Юный техник 1957-09, страница 33

Слоистые МЕТАЛЛЫ

Инженер Б. Соловьев

В_ юности я увлекался проволочными головоломками. Самый лучший материал для них — медная проволока: она мягкая и не ломается, когда выгибаешь из нее даже самые замысловатые фигуры. Но однажды мне попался в руки кусок такой проволоки, которая поставила меня в тупик. Она была, несомненно, медная (по крайней мере мне так показалось сначала), однако головоломка из нее никак не получалась: проволока ломалась, как стальная. Посмотрев на излом, я увидел картину, которая меня поразила: медным было лишь тоненькое колечко снаружи, а сердцевина никак не могла быть названа медью: мелкие сероватые зернышки на изломе и хрупкость проволоки говорили о том, что это сталь.

Так я впервые познакомился с биметаллом. Приставка «би» по-латыни означает «два», а слово «биметалл» — «двойной металл». Так в технике называют комбинацию из двух, а в некоторых случаях даже из трех разных металлов или сплавов, прочно соединенных между собой.

Посмотрите на цветную вкладку. На верхних рисунках показан принцип изготовления биметаллического листа. Много разных способов предлагалось, но самым ходовым оказался метод совместной прокатки двух металлов в горячем, а иногда и в холодном состоянии. При таком способе оба металла соединяются настолько прочно, что разорвать их по плоскости раздела становится невозможным. Слой металла, которым покрывается (плакируется) основной металл, может быть самой различной толщины: от сотых долей миллиметра до нескольких миллиметров. В левом нижнем углу вкладки вы видите веер, составленный из самых разных металлов. Здесь и золото, и платина, и свинец, и алюминий. Пучи от них идут к углеродистой стали. Это значит, что все они могут составить с обычной сталью биметаллическую пару. Кроме того, некоторые лепестки веера соединены также друг с другом.

Для чего это нужно? Почему биметалл тан охотно используется в промышленности любой страны? Посмотрите на рисунки в центре вкладки.

Если, например, азотную кислоту налить в бак, сделанный из обычной, дешевой малоуглеродистой стали, той, которую в обиходе называют железом, — ничего хорошего не получится. Кислота разъест железо. Вот и выходит: «дешево да гнило». Что же, придется делать бак из кислотоупорной, дорогой нержавеющей ста'ли, делать «дорого, да мило»? Но это не всегда бывает оправдано. Так поступают обычно в тех случаях, когда не умеют сделать «и дешево и мило». Выручил биметалл. Тонкий слой нержавеющей стали, нанесенный на внутреннюю поверхность бака, предохраняет его от разрушения.

Другой случай. Потребовалось, например, спаять медную пластину со стальной, и ничего не выходит. Вы берете паяльник, набираете на него припой, прикладываете к месту стыка. Медь с медью хорошо спаивается, а со сталью плохо. В этом случае опять-таки может выручить биметалл (см. рисунок). Здесь медь соединяется с медью, а в конечном счете получается прочное соединение меди со сталью.

Теперь обратимся к диаграмме (см. рис. справа), которая может показаться непонятной, а на самом деле проще простого.

Пробовали вы когда-нибудь пить горячий чай из алюминиевой кружки? Весьма неприятное занятие! Алюминий — хороший проводник тепла. Кружка очень быстро разогревается так, что ее и не ухватишь. Еще лучше проводит тепло медь.

Если на медную пластину направить пламя горелки, то тепло быстро распространится по всей пластинке, и разница в температуре, измеренной непосредственно в точке удара пламени и вдали от нее, будет невелика.

Другое дело нержавеющая сталь. Посмотрите на диаграмму. В точке удара пламени температура стальной пластинки равна почти 1100 градусам, а всего в четырех сантиметрах от нее — уже ниже 300 Градусов. Из-за того, что температура так неравномерно распределяется, стальная пластина быстро п->огора^т. Это очень

30