Алмазы в железе

Парч и Хайдингер в 1846 г. обнаружили небольшие кристаллы графита в метеоритном железе из Венгрии.

В 1882 г. в том же метеорите А. Брезина нашел небольшие алмазы. Русские ученые М. В. Ерофеев и П. А. Лачинов в метеорите "Новый Урей", упавшем 4 сентября 1886 г., увидели также мельчайшие кристаллики алмаза. Рентгеновское просвечивание метеорита, упавшего в Индии в 1872 г., позволило обнаружить алмаз внутри "небесного камня". Одни кристаллы наблюдались невооруженным глазом, другие различались только в микроскоп.

Всего пять раз за всю историю "пришельцев из космоса" в них были обнаружены алмазы общим содержанием около 315 карат.

Советские ученые академик А. В. Виноградов и Г. П. Вдовыкин выдвинули гипотезу о двух вариантах происхождения метеоритных алмазов: в каменных алмазах при соударении астероидов в космосе, а в железных - при ударе метеорита о Землю.

Известный французский химик Ан-ри Муассан, получив сведения о метеорите "Новый Урей", выписал из России часть его. Проведенный анализ подтвердил присутствие в нем кристалликов алмаза. Это навело его на мысль, что образование алмаза из угля может происходить при очень быстром охлаждении и высоком давлении. В 1890 г. он приступил к опытам по синтезу искусственных алмазов. Муассан решил использовать свойство чугуна при затвердевании расширяться. Расплавленный в дуговой печи чугун он насыщал углеродом, затем резко охлаждал его водой.

Корка застывшего металла препятствовала расширению чугуна при затвердевании - внутри развивалось огромное давление. Растворив чугун в кислоте, Муассан якобы обнаружил мелкие твердые кристаллики - искусственные алмазы. Однако его опыты никому повторить не удалось.

15 марта 1907 г. на объединенном заседании химического отдела и металлографической комиссии Русского технического общества известный металлург Д. К. Чернов сделал сообщение "О кристалликах алмаза и карборунда в стали".

Еще в первые годы своей работы на Обуховском заводе Чернов исследовал при помощи микроскопа изломы литых стальных болванок. Тогда же он обнаружил у стенок внутренних усадочных пустот очень твердые неметаллические включения характерного кристаллического строения в форме шестиугольных тонких пластинок. Он отправил их французскому металловеду Осмонду с просьбой произвести тщательный химический анализ. В 1902 г. Осмонд дал заключение, что это кристаллики карборунда. В своем письме Чернову Осмонд писал:

"Допуская, что эти шестиугольники - карборундум, Вы имели бы право заявить об этом открытии Вами этого вещества в окристаллизованном виде в сидерургических продуктах. Муассан говорит, что эти шестиугольники в точности те же, которые Франк (из Берна) считает за открытые им и которые он, менее осторожный нежели Вы, определенно и без оговорок описывает как алмазы с некоторым шумом об этом открытии, сделанном так давно Вами".

'В народе без железа, как при обеде без соли'

Действительно, швейцарский ученый Л. Франк, обнаруживший подобные включения много лет спустя после Чернова, принял их за выделения алмаза, очевидно, по аналогии с крупинками искусственных алмазов, полученных Муассаном при мгновенном затвердевании чугуна. В 1895 г. Л. Франк и А. Россель заявили, что как и метеоритное железо, так и искусственно полученные железо и сталь, содержат маленькие алмазы.

Открытие Черновым кристалликов карборунда в стальной болванке явилось важным фактором для выявления взаимоотношения между углеродом и прочими компонентами стали. Работа Чернова доказывала отсутствие выделений углерода в стали в виде алмазов.

Английский металлург Норберн в опубликованной в 1939 г. схеме затвердевания железоуглеродистых сплавов вновь подтвердил невозможность существования в закристалли-зовавшейся стали свободного углерода в форме алмаза. Он доказал, что карбид железа, не находящийся в твердом растворе (т. е. в форме свободного углерода), легко разлагается с образованием графита.

В наше время используют алмазы в металле, но получают их иначе. Если на зерна алмазного порошка нанесено карбидометаллическое покрытие, они приобретают повышенную прочность. Спаянные в агрегаты зерна благодаря ветвистому строению надежно удерживаются в связке шлифинструмента, сообщая ему высокую стойкость и работоспособность. Металлизованные агрегированные алмазные порошки используются для получения шлифовальных кругов на органической связке. Их изготовляет ереванский завод "Алмаз".