列奥弥尔
我们上面介绍的试验机中,除了布丰的(这里还将谈到)而外,都不适用于试验任何形式金属试件,除非是小截面金属丝或杆。米欣布罗克的器具适合实验室应用,没有证据表明,人们曾把它们用于金属的商品生产或使用。试验金属的商业方法的最早说明,也许是杰出博物学家费尔肖·德·列奥弥尔给出的。他逞交科学院的论文(1711、1713 年等等)结集成一本题为
《锻铁转变为钢的技术》(L′Art de convertir le Fer forgéen Acier) 的著作(1722 年)。书中描述了两种试验,一种是挠曲试验,一种是硬度试验。在前一种试验中,试件是由老虎钳水平地夹持的金属丝或带,这样,它可在一个叉的两尖之间延展,而叉尖能绕垂直于试件轴的一根轴旋转。优质钢能绕一个叉尖折迭而不开裂。在第二种试验中,试件必须加工成一根截面逞等腰三角形的杆。截切两段短的试件,彼此成直角地放置,一段放在一铁砧的平砧面上,另一段以其一平坦水平面向上,两段仅在沿每段边沿上的一点相接触。当打击上面那段时,两试件的边沿受同一打击而产生凹痕。试件越硬,刻痕越小。然而,列奥弥尔没有详细说明打击力或者刻痕测量的标准化问题,即使试验结果具有科学价值。我们未闻这位作者再进一步谈过十八世纪的硬度试验。
这一时期有记载的试验中,布丰做的金属试件最大。他对木材的试验(参见第 610 页)中,负载通过支持被试验巨木的一个铁钩环传送。或许最初的钩环有一个在使用时裂断了,因此,为了进行比较,就故意把其他的也裂断
(布丰:Histoire des Mineraux-Oeuvres complètes,1774—8,
Vol.Ⅶ,p.61)。每肢大小近似为直径18 1 即约为2平方英寸的一个
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铁钩环在 28,000 利弗尔①负载作用下裂断,这负载相当于约每平方英寸 6, 000 磅的应力。四次这种试验平均仅约每平方英寸 7,000 磅,而同样材料的金属丝则要强十二倍。这有趣地从侧面说明了这时期棒铁质量之低劣。
苏弗洛得到布丰的批准,用前述试验机试验了十根小铁棒,它们的两端
锻打成截面较大的钩,铁棒垂直地悬置于杠杆上面。截面从
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到 平方英
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寸不等的若干试件的平均强度略低于每平方英寸 70,000 磅(隆德莱:L’Art de Bâtir,Vol.Ⅳ,pp.85f.)。隆德莱亲自试验过截面约
1 平方英寸的铁棒。他发现,颗粒细腻和锻打能大大提高铁的强度(同上,
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p.88)。
克勒佐地方著名铁工厂的厂主拉米斯应用戈特试验机(图 215)中使用的那种型式杠杆臂,对铸铁做了挠曲试验。值得注意,这杠杆臂分成两部分。在试验中离负载较远的那个部分代之以试件铁棒,铁棒 18 英寸长、3 英寸见方,插入一个铸铁箱之中,构成一魁伟墙。铸铁箱包含两个隔开 6 英寸的刃形支承,一个在底部正面,另一个在顶部背面。试件横在下刃形支承之上而断裂(S.H. Hassenfratz:Le Sidérotechnie,巴黎,1812,Vol.Ⅰ,p.47)。佩罗内首先注意到,韧性金属杆在经受拉力试验时出现温升,以及拉力试件在其表面受锉削后,强度大大减少。