Манфред Лэеккерт - Железо
Следует ясно себе представлять, что в течение двух с половиной тысячелетий процесс производства железа и стали был прерывным и что сегодня такими еще являются все сталеплавильные процессы. И если однажды, а этот день не за горами, об этом свидетельствуют технические достижения и уровень научных знаний, сталь будут получать в промышленных масштабах иным, непрерывным способом, то это окажется равнозначным промышленной революции и даст громадный экономический выигрыш народному хозяйству.
Одна из японских опытных установок с закрытым трехкамерным реактором работает по принципу кислородной продувки. В направлении потока расплава располагается последовательно несколько кислородных фурм. Производительность установки, по опубликованным данным, невелика и составляет менее 10 тонн стали в час, но это связано с небольшими размерами установки.
На объединенных австрийских сталеплавильных заводах (фирма VOEST) создан метод окисления чугуна впрыскиванием. Производительность этой опытной установки выше, чем японской, примерно в десять раз. Правда, эти цифры ничего не говорят о технологическом совершенстве способа, так как сопоставление возможно лишь на основе единых критериев, а для этого отсутствуют объективные данные.
В различных странах имеются экспериментальные установки, весьма экономичные с точки зрения расхода энергии, что связано с особой транспортировкой материалов. Имеются в виду установки, работающие по принципу противотока, то есть шлак и отходящие газы в них перемещаются навстречу расплавленному чугуну. Наряду с более полным использованием энергии, благодаря противотоку достигается и значительное улучшение качества стали.
Железо сегодня — важнейший металл цивилизации. Сохранится ли такое положение впредь или керамические и прежде всего высокополимарные материалы постепенно вытеснят этот металл? Не являемся ли мы свидетелями конца «железного века»?
Растущие объемы производства чугуна и стали говорят нам о другом — о том, что железо еще очень длительное время будет материалом номер один. Железо, как— никакой другой металл, используемый в технике, обладает удивительной способностью к изменению свойств, и не случайно поэтому на его основе создано более десяти тысяч сплавов.
В будущем предпочтение будет отдано технологическим процессам получения стали непосредственно из руд, а не из промежуточного продукта — чугуна. Значительное место в металлургии железа займут высокопроизводительные переплавные процессы. Нельзя точно сказать, когда именно принципиально новые технологические способы, например биотехнические, начнут в значительной степени вытеснять, заменять или хотя бы дополнять традиционные, однако, несомненно, что в ближайшие десятилетия в технике легирования и обработки стали произойдет значительный прогресс. Разработанная в последние годы термомеханическая обработка, предусматривающая проведение пластической деформации совместно с фазовыми превращениями, дала поразительные результаты. Не будет преувеличением сказать, что это первые шаги совершенно нового направления в обработке стали. Можно себе представить, что и другие научные направления в технологии обработки откроют совершенно новые аспекты, например путем направленного изменения структуры можно будет обеспечить совершенно новые по своей природе комплексы свойств. Дальнейшее развитие процессов получения и обработки стали прогнозировать пока затруднительно.
ЖЕЛЕЗО СЕГОДНЯ И ЗАВТРА
Студент проспал лекцию, прочитанную в актовом зеле. — Железо с Луны не ржавеет. — О металлургии высоких давлений и эпсилон-железе. — Поиски новых путей развития материалов на основе железа.
Место происшествия — сооруженное в первом десятилетии нашего века здание Института металлургии железа В один из осенних дней 1981 года в Актовом зале Института должен был читать лекцию профессор Клейн известный ученый, кандидатуру которого уже дважды выдвигали на соискание Нобелевской премии. Сегодня студентам предстояло прослушать вводную лекцию по металловедению железа и его сплавов. Более четырех десятилетий ученый посвятил этой области науки и знал свой предмет досконально. Железным Густавом называли его в Институте. Студенты и боялись, и любили профессора.
