9.4.4.Создание томасовского способа получения стали

При бессемеровском и мартеновском способах получения стали было невозможно удаление вредных примесей – серы и фосфора. С. Томас сумел осуществить удаление фосфора из чугуна в шлак, применив для внутренней облицовки конвертера основную огнеупорную массу – доломит. В качестве флюса С. Томас взял обожженную известь. Сталь, получаемая в печах с основной футеровкой, обладала достаточно высокими качествами и, кроме того, давала широкую возможность вырабатывать специальные (легированные) стали.

Бессемеровский, мартеновский и томасовский способы передела чугуна являются завершающим звеном в цепи развития сталеделательной промышленности XIX в. Мировая выплавка чугуна с 70-х гг. до 1900 г. возросла в 16,6 раза, выплавка стали за то же время увеличилась с 0,54 млн. т до 65,4 млн. т, т.е. в 212 раз.

9.4.5.Новая техника проката

Прокат металла осуществлялся при помощи прокатных станов. В 30-40-х гг. XIX в. в связи с массовым железнодорожным строительством в Европе впервые начинается прокат железнодорожных рельсов. В 70-х гг. XIX в. стала доминировать прокатка рельсов. В начале XX в. появляются прокатные станы, способные прокатывать в сутки больше тысячи рельсов с общим весом в 300 т. На прокатку одного рельса тратилось всего около 11 мин., а скорость прокатки колебалась от 1 до 2,5 м /в сек. Прокатка фасонного или сортового железа производилась на прокатных станах с различным количеством валков. Толщину листового железа можно было менять от 0,5 мм до нескольких см.

В 1859 г. русский механик В. Пятов сконструировал первый прокатный стан для прокатки броневых листов. Если раньше для прокатки одного броневого листа требовалось 14 дней, то прокатный стан В. Пятова справлялся с этой работой за 3 дня.

Дальнейшая эволюция техники проката идет по линии изобретения универсальных прокатных станов. Сначала прокатные станы приводились в движение паровыми машинами. В 1897 г. в Германии для привода прокатного стана впервые был применен электродвигатель. С начала XX в. почти все прокатные станы были оборудованы электродвигателями.

9.4.6.Возникновение науки о строении металлов

Развитие металлургии способствовало возникновению металлографии – науки о строении металлов. Выдающуюся роль в развитии науки о металлах сыграл Д. Чернов. Его исследования в области превращения стали при различных температурах и положили начало металлографии. Д. Чернов установил, что внутренние превращения стали, от которых зависит изменение ее механических свойств, происходят скачками и связаны с определенными температурными точками. При нагревании строение и свойства стали изменяются. Рубежи превращений стали под действием изменений температуры получили название «точек Чернова». Точка «а» Д. Чернова, соответствующая темно-вишневому калению, позволила правильно определить температуру закалки стали. Точка «б» дала научное понимание поведению стали при нагревании.

Накопленный металлургами всего мира большой экспериментальный материал по микроструктуре стали и чугуна позволил к 90-м гг. XIX в. дать первый набросок диаграммы состояния железоуглеродистых сплавов, прообраз которой был предложен еще Д. Черновым.