den utlägges plant framgår av fig. 1. Varje kristallint
material uppbygges av ett stort antal av tredimensionella
figurer, som kallas enhetsceller. Arrangemanget av linjerna
på filmen berättar för oss om storleken och formen hos
denna elementarcell och de relativa intensiteterna hos
linjerna visa oss atommönstret i en enda enhetscell. På detta
sätt kunna vi erhålla önskade upplysningar om strukturen
hos faserna. Svårigheten med järn-kollegeringar är att
kolatomerna utom att de bestå av ett betydligt lägre antal än
järnatomerna också utöva en mindre effekt på intensiteten
hos de utsända strålknippena. Därför är ett mycket
omsorgsfullt experimentarbete och mycket fin och noggrann teknik
nödvändig för bestämningen av kolatomernas positioner.
Det är möjligt att klargöra de befintliga faserna hos olika
järn-kollegeringar vid jämviktstillstånd vid olika
temperaturer i form av ett jämviktsdiagram, som framgår av fig. 2.
Tänker man sig en legering med en särskild
sammansättning, bestämd genom punkten X, representeras de
fasförändringar, som äga rum, då denna legering upphettas av
linjen XY. Inom området A utgör sammansättningen en
blandning av de två faserna kända som ferrit och
cementit. Inom området B utgöres blandningen av austenit och
cementit. I C återstår endast ren austenit. Området d
innehåller dels austenit, dels en flytande fas och inom
området E är allt flytande. Det finns således tre faser, vilkas
sammansättning måste undersökas, nämligen ferrit,
cementit och austenit. Dessutom finns det en mycket viktig
fas, känd under namnet martensit, som icke kan visas på
detta jämviktsdiagram, då denna fas endast bildas vid
mycket snabb avkylning från det austenitiska området.
I ferritfasen befinna sig järnatomerna i hörnen och
mittpunkten i en kub. Då rent järn i denna form endast
löser upp till 0,006 % C är kolatomens läge av ringa
betydelse. Martensitens form framgår av fig. 3. Enhetscellen
är här ej längre kubisk. Den har vridits efter en axel och
vridningens storlek varierar linjärt med kolinnehållet.
Möjliga lägen för kolatomerna antydas genom svarta
punkter ehuru mestadels endast 1/12 av dem är upptagen
Järnatomerna ligga ej exakt vid hörnen och mittpunk-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
