Сергей Венецкий - Рассказы о металлах [4-е изд.]

Бенсон, у которого было достаточно хлорной извести, отмерил нужное ее количество и попытался обработать ею руду, но ничего не добился: из раствора в осадок выпали оксиды и никеля, и кобальта.

Аскин же, готовясь начать опыты, обнаружил, что располагает лишь половиной расчетного количества хлорной извести. "Вот уже не везет, так не везет", — должно быть подумал он, однако все же не стал откладывать эксперимент. Но недаром говорится, что нет худа без добра. К удивлению и радости Аскина, опыт, не суливший ему, казалось бы, никаких успехов, дал желанный результат: кобальт в виде оксида выпал в осадок, а никель, которому не хватило хлорной извести, почти весь остался в растворе. Позднее этот способ был несколько усовершенствован и по сей день широко используется в промышленности для разделения родственных металлов.

До начала XX века сфера деятельности кобальта была весьма ограничена. Металлурги, например, которые сегодня с почтением относятся к кобальту, тогда имели смутное представление о его свойствах. В книге "Металлургия цветных металлов", вышедшей в 1912 году, ее автор утверждал: "…до настоящего времени металлический кобальт с точки зрения потребления не представляет интереса… Были попытки ввести кобальт в железо и приготовить специальные стали, но последние не нашли еще никакого применения".

Однако еще за пять лет до появления этой книги американский металлург Хейнс создал группу замечательных сплавов кобальта (до 50 %) с хромом и вольфрамом, обладавших колоссальной твердостью, стойкостью против коррозии и истирания. За яркий блеск полированной поверхности сплавы были названы стеллитами (от латинского слова "стелла" — звезда). Наплавленный на кромку режущего инструмента или на рабочую поверхность детали слой стеллита в несколько раз увеличивает срок их службы.

Производство твердых сплавов в дальнейшем неуклонно росло, и кобальт играл в них далеко не последнюю роль. Так, еще более чем полвека назад советские ученые и инженеры разработали твердый сплав "победит", в состав которого, наряду с карбидом вольфрама, входит кобальт.

В 1917 году японские ученые Хонда и Такаги получили патент на созданную ими сталь, содержавшую от 20 до 60 % кобальта и характеризовавшуюся высокими магнитными свойствами. Нужда в такой стали, за которой закрепилось название японской, была огромная: конец XIX и начало XX веков ознаменовались буквально вторжением магнитов в промышленность, чем и был обусловлен голод на магнитные материалы

Из трех основных ферромагнитных металлов — железа, никеля и кобальта — последний обладает наиболее высокой точкой Кюри, т. е. той температурой, при которой металл утрачивает свойство быть магнитом. Если для никеля точка Кюри составляет всего 358 °C, для железа 769 °C, то для кобальта она достигает 1121 °C. И так как магнитам приходится трудиться в самых разнообразных условиях, в том числе и при весьма высоких температурах, кобальту суждено было стать важнейшим компонентом магнитных сталей.

Кобальтовая сталь сразу же привлекла к себе внимание военных чинов и промышленников, смекнувших, что ее особые свойства можно с успехом использовать в целях, отнюдь не безобидных. Уже в годы гражданской войны нашим морякам и красноармейцам, сражавшимся на Севере с интервентами, довелось познакомиться с необычными минами, на которых, даже не прикоснувшись к ним, подрывались тральщики Северодвинской флотилии. Когда водолазы выудили и обезвредили одну из таких коварных "игрушек", оказалось, что она магнитная, а принцип ее действия заключался в следующем: как только стальной корпус приближавшегося к мине корабля оказывался в зоне силовых линий ее магнитного поля, срабатывал механизм взрывателя и корабль шел ко дну.

Накануне второй мировой войны в фашистской Германии производство кобальтовых сталей, служивших материалом для изготовления магнитных мин, заметно возросло. Как утверждала геббельсовская пропаганда, немецкие мины по точности, чувствительности и быстроте реакции "превосходят нервную систему многих высших существ, созданных творцом". И действительно, когда немцам удалось заминировать с воздуха побережье Англии, устья Темзы и других важнейших рек, магнитные мины нанесли большой урон английскому флоту. Но на всякий яд находится противоядие: уже примерно через две недели после вероломного нападения гитлеровской Германии на Советский Союз наши военные специалисты разминировали в районе Очакова первую немецкую магнитную мину.

К периоду войны относится и случай, который произошел на одном из уральских рудников. В старых отвалах обогатительной фабрики, перерабатывающей в течение многих лет медную руду, был обнаружен кобальт, о чем до этого никто и не подозревал. В короткий срок была разработана технология извлечения кобальта, и вскоре военная промышленность уже получила ценнейший металл, добытый из "пустой" породы.

В годы войны кобальт начали применять для создания жаропрочных сталей и сплавов, которые идут на изготовление деталей авиационных двигателей, ракет, паровых котлов высокого давления, лопаток турбокомпрессоров и газовых турбин. К таким сплавам относится, например, виталлиум, содержащий до 65 % кобальта. Обратили внимание на этот металл и специалисты по космической технике, которые не без основания считают, что здесь он придется ко двору: ведь кобальтовые сплавы увереннее сопротивляются ударным нагрузкам, чем широко используемые в ракетостроении никелевые сплавы.

Хоть кобальт и дорог, но есть такие сферы, где он с успехом заменяет еще более дорогой металл — платину, годовая добыча которой легко поместится в кузове грузовика. В гальванотехнике распространены нерастворимые аноды, которые не должны реагировать с содержимым гальванической ванны. Очень подходящий для этих целей материал — платина, но платиновые аноды обходятся в копеечку. Замена платины более дешевыми металлами давно волновала умы ученых. В результате кропотливых поисков удалось разработать композицию сплава, не только не уступающего платине, но и превосходящего ее по способности противостоять крепким кислотам. В состав такого сплава входит до 75 % кобальта.

В ряде случаев кобальт выступает в союзе с платиной. Так, одна из английских фирм создала магнитный сплав этих металлов платинакс, который к тому же обладает высокими антикоррозионными свойствами, легко поддается механической обработке. Из него изготовляют миниатюрные магнитные детали для электрических часов, слуховых аппаратов, датчиков различного назначения.

Известны и другие магнитные сплавы кобальта — комол и викаллой, алнико и магнико, пер-мендюр и перминвар. О магнитных способностях сплава алнико можно судить по такому факту, описанному в литературе: в 50-х годах при помощи постоянного магнита в виде прутка, материалом для которого послужил этот сплав, был извлечен гвоздь из бронхов ребенка и тем самым спасена его жизнь. Но, пожалуй, самые сильные постоянные магниты удается изготовить из соединений кобальта с некоторыми редкоземельными элементами, например самарием. Разделить эти небольшие, размером меньше спичечной коробки, пластинки из такого материала, под силу разве что хорошо тренированному штангисту.