www.mexanik.ru

ВВЕДЕНИЕ

В. И. Ленин назвал металл фундаментом цивилизации. Эта оценка остается в силе сейчас и на необозримое будущее. Если проследить за ходом развития промышленности, то можно убедиться, что с ростом цивилизации, благосостояния человеческого общества постоянно увеличивается потребность в металле.

Металлы относятся к числу наиболее используемых компонентов для создания конструкционных материалов, они играют существенную роль в создании машин, аппаратов, сооружений, предметов быта и т. д. При этом металлы в основном используются как основа сплавов или как легирующие добавки и значительно реже в чистом виде. Особенно важное значение имеют такие свойства металлических материалов, как прочность, лластичность, сопротивление усталости, износу, коррозии и т.д., что связано с их атомно-кристаллическим строением, которое в конечном итоге определяется особенностями межатомных связей и энергетическим состоянием электронов, осуществляющих эту связь. Известно, что ряд свойств определяется не только положением в периодической системе и атомно-кристаллическим строением, но и дефектами кристаллического строения.

Металловедческие исследования последних лет показали, что повышение скорости кристаллизации является могущественным средством воздействия на структуру металлов, сплавов и твердых тел вообще. При переходе от скоростей охлаждения, не превышающих при современных методах литья 1 °С/с, к скоростям охлаждения от 105 до 109 С/с коренным образом меняется структура сплавов и их свойства. В связи с тем что такие высокие скорости охлаждения могут быть достигнуты только при отводе теплоты от малых масс расплавленного металла, разработаны новые принципы затвердевания его в виде гранул (10...5000 мкм).

Большой интерес представляют исследования, направленные на получение различных металлических материалов путем испарения и конденсации в вакууме в виде фольги или заготовок определенной формы, что представляется весьма перспективным для получения различных изделий из тугоплавких, жаропрочных и композиционных материалов для новой техники, которые невозможно изготовить по традиционным технологическим схемам.

Фундаментальные исследования в области защиты металлов от коррозии привели к разработке ряда технологий — нанесение двухслойных металлокерамических покрытий, механоультразвуковая, химико-термическая обработка и др. Все это привело к существенному улучшению свойств материалов.

Технический прогресс в народном хозяйстве и развитие ряда современных отраслей техники требуют создания не только новых конструкционных материалов (высокопрочных, коррозионно-стойких, износоустойчивых и др.), но и принципиально новых методов их обработки.

Наряду с традиционными методами получения чугуна и стали (доменный, мартеновский, конвертерный и другие процессы) в последние десятилетия в специальной металлургии внедряются прогрессивные методы плавки и литья, такие, как электроплавка стали и других металлов, электрошлаковый переплав, вакуумно-дуговая и электронно-лучевая плавка, вакуумное рафинирование, непрерывное литье в электромагнитный кристаллизатор. Большое значение придается также прямому восстановлению железа из руд.

В области металлообрабатывающей промышленности в последние годы наметился большой прогресс. На смену традиционным металлорежущим станкам пришли высокопроизводительные и быстро переналаживаемые станки с программным управлением и обрабатывающие центры. На базе этих станков с использованием микропроцессорной техники и роботов создаются гибкие автоматизированные производства, что значительно повышает производительность и качество продукции.

Большой вклад в развитие науки о материаловедении и технологических методах получения заготовок и их обработки внесли фундаментальные работы русских и советских ученых.

Назад, на страницу описания