Сергей Венецкий - В мире металлов

Пока не удалось научно объяснить, чем вызвано такое различие в характере движения тех или иных атомов.

Чтобы выполнить всестороннее исследование свойств нового сплава, металловедам приходится провести десятки испытаний на различных приборах, снять сотни показаний, обработать и проанализировать их, проделать порой сложные расчеты. Кроме того, для подобного исследования надо иметь немалое количество "подопытного" сплава, а ведь он может быть дорогим или дефицитным. Короче говоря, требуется много времени, много приборов, много испытуемых образцов.

А нельзя ли усовершенствовать и упростить эту сложную и кропотливую работу? Такую задачу поставили перед собой ученые лаборатории редких металлов Института металлургии имени А. А. Байкова Академии наук СССР. Поставили — и решили. Им удалось сконструировать универсальную машину для комплексного исследования металлов и сплавов — своеобразный металловедческий комбайн, в котором значительный объем работ переложен на "плечи" ЭВМ.

Используя образцы небольшого размера, комбайн выдает огромную информацию о металле или сплаве: величину теплового расширения, температуру плавления, данные об электропроводности, об изменении структуры в широком диапазоне температур. Поскольку в деле "замешана" электроника, на самый сложный вопрос можно получить точный и быстрый ответ.

Английские ученые разработали оригинальный способ соединения мелких деталей при помощи… металлического "клея". Для этого детали, которые нужно "склеить", вставляют в специальную оправу, а ее, в свою очередь, — в устройство, напоминающее машину для литья под давлением. После этого в оправу, одновременно в несколько мест, впрыскивают мельчайшие дозы расплавленного металла — "клея", в роли которого выступает сплав на основе свинца или цинка. Проходят считанные секунды — и детали оказываются прочно соединенными друг с другом.

Новый способ позволяет надежно "склеивать" изделия и детали не только из металлов, но и из керамики, нейлона, картона (пропитанного антипиренами) и других материалов.

В одном из интервью известному советскому кристаллографу и геохимику академику Н. В. Белову был задан вопрос о его планах и мечтах. "Ну что же, можно и о мечтах, — ответил ученый. — Но уж коли мечтать, так с размахом! Вот мечта номер один. Вы знаете, что алюминий получают из бокситов, не очень богато представленных в природе? В нашей стране есть и другое алюминиевое сырье — нефелины. Но в принципе возможно получение этого металла из обыкновенной глины. Это было бы революцией в цветной металлургии. Хотелось бы, чтобы кристаллографы и кристаллохимики внесли свой вклад в подготовку этой революции. Такова моя в полном смысле слова рабочая мечта. То есть над ней надо работать, и она, надеюсь, осуществится. Ведь каждое открытие — это осуществленная мечта".

Сотни блестящих инженерных идей знаменитого Эдисона были претворены в жизнь. Но даже среди его нереализованных проектов немало таких, которые и сейчас поражают своей технической смелостью.

В начале 90-х годов прошлого века изобретатель предложил создать грандиозный исследовательский магнит для регистрации электромагнитных процессов, происходящих на Солнце. Для этого он намеревался использовать отвесную скалу, находившуюся вблизи города Огдена (США, штат Нью-Джерси). Дело в том, что эта скала массой не менее 100 миллионов тонн состояла из магнитного железняка. Если ее обмотать "как следует" проволокой, то она будет играть роль сердечника гигантского электромагнита, характеризующегося огромной индуктивностью. Такой "макси-прибор" достаточно чутко реагировал бы на изменения магнитного состояния Солнца.

В наши дни ученые располагают радиотелескопами и другими совершенными устройствами, позволяющими внимательно следить за небесным светилом, и поэтому нет нужды опутывать скалы проволочными канатами. Но для своего времени проект Эдисона был необычайно интересным и вполне обоснованным.

Практика отечественной металлургии знает немало случаев, когда по тем или иным причинам приходилось передвигать доменную печь с одного места на другое. Но, пожалуй, своеобразной рекордсменкой по таким перемещениям следует признать доменную печь Западно-Сибирского металлургического завода, совершившую в 1976 году стометровую прогулку по заводской территории. Во-первых, сибирячка значительно солидней других "путешественниц" (ее объем 3000 кубометров, масса около 13 тысяч тонн), а во-вторых, ни одна из печей не преодолевала такое расстояние.

Разумеется, не ради рекорда пошли специалисты на этот смелый эксперимент. Реконструкцией Запсиба предусматривалось резкое увеличение производства чугуна. Можно было пойти по обычному пути: сломать старую небольшую печь и на ее месте воздвигнуть новую. Но при этом пришлось бы примириться с немалыми потерями металла. Тогда-то и решили построить печь недалеко от действующей, а потом произвести замену. Пока возводили семидесятиметровую богатырскую домну, ее предшественница не теряла времени даром: она выплавила свыше 700 тысяч тонн чугуна.

И вот настал день, когда могучая домна, опоясанная шутливой надписью "Ну, Запсибовна, поехали!", отправилась в путь на катках из специальной стали по двум широким бетонным полосам, покрытым стальными слябами.

Сотни работников завода с интересом наблюдали, как печь, повинуясь туго натянутым тросам, медленно, но верно двигалась к своему постоянному "местожительству". Каждую минуту она преодолевала 300 миллиметров, а тем временем чуткие тензометры следили за состоянием всех ее конструкций. К вечеру "Запсибовна" прошла значительную часть пути, а утром, в предрассветный час, опередив расчетный график, печь закончила свой маршрут. В начале 1977 года домна-передвижница уже дала первый чугун.

Одно из интересных направлений развития гидрометаллургии — совершенствование микробиологических способов получения различных цветных металлов. Как известно, микроорганизмы играют важную роль в круговороте веществ в природе. Установлено, что именно микробы "виновны" в образовании ряда рудных ископаемых. Еще академик В. И. Вернадский придавал большое значение идеям геомикробиологии. Сегодня они находят уже практическое применение.