Техника - молодёжи 1945-07-08, страница 15

Воображение каждого человека, не искушенного в науке о металлах, на-верняка будет поражено тем необъятным количеством рецептов, какое обычно приводится в металлургических справочниках для металлов сложного состава. В чистом виде, порознь, металлы редко /используются людьми. Почти все металлические вещи, окружающие нас,— от иголки, до фрезерного станка, от детской игрушки до самолета, от перочинного ножика до паровоза — сделаны из сплавов, то есть соединений нескольких •металлов друг с другом и с неметаллами. Б современной технике сплавов употребляется так много, что металловедам доставляет, пожалуй, немало заботы придумывание для них подходящих имен. Вот почему самые причудливые названия сплавов, вроде какого-нибудь аларгана или сидерафита, украшают обычно книги металловедов

Для чего же нужно такое разнообразие комбинаций? Откуда взялась эта сложность, почему нельзя делать вещи из простых металлов?

Рассчитывая конструкцию самолета, инженер ищет металл, соединяющий в себе возможную легкость с достаточной прочностью. Электротехник заинтересован в наибольшей электропровода-мости проводов, передающих ток. Специалист -по холодной обработке металлов хочет иметь для резцов материал возможно более твердый. Для электромагнитов требуются металлы с хорошими магнитными свойствами, для точных приборов и механизмов — метал-лы, не изменяющие объема при нагревании. Нужны металлы, не ржавеющие в воде и на воздухе, или легко трущиеся Друг о друга, или плохо проводящие тепло, или не плавящиеся даже при нескольких тысячах градусах, или, наоборот, готовые расплавиться уже при самом небольшом нагревании. Нужны металлы, не становящиеся хрупкими даже при температурах вблизи абсолютного нуля, или металлы, не тускнеющие от жара-, или не меняющие электросопротивления при повышении температуры, или не боящиеся пагубного действия химических кислот.

Сотни самых разнообразных требований предъявляет к металлам современная техника. А' между тем чистых металлов в природе насчитывается лишь около семидесяти. Да и то многие из них только редкие гости лабораторий и не имеют пока практического значения. Лишь сорок металлов используется сейчас людьми. И от них-то техника требует сотен и даже тысяч отличий в их свойствах.

Как же выполнить подобное требование?

* Многотысячелетний человеческий опыт показывает, как это сделать. Давно, уже с бронзового века, люди научились для своих практических целей соединять, сплавлять различные металлы Друг с другом, комбинируя их по два, по три и больше и меняя вдобавок в ■каждой такой комбинации пропорцию входящих а нее элементов. Охазывает-

А> МЕШКОВСЕИЙ

ся, что подобные сложные металлы, или, иначе, сплавы, часто обладают совсем иными свойствами, чем составляющие их вещества. Так, например, маленькие добавки к алюминию меди, марганца и магния повышают его прочность в три раза, оставляя при этом почти неизменным его самое драгоценное качество — легкость. Это дюраль— металл, без которого было бы невозможно самолетостроение. Добавки «стали хрома- делают ее нержавеющей, а вольфрама и молибдена — жароустойчивой. Сплав железа с никелем — инвар обладает замечательным! свойством- не расширяться при повышении температуры; сплав висмута, свинца, олова и кадмия, изобретенный американским физиком Вудом, имеет необычайно низкую температуру плавления; сплав меди, марганца и алюминия обладает такими магнитными свойствами, каких совершенно нет у входящих в него элементов. Другими словами, свойства сплава определяются его составом, и иной раз

На рисунке показано явление «молекулярных теней». Между медным шариком, распылявшимся в пустоте, и стеклянным диском была помещена вырезная трафаретка, изображенная на верхней картинке. Трафаретка дала <гмолекулярную тень» — среди медного слоя появился рисунок серпа, молота и колосьев, — эти места медью не покрылись.

малейшее изменение пропорции или ничтожная примесь приводят к рождению нового сложного металла, с новыми, подчас даже непредвиденными свойствами.

Вот почему металловеды всех стран и времен напряженно искали и ищут дальнейших рецептов сплавов. И они находят их, но, увы, часто совершенно случайно. И если, желая избавиться от этого приятного, но слишком ненадежного товарища — счастливого случая металловеды начинают планомерно перебирать всевозможные комбинации интересующих их металлов» то они сразу наталкиваются на непреодолимые трудности.

Судите сами. Пусть исследователь хочет всесторонне изучить, например, свойства двойных сплавов, то есть сплавов, состоящих только из двух металлов . Из сорока металлов, имеющих для нас сейчас практическое значение, можно составить, как это показывает математика, 780 сочетаний по два различных металла; Если ограничиться скромным требованием, чтобы для каждого такого сочетания образцы отличались друг от друга, по своему составу на один процент, то и в этом случае исследователю придется изготовить в общей сложности не менее 7 800 образцов. (Над этим количеством образцов он должен будет проделать самые разнообразные опыты, чтобы получить нуж-ные технике сведения, узнать их механические, электрические, тепловые, магнитные, химические и иные свойства. Это—громадный труд. Но он становится вовсе непосильным, если попытаться перейти к подобному .планомерному обозрению тройных, четверных и т. д. сплавов. Например, для изучения всех возможных тройных сплавов, с той ж* невысокой точностью до одного процента- потребуется изготовить и исследовать уже около ста миллионов образцов, для четверных сплавов — около ста миллиардов.. Вот почему даже многие поколения металловедов всего мира никогда не смогут свершить подобного трудового подвига. Да и запасов всех металлов Земли нехватит на то, чтобы, изготовить такое .количество образцов.

Что же остается делать? Предоставить случаю открытие новых сплавов? Примириться с тем, что каждое такое открытие — лишь внезапная счастливая находка?

— Да! — отвечает на это современное металловедение. — Полное исследование всех возможных сплавов, хотя бы только тройного состава, неосуществимо. Лишь международным трудом многих поколений, трудом медленным и упорным, будет накапливаться тот далеко не полный опыт, благодаря которому можно ожидать случайного открытия в будущем новых ценных сплавов.

Так было до сих пор И вот совсем недавно в ССОР, в памятные дни Отечественной войны, прозвучало в науке о сплавах новое слово, был дан иной ответ, полный веры в неисчерпаемые возможности научного творчества. Это иное слово сказал русский* инженер

13