Солнечные блики скользили по крышкам старинных! скамеек, отполированным многими поколениями студентов. Их «украшали» творения студентов-писателей и художников, навеки запечатлевших свои мысли на дереве. Иногда эти надписи, сделанные карманным ножом или шариковой ручкой, с завидной краткостью характеризовали лекцию или какого-либо представителя ученого мира. Не далее, как вчера, на заседании Ученого Совета Института один из таких представителей, очевидно, задетый за живое очередной глубокомысленной надписью, выступал с убедительной речью о вреде подобных творений, подрывающих авторитет заслуженных и облеченных доверием людей и оскверняющих добрые традиции учебного заведения. Эта горячая речь закончилась под звуки сочувственного бормотания членов Совета, на чем инцидент и был исчерпан. Железный Густав никак не реагировал, зная что любые мероприятия, направленные против подобной формы студенческого творчества ничего не дадут, как не давали и до сих пор. Студенты последующих поколений таким образом узнают мысли своих предшественников, а инстинкт подражания, не менее сильный, чем другие инстинкты, заставит этим традиционным способом высказать свое мнение.
Один из студентов по имени Ганс-Герман боролся с искушением отдаться воле инстинкта, который казался ему мало приличным, и постарался переключить внимание на весьма привлекательную головку юной Денизы, в которую был влюблен с первой встречи. Утверждения железного Густава о том, что нет ничего более интересного и захватывающего, чем кристаллическая решетка железа, вызывали в нем протест и отвлекали от куда более занимательных мыслей о любви и счастье. Он не заметил, когда голос Железного Густава начал постепенно уходить от него и теперь уже слышался где-то далеко, напоминая бормотанье. Набежавшее облако стерло солнечные блики со стен и скамей, а свет стал мягким и призрачным, как в старомодном танц-баре. Ганс-Герман вдруг с удивлением обнаружил, что в аудитории, кроме него и профессора Клейна, никого нет. Тот, дружески улыбаясь, позвал его. Мгновение спустя Ганс-Герман уже стоял перед своим учителем.
Железный Густав положил правую руку на плечо Ганса-Германа и сказал, что хочет ему кое-что показать и пригласил следовать за ним.
Дверь, через которую они прошли, Ганс-Герман раньше не замечал. Он предполагал, что она выходит на улицу, но неожиданно оказался в бесконечно длинном коридоре, по обеим сторонам которого было множество дверей. Профессор прошел немного вперед и открыл вторую или третью дверь слева.
Ганс-Герман увидел несколько больших стеклянных сосудов кубической формы, назначения которых понять не мог. Обычно в подобных сосудах хранили фруктовые соки и сквозь прозрачные стенки можно было наблюдать за их циркуляцией. Здесь тоже циркулировали какие-то жидкости, но они были серого, черного, фиолетового и бледно-желтого цвета и напоминал не фруктовые соки, а промышленные сточные воды. И это было близко к истине. Профессор указал на стеклянные емкости, в которых, кроме жидкости, находились и какие-то детали. Ганс-Герман попросил профессора объяснить ему, что все это означает. Тот в ответ мягко улыбнулся.
— Помните сообщение, которое облетело мир лет восемьдесят назад? Тогда было установлено, что железо, доставленное с Луны, не ржавеет и противостоит самым агрессивным средам. Одновременно было высказано предположение, что облучение обычного земного железа ионами инертного газа, встречающимися и в солнечном ветре, должно дать тот же эффект.
Ганс-Герман недоуменно покачал головой — странный вопрос. Как может он, двадцатилетний парень, помнить то, что было восемьдесят лет назад? Профессор между тем продолжал:
— В то время, примерно в 1978 году, указанное общение почти не привлекло внимания общественности исключая специалистов. Несколько лет назад, мы продолжили эти эксперименты и нам удалось обработать железо ионными лучами так, что по коррозионной с кости оно стало превосходить платину.
Ганс-Герман пришел в замешательство. То, что ничего не читал о нержавеющем лунном железе, его удивило, так как в те времена он больше интересовало спортивными новостями. Но что означают слова «… в то время» и «восемьдесят лет тому назад»? Студент разглядывал Железного Густава с большим подозрение!» Каким образом на нем оказался такой странный костюм — нечто среднее между рабочим комбинезонов и смокингом? Костюм отливал металлическим блеском! а на ощупь, как случайно установил Ганс-Герман, был мягок и приятен. Изменилось и лицо профессора. Куда подевалась его великолепная борода, предмет зависти многих студентов?
