I. Роль металлов и сплавов в народном хозяйстве
Современное машиностроение использует при производстве изделий огромное количество конструкционных и специальных материалов. Конструкционные материалы, т.е. материалы, из которых изготовляются детали конструкции, подразделяются, в свою очередь, на металлы, неметаллы и композиты. Неметаллы - стекло, резина, пластмассы, керамика. Особенно большая работа в научных учреждениях всего мира идет сейчас по использованию керамики в качестве конструкционного материала. В настоящее время передовые позиции в этом направлении занимает Япония, затем ИВА и ФРГ. В нашей стране такие работы также ведутся. В еженедельнике " НТР: проблемы и решения" №№ 8 и 14 за 1985 год приводятся сообщения об этих разработках. В настоящее время в Японии создана " сверхпластичная керамика" - окись циркония (циркон), которая может изменять свои геометрические параметры и после тысячеградусного обжига. В Японии уже более 10 лет ведутся работы над созданием экономичных и мощных автомобильных двигателей из керамики. Композиционные конструкционные материалы (композиты) это такие материалы, где полимер или металл армирован волокнами углерода, бора, силикатов или даже органических соединений [32, с.5] Применяя такие материалы можно добиться снижения веса, повышения прочности и долговечности деталей. Ученые научились создавать композиты с наперед заданными предельными свойствами. И все-таки важнейшие конструкционные материалы в настоящее время - металлыи их сплавы. Металл - хлеб промышленности и, в первую очередь, машиностроительной отрасли. Это обусловлено наличием у металлов комплекса свойств: высокой твердости, прочности, вязкости, пластичности, тепло- и электропроводности и ряда других. Изучением свойств металлов и сплавов занимается наука металловедение, подразделяющаяся на теоретическую и прикладную. Теоретическое металловедение изучает природу металлов и сплавов, методы их исследования, законы, по которым изменяются состав и свойства металлов и сплавов. Прикладное металловедение позволяет практически выбрать материал для изделий определенного назначения, учитывая все необходимые свойства. Все металлы и сплавы делятся на черные (на основе железа) и цветные (на основе меди, алюминия, цинка, никеля и др.). Металлургическое производство возникло в глубокой древности. Достаточно вспомнить " бронзовый век", когда в практической жизни применялись медь, серебро, золото, олово, а за ним " железный век", когда научились выплавлять железо. Большинство цветных металлов и сплавов научились выплавлять лишь в конце XIX - начале XX века. Это - алюминий, магний, свинец, хром, никель и другие металлы и сплавы наихоснове. Большой вклад в развитие металлургии и металловедения, улучшение качества металлов и сплавов внесли русские и советские ученые; М.В.Ломоносов, П.П.Аносов, Д.К.Чернов и многие другие.
|
