Борьба за скорость
Шрифт:
Тогда им в помощь создали специальные сплавы для резцов. Их готовят прессованием и спеканием тугоплавких карбидов металлов (вольфрама и титана) — химических соединений их с углеродом — и добавляют к ним кобальт. Карбиды как бы цементируются кобальтом.
Резцы твердые, как алмаз, дает металлокерамика. Не только резцы, но самосмазывающиеся подшипники с мельчайшими порами — «масленками», тормозные колодки самолетов и многое другое, нужное технике. Достаточно сказать, что на современном большом самолете сотни различных деталей приготовлены из металлических порошков.
Металлокерамика, как и другие
Новые материалы для машин создают советские ученые и инженеры.
Металлургия нашей страны добилась больших успехов. Вот лишь один пример из работ лауреатов Сталинских премий.
Инженеры завода «Русский дизель» и работники одного из научно-исследовательских институтов создали сверхпрочный чугун. Из этого дешевого чугуна можно изготовлять многие детали машин, которые до последнего времени делались стальными, например коленчатые валы и другие части быстроходных двигателей.
В чугуне есть графит. Крошечные графитовые пластинки ослабляют чугун, и, чтобы упрочить его, чугун подвергают сложной, длительной и дорогой тепловой обработке. Тогда удается превратить пластинки графита в шарики и повысить прочность чугуна.
Создать высокопрочный и дешевый чугун было нелегко.
«Долго продолжались кропотливые опыты и испытания, начатые в маленьких лабораторных печах и перенесенные затем в литейные цехи, — рассказывает руководитель работ лауреат Сталинской премии Б. С. Мильман. — Наконец, было установлено, что при определенных условиях магний или его сплавы, добавляемые к жидкому чугуну, вызывают в нем образование нужных включений графита.
Но здесь нам пришлось столкнуться с новой трудностью. Дело в том, что магний кипит при более низкой температуре, чем температура жидкого чугуна. Введенный в жидкий чугун, он быстро испаряется. Пары его, выделяясь из литья, могут вызвать выброс жидкого металла из ковша.
Поднявшись над поверхностью чугуна, эти пары сгорают, образуя ослепительно белое пламя.
Дальнейшие опыты и исследования позволили решить задачу введения магния в литье.
Была разработана совершенно безопасная технология получения сверхпрочного чугуна в производственных условиях».
В моем рассказе нет, конечно, полной картины. Рассказать о всех трудностях и путях создания материалов для быстроходных машин невозможно. Я хотел бы, чтоб вы почувствовали, насколько это важно и трудно.
Рождению новых, улучшению старых материалов обязана техника многими своими успехами.
Полвека тому назад на каждую лошадиную силу развиваемой авиационным двигателем мощности приходилось 20 килограммов веса. Сейчас авиадвигатели развивают мощность до 3 тысяч лошадиных сил. Значит, такой двигатель должен был бы весить 60 тонн! А он весит теперь лишь около тонны. Этого добились благодаря прочным, но легким материалам.
Дизельмотор за полвека удалось облегчить почти в 250 раз. Паросиловую установку на электростанции — в 25 раз. Это позволили сделать прочные, но легкие материалы.
Еще недавно газовые турбины применялись только как вспомогательные двигатели, а теперь газовая турбина позволяет реактивным самолетам догонять звук. В этом заслуга и создателей новых жаропрочных сплавов.
Ракетные двигатели, развивающие
Какие бы быстроходные машины мы ни взяли — турбины и станки, авиадвигатели и гироскопические приборы, воздуходувки и электромоторы, — заслуга в их создании наряду с представителями других отраслей науки и техники металлургов, металловедов, ученых-прочнистов.
Успехами советской металлургии мы заслуженно гордимся. Без достижений металлургии и науки о прочности материалов была бы невозможна и современная высокоскоростная техника.
ПОБЕДА НАД МЕТАЛЛОМ
На одном из моторостроительных заводов, в цехе, где обрабатываются шейки коленчатого вала, произошел такой случай. Двое рабочих занимались шлифовкой валов. Работали оба одинаково, детали получились хорошего качества, и мастер у обоих принял работу. Когда собрали моторы, оба вала установили на свои места, а затем на испытательном стенде моторы начали испытывать.
И тут произошла странная вещь. Валы, изготовленные совершенно одинаково: в одном и том же цехе, на одинаковых станках и одинаково хорошо отшлифованные, повели себя по-разному.
Один работал нормально. Другой же «капризничал»: его заедало, смазка выдавливалась, — словом, не работа, а брак.
Моторы остановили, разобрали, валы осмотрели. Действительно, обработаны они одинаково, только один рабочий снимал стружку шлифовальным кругом, двигая его слева направо, а другой делал то же, передвигая круг справа налево. Какая, подумаешь, разница! Результат-то ведь один и тот же.
Но когда на валы попала смазка, она повела себя по-разному: на одном из валов держалась, на другом — быстро вытекала по тем еле заметным спиралькам, которые остались после обработки. Эти спиральки располагались так, что открывали маслу дорогу, а с уходом масла вступало в свои права трение — грозный враг машины. И вал отказывался работать.
Оказывается, обрабатывая металл, можно и испортить его, если не глядеть в будущее детали, не видеть ее в работе.
Заглянуть в будущее здесь означает — определить предварительно, насколько шероховатой станет деталь после «приработки», когда трение еще не вредно, а полезно. Если бы на валу, о котором мы говорили, были заранее сделаны штрихи не в одну сторону, а крест на крест, — масло не вытекало бы сразу, износ не был бы столь велик.
Обработка поверхности металла.