Металлы и человек

Видели вы циркулярную пилу? Вот так же вращается и тонкий железный диск этого станка. Только у него нет зубцов, его обод гладкий, словно полированный. И все же в заготовке, которую режут этим удивительным диском, все углубляется и углубляется щель.

Секрет анодно-механической обработки прост. Один полюс источника тока подсоединен к диску, другой — к детали. Место их соприкосновения непрерывно поливается каким-либо электролитом — жидкостью, проводящей электрический ток. Поэтому ток постоянно течет сквозь зону резания.

Этот ток постоянно разъедает металл, образуя на поверхности тонкую пленку. Пленка соскабливается вращающимся диском, и снова обнажается металл. Происходит непрерывное электрохимическое разрушение детали. Вместе с тем имеет место и электроэрозионный процесс разрушения металла искрой.

На ряде заводов введение анодно-механической резки металла взамен механической повысило производительность труда в полтора с лишним раза. А стоимость анодно-механической резки почти в два раза ниже резки механической.

Еще проще электроконтактная обработка. Схема станка для нее такова же, что и при анодно-механической, но, во-первых, в этом случае используется не постоянный, а переменный ток, во-вторых, дело обходится без электролита. В месте соприкосновения диска и разрезываемого металла возникает очень высокая температура. Металл заготовки размягчается и выбрасывается металлом диска, который успевает охладиться.

Электроконтактная обработка применяется для резки проката и труб, для обработки шариков для подшипников.

Электричество может осуществлять не только грубые, но и самые тонкие отделочные операции. Оно может даже шлифовать.

Сущность этого процесса такова же, как и при анодно-механической обработке. Бруски из абразивного материала, с небольшой силой прикасаясь к обрабатываемой поверхности, снимают с нее пленку окисла, а электролит, сквозь который проходит ток, растворяет металл.

Производительность такой шлифовки в 5–6 раз выше других чисто механических способов, обеспечивающих ту же точность и чистоту поверхности.

Высокую чистоту поверхности можно получить и электрическим полированием. В этом случае изделие помещают в электролит и через него пропускают электрический ток. Интересно, что при этом растворение металла происходит в первую очередь с выступов на поверхности металла, так что в общем его поверхность становится очень чистой.

В речи на Всесоюзном совещании по энергетическому строительству в ноябре 1959 года Никита Сергеевич Хрущев сказал:

«Что такое электрификация всей страны? Это — основа основ развития народного хозяйства. Без осуществления электрификации нельзя на современном этапе успешно и быстро двигать вперед и тяжелую индустрию и строительство, транспорт и сельское хозяйство, производство товаров народного потребления, нельзя поднять культуру производства и быта. Электрифицировать всю страну — это значит дать могучую энергию новому обществу, ускорить развитие его производительных сил…»

Это полностью относится и к металлургии и к металлообработке.

И дело не только в том, что современный прокатный стан имеет вместо паровой машины электродвигатель. Дело в том еще, что только в электропечах можно выплавить сверхкачественную сталь для высокопрочного проката, что только электричество обеспечивает автоматизацию этого прокатного стана, что оно позволяет осуществить такую обработку деталей, сделанных из этой стали, какой иначе выполнить невозможно. И, самое главное, во всех этих случаях неизмеримо растет производительность человеческого труда.

Только началось применение электрических способов обработки металла в цехах, где осуществляется его резание. Но уже в целом ряде случаев методы обработки, основывающиеся на применении электричества, конкурируют и превосходят механическое резание по всем показателям.

И, конечно, они будут завоевывать у механического резания все новые позиции, поднимая производство на новую, высшую ступень.

VI. КРЫЛАТЫЕ МЕТАЛЛЫ

Впервые его получил в сравнительно чистом виде знаменитый датский ученый Эрстед в 1825 году. В 1854 году французский химик Сент-Клер Девилль разработал технологию получения этого металла, уже пригодную для промышленности. Но только метод русского ученого Н. Н. Бекетова, предложенный в 1865 году, стал достоянием заводской практики. Однако и позже будущий первый из крылатых металлов продолжал оставаться драгоценным.

Общедоступным сделало алюминий открытие способа его получения электролизом криолито-глиноземных расплавов. Это открытие одновременно в 1886 году на двух концах света, не зная о работах друг друга, сделали француз П. Эру и американец У. Холл.

Бесспорно, алюминий — металл XX века, металл скоростных автомобилей, стремительных самолетов, космических ракет. Но из глубокой древности приходят к нам легенды об этом таком вездесущем и таком непокорном, не дающемся в руки металле.

Платон рассказывает, что древние атланты знали, кроме золота и серебра, еще один драгоценный металл. По краткому описанию его свойств он очень похож на алюминий. Конечно, можно только гадать, как могли люди, культура которых предшествовала критской и египетской, «учителя учителей», по выражению Валерия Брюсова, получать этот металл.

Древний историк Плиний рассказывает еще об одном интересном событии. Почти две тысячи лет назад к римскому императору Тиберию, который родился в 41 году до н. э., а умер в 37 году н. э., пришел неизвестный мастер. Он преподнес императору металлическую чашу, блестевшую, как серебро, и чрезвычайно легкую. Мастер рассказал, что получил этот металл из глинистой земли. Тиберий из боязни, что будут обесценены новым металлом его запасы золота и серебра, отрубил изобретателю голову и разрушил его мастерскую.

Чем еще мог быть этот металл, блестевший, как серебро, чрезвычайно легкий, полученный из глинистой земли, как не алюминием? Впрочем, это всего лишь легенды…

Наш алюминий — дитя электротехники. Без электрического тока он не был бы получен в чистом виде и доныне: ведь калий, натрий и магний, с помощью которых его начали добывать, вытесняя из соединений, сами рождены электрическим током. И во всяком случае только электричество сделало алюминий общедоступным металлом промышленности.