Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2007 № 06

Очередная, 12-я по счету Международная специализированная выставка «Металл-Экспо» потрясла своим размахом даже видавших виды посетителей. Экспозиция заняла три самых больших выставочных павильона ВВЦ, и не сказать, что в них было просторно…

Правда, большая часть экспозиции была посвящена традиционным технологиям и способам обработки металлов. Тем не менее, наши специальные корреспонденты Валерий Мельников и Виктор Четвергов смогли отыскать и нечто из ряда вон выходящее…

С ржавчиной специалисты борются всеми возможными способами. А московская изобретательница, сотрудница Центрального научно-исследовательского института технологии и машиностроения Ариадна Дмитриевна Вершинская попыталась обратить вред на пользу.

Наблюдая за работой фрезерного станка, обрабатывающего детали из жаростойких высокопрочных сплавов, она как-то обратила внимание: чем заготовки чище, тем быстрее изнашивается инструмент. И, наоборот, покрытые коростой ржавчины и литейных пригаров детали обрабатывать легче.

А.Д.Вершинская провела специальные исследования и пришла к неожиданному выводу: стойкость инструмента повышается благодаря… ржавчине. Ведь при каждом обороте фрезы ее режущие кромки то входят в металл заготовки, то выходят наружу. Жаропрочный материал, обладая высокой вязкостью, крепко приваривается к режущим кромкам. Отрываясь, каждая стружка уносит с собой частицы хрупкого твердого сплава.

Так что ускоренный износ происходит не из-за трения, как обычно, а по причине выкрашивания. Если же заготовка ржавая, то пылинки окисла, попадая между стружкой и режущей кромкой, не дают им свариваться.

На выставке «Металлообработка» многолюдно.

Получается, ржавчина здесь приносит пользу, повышает стойкость инструмента. Более того, разъедая поверхностные слои заготовки, коррозия разупрочняет их, облегчает работу инструменту. На свойствах же будущей детали это не отражается: ведь растрескавшийся слой полностью удаляется в результате операции.

Таким образом, нагревая и охлаждая заготовки в агрессивных средах — в сернистых газах, в хлористом железе, хлористом барии, поваренной соли, чтобы получше заржавели, можно сделать проще их обработку.

«Не свисти — денег не будет», — гласит известная поговорка. А вот главный технолог Центрального научно-исследовательского технологического института (ЦНИТИ) Игорь Михайлович Князев с этим не согласен: недавно специалистами института был получен патент на «Способ объемной термоакустической обработки алюминиевых сплавов».

Суть идеи проста. Деталь нагревают в печи, где по соседству с нагревателем стоит низкочастотный газовый излучатель мощностью 1,5 кВт, работающий на частотах 1600–3500 Гц.

Излучатель — это мощный ультразвуковой свисток. Излучаемые им акустические волны расшатывают размягченные нагревом атомы кристаллической решетки, заставляют их перестраиваться. В результате кристаллические зерна структуры становятся мельче вдвое, и это упрочняет металл. Причем, меняя параметры облучения, упрочнению можно подвергать как поверхностный слой, так и всю толщу детали. Легче всего такой обработке поддаются алюминиевые сплавы, широко распространенные в авиастроении и производстве автомобилей.

Вообще-то металлисты холод не любят. И используют его в исключительных случаях, например, при обработке некоторых тонкостенных деталей сложной формы, которые трудно закрепить в обычных тисках, их просто… примораживают.

А теперь вот холодом заинтересовались сантехники. Помните, прошлой зимой в ряде регионов страны из-за мороза полопались трубы отопительных систем? Если хорошо подумать, всегда можно обратить вред на пользу. Представьте себе, в стояке, где проложены водопроводные трубы, одна из них проржавела и прохудилась. Что делать?

Обычно сантехники в таких случаях перекрывают весь стояк, сливают воду и лишь потом приступают к ремонту. Это занимает день, а то и два.

Современное металлургическое производство немыслимо без сложных механизмов.

А если перекрыть ток воды непосредственно в районе аварии, срок ремонта можно сократить. Сделать это можно с помощью пробок из… льда, а прибор для их производства выглядит как небольшой чемоданчик.

По принципу действия прибор — это холодильник. Клеммы-зажимы обхватывают участок водопроводной трубы, и вода в ней вскоре замерзает и образует пробку. А поскольку участок охлаждения небольшой, то можно не бояться, что трубу разорвет. Ремонтники оперативно заваривают прохудившуюся трубу и снимают клеммы охладителя. Вскоре вода сама растопит пробку и пойдет по квартирам.

Сейчас около 200 различных видов и разновидностей сварки. Но обычно их используют для соединения металлов, реже — пластиков. А вот изобретатели К.Э. Горяйнов, Л.Н. Пицкель и А.М. Гофнер решили применить электрическую сварку для… камня и кирпичей.

Для этого ими разработана такая технология. Для образования дуги в зазор между металлическим электродом и камнем вводится сварочная проволока, железный или графитовый порошок. Дуга расплавляет камень в зоне шва, намертво соединяя блоки.

Такой способ соединения отдельных блоков в единое целое заметно дороже, чем, скажем, кладка на цементном растворе. Но экономически очень выгодна при монтаже или ремонте, футеровке сталеплавильных и доменных печей, возведении особо прочных сооружений специального назначения.

ТОК ДРОБИТ РУДУ. Перспективный способ увеличения эффективности золотоносных месторождений предложили российские ученые. Об этом рассказал академик Юрий Гуляев. Запасы золотоносных песков уже истощились, и, чтобы добыть из породы крупинки драгоценного металла, ее приходится тщательно перемалывать.

При этом выявилась довольно интересная закономерность: чем мельче дробится руда, тем выше выход драгоценного металла. Например, если дробить руды до частиц диаметром 100 мкм, то выход золота составит порядка 25–30 % от возможного. А если получать частицы размеров 1 мкм, то выход золота приблизится к 100 %. Однако при этом расходы на дробление составляют примерно 50 долларов на тонну породы, в то время как золота из нее может быть получено всего на 30 долларов.