Юный техник 1959-05, страница 24

СВЕРХПРОЧНЫЙ МЕ1 МЕТАЛЛ БЕЗ ДИСЛОКАЦИИ

Л. ЛИФШИЦ

В руках у 26-летнего аспиранта Института металлургии АН СССР имени Байкова Ивана Копьева тончайшая металлическая нить длиной в несколько миллиметров, сломанная под углом. Он кладет ее в тигель и осторожно ставит его в электропечь. А когда через 20 минут он вынул тигель, я с изумлением увидел, что нить стала идеально прямой.

— Самопроизвольное выпрямление «усов» — так мы называем эти нити, — сказал Кольев, улыбаясь.—Дело в том, что перед вами так называемый бездислокационный металл.

Вам, наверно, известно, что различные химические элементы, вводимые в сталь, как-то: титан, хром, марганец, вольфрам, ванадий и другие, которые называют легирующими присадками, значительно повышают прочность стали, чугуна и других сплавов. Прочность металла можно повысить и термообработкой — закалкой — и механической обработкой — наклепом.

Все это дает свои результаты, и уже сегодня мы располагаем такими металлами, которые выдерживают нагрузку до 200—250 кг/мм?.

Это сУчень высокая цифра. Но металл может обладать значительно большей прочностью. Известно, что прочность металла зависит от прочности его кристаллической решетки.

И чем сильней связаны между

22

собой атомы кристаллической решетки, тем прочнее металл. Чистое железо рвется при нагрузке в 20 кг/мм2. Однако если исходить из прочности кристаллической решетки, то это же чистое железо должно выдержать нагрузку в сотни раз большую. В чем же дело? Почему прочность реальная расходится с прочностью расчетной? Да еще в сотни раз! Долгое время тайна казалась необъяснимой.

Но уже в 30-х годах английский физик Дж. Тейлор и советский ученый член-коррес-пондент АН СССР Я. И. Френкель независимо друг от друга выдвинули гипотезу о дислокациях в металле. Они утверждали. что в кристаллической решетке металла, полученного после выплавки, существуют искажения, пороки и несовершенства — их назвали дислокацией. Например, в узле решетки отсутствует атом, как говорят, «появляется вакансия» или, наоборот, между узлами решетки вклинивается лишний атом, который как бы распирает всю стройную кристаллическую решетку. Но может быть и еще хуже, когда в кристаллической решетке появляется целая лишняя плоскость или, наоборот, недостает ее (см. цветную вкладку 11 — 111).

Чем больше таких пороков, тем больше будет отличаться реальная прочность металла от расчетной.

Недавно в лаборатории Института металлургии Академии наук СССР, которой руководит известный металловед, член-корреспондент АН СССР И, А, Одинг, получен-ы первые кристаллы бездислокационного металла, металла с идеальной кристаллической решеткой,

В специальной установке в облаке парообразного хлористого железа или меди, восстанавливаемых водородом, выращены «усы» меди и железа