Сергей Венецкий - В мире металлов
Щербинский завод вторичных цветных металлов и Донецкий институт "ВНИПИвторцветмет" создали установку для снятия олова с консервной жести. Непрерывным потоком банки поступают в горловину установки, которой управляет один человек. Там под действием электролиза железо вынуждено снимать оловянную "рубашку". Из этой "бани" выходят очищенная жесть (кстати, отличная шихта для сталеплавильных печей) и светлые оловянные слитки. Они снова готовы превратиться в консервную банку.
Алюминий из мусора
Существует немало проектов и уже действующих установок по извлечению ценных компонентов из отходов, поступающих на городские свалки. В некоторых установках, в частности, предусмотрено оригинальное электромагнитное устройство для "добычи" из мусора алюминия — так называемый электродинамический сепаратор. Но ведь магнитное поле не действует на алюминий? Как же с его помощью удается извлечь этот металл? Оказывается, если возбудить в алюминиевом предмете переменный ток, перемещая его в соответствующем электрическом поле, то металл на какое-то время намагничивается. В этом состоянии он и попадает в "руки" магнитов (стальные и железные предметы удаляются из общей массы тоже магнитным способом, но раньше, чем алюминий, и, разумеется, без электрической обработки).
В других установках для той же цели предусмотрен водный сепаратор: плотность воды в нем повышают добавкой минеральных веществ, и более легкие алюминиевые частицы вынуждены всплывать на поверхность. Остается их собрать и отправить на металлургический завод, где они превратятся в проволоку, ленту, фольгу и другие виды алюминиевой продукции.
"Кровоточащие" болты
Наибольшим нагрузкам в различных узлах машин и механизмов подвергаются, как правило, детали креплений и соединений. Многие из них при этом испытывают знакопеременные нагрузки, а именно на такой "работе" металл особенно сильно подвержен опасному "профессиональному заболеванию" — усталости. Порой уставший металл не выдерживает выпавших на его долю тяжких испытаний и в нем появляются микротрещины, которые затем могут стать причиной поломок и аварий.
А нельзя ли обнаружить усталость металла на ранней стадии, чтобы не допустить выхода механизма из строя? Эту задачу поставил перед собой английский изобретатель Эрик Дональд. Ему удалось найти простое и остроумное решение: он предложил высверливать болты и образовавшуюся полость заполнять яркой краской. Как только в таком болте образуется маленькая трещинка, жидкость начнет просачиваться наружу и тем самым своевременно сигнализировать о возникшей опасности.
За свои "кровоточащие" болты Дональд был удостоен золотой медали Британского института патентодержателей и изобретателей. Метод применим и к другим соединительным элементам: осям, на которых вращаются винты вертолетов, шарнирам, заклепкам и т.д. По мнению специалистов, новинка позволит предотвратить многие катастрофы, в частности авиационные, и спасти тысячи человеческих жизней.
Алмазный сплав
Американские ученые фирмы "Дюпон" создали композиционный материал, обладающий очень высокой износостойкостью. Никелевая основа нового материала, названного "алмазным сплавом", содержит 30 % порошкообразных синтетических алмазов. Трущиеся детали станков, машин, приборов, покрытые тонким слоем этого композита, примерно в шесть раз долговечнее обычных.
Новая "профессия" ультразвука
Чехословацкие инженеры разработали оригинальное оборудование для непрерывного удаления окалины с поверхности стальных полос и проволоки. Пройдя термическую и химическую обработку, металл поступает в распоряжение ультразвука, который не только ускоряет удаление окалины, но и ухитряется извлечь ее из мельчайших поверхностных пор. Новый метод позволяет заметно повысить качество нержавеющей проволоки, полос трансформаторной стали, лент из различных легированных сталей и сплавов. В пять раз возрастает технологическая скорость движения ленты или проволоки на всех узлах оборудования.
Взрыв в цехе
Если массивная отливка, весящая несколько десятков тонн, оказалась бракованной, то хлопот с ней не оберешься: такого "мастодонта" надо вывезти из цеха ("нелегкая это работа — из болота тащить бегеота!"), разрезать на части (что, пожалуй, еще сложней), а затем снова подать к печам. Польские специалисты запатентовали новый метод дробления крупных отливок прямо на месте изготовления с помощью взрыва, точнее серии направленных взрывов малых порций взрывчатых веществ. Важную роль при этом играет ЭВМ, которая рассчитывает, как распределить заряды на отливке. В результате нескольких последовательных взрывов с самогасящейся взрывной волной отливка расчленяется на части.
Разумеется, эти взрывы не причиняют ущерба и оконные стекла в цехе остаются целыми и невредимыми.
Рекордная отливка
Если бы в литейном производстве, как в спорте, регистрировались мировые рекорды, то к их числу несомненно следовало бы отнести недавний успех французских специалистов. Методом вертикального центрифугирования им удалось отлить огромную деталь из нержавеющей стали — массой 15 тонн и диаметром более 4 метров.
Этот способ, которым получают крупные литые детали для авиационной техники, атомных электростанций, нефтехимического оборудования, намного экономичнее, чем традиционные способы. Кроме того, при новом методе заметно упрощаются операции окончательной обработки деталей.
Лавсан с железом
Полиэфирные волокна, больше известные в нашей стране под названием "лавсан", уже успели неплохо зарекомендовать себя' в технике. Недавно ученые Института физико-органической химии АН БССР сумели придать этому материалу ряд новых ценных свойств.
В макромолекулу полимера они ввели органические вещества, содержащие железо, благодаря чему повысились прочность и термостойкость лавсана. На него теперь можно наносить металлические покрытия. Если лавсановую пленку покрыть тонким слоем алюминия, то материал приобретает красивый бронзовый "загар" и может быть успешно использован для отделки интерьеров зданий.
Полезная ржавчина
Вот уже много тысячелетий ржавчина считается злейшим врагом железа. А нельзя ли зло обратить в добро? Таким вопросом задались ученые Индийского научно-исследовательского электрохимического института.
Им удалось создать любопытную технологию превращения слоя ржавчины в ... защитное покрытие. Для этого на стальное изделие, покрытое густым налетом ржавчины, наносят специальный состав, благодаря которому слой окислов становится прочным "панцирем" черного цвета. Затем на него наносят краску, которая, кстати, держится на этом защитном слое надежнее, чем непосредственно на металлической поверхности. Теперь изделию коррозия не страшна.
Второе рождение пушки
Многие металлические предметы, найденные археологами при раскопках или поднятые с морского дна, имеют, к сожалению, плохой "товарный вид": за долгие столетия ржавчина оставляет на них неизгладимые следы своей коварной деятельности.
Группа физиков из Портсмута (Великобритания) разработала надежный способ реставрации древних железных предметов. Новинку опробовали на чугунной пушке, которая была поднята с английского фрегата "Мэри Роуз", затонувшего в 1545 году. Обросшую толстым слоем ржавчины пушку поместили в специальную камеру, наполненную водородом с небольшой примесью кислорода. Температуру в камере постепенно подняли до 1500°С. "Пропарясь" в течение пяти дней в этой своеобразной "бане", орудие практически полностью очистилось от ржавчины, которая восстановилась до железа. Дав металлу остыть, экспериментаторы покрыли его слоем прозрачного пластика — поливинилхлорида. Вновь обретя свой первоначальный вид, старинная пушка заняла почетное место в одном из исторических музеев.
Новым методом можно реставрировать любые железные предметы старины: кольчуги, мечи, сельскохозяйственные орудия и многое другое. При этом полимерная броня, как утверждают ученые, будет надежно охранять металл от коррозии по крайней мере 400 лет.
И "зрение", и "память"
В Харьковском специальном конструкторском бюро создана видеоустановка, позволяющая следить за ходом плавки чугуна или стали и при необходимости тут же вносить в технологический процесс соответствующие коррективы. От своих предшественников новая установка отличается тем, что она обладает не только "зрением", но и "памятью". Благодаря этому оператор при помощи клавишей может задать специальному электронному устройству тот или иной вопрос, касающийся технологии плавки, и устройство, "покопавшись в памяти", оперативно даст нужный ответ.
