ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы В СОЮЗЕ С ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИЕЙ из "Творцы науки о металле " Скорость, давление, температура — вот три основных параметра, характеризующих технику XX в., во всяком случае ее важнейшие области. В наши дни к каждому из этих трех понятий прибавляется слово высокий . Именно высокие скорости, давления, температуры сопутствуют теперь подавляющему большинству технологических процессов в промышленности и на транспорте. Все это заставляет предъявлять высокие требования и к металлам — основному материалу нашего времени. [c.150] Металлурги всегда заботились о качестве выплавляемых металлов. Однако в прошлом, когда машины и механизмы работали с небольшими скоростями, когда скорости на железнодорожном и водном транспорте были весьма умеренными, когда давления, развиваемые в паровых машинах или в технологических установках, не превышали нескольких атмосфер, а температуры редко доходили до 200—300°, слишком высокого качества от металлов практически не требовалось. Но так было, пожалуй, только до середины прошлого века. [c.150] Развивающиеся машиностроение и транспорт, рост потребностей военной техники, а затем появление двигателей внутреннего сгорания и электрических машин заставили металлургов обратить более серьезное внимание на качество металлов. Чистые цветные металлы — медь и цинк — и простейшие железоуглеродистые сплавы во многих случаях уже перестали удовлетворять предъявляемым требованиям. [c.150] Нужны были более совершенные металличеокие сплавы. Б последние десятилетия минувшего века появились стали, в состав которых вошли легирующие элементы — вольфрам, хром, марганец, никель и другие, значительно новы-сившие механические и иные свойства (жаростойкость, антикоррозийность, кислотоупорность и т. д.) стальных сплавов. [c.151] Производственная практика все с большей очевидностью доказывала, что химический состав металлического сплапва является не единственным, а во многих случаях далеко не главным фактором, определяющим качество стального изделия. Еще П. П. Аносов указал на влияние внутреннего строения (структуры) стали на ее механические свойства. Д. К. Чернов и его ученики разработали основные положения науки о строении металлов. Они показали, что, сознательно выбирая химический состав стали и соответствующие способы ев тепловой и механической обработки, можно в широких пределах влиять на свойства металлов и сплавов и даже создавать сплавы с наперед заданными свойствами. [c.151] Металловедение наших дней располагает хорошо разработанной теорией строения металлов и сплавов и многообразными методами практического исследования их структуры и свойств. Здесь и методы классического металлографического исследования, начиная от визуального изучения вида излома до исследования отшлифованной и протравленной поверхности металла с помощью обычного металлмикроскона. Эти старые методы металлографии развиты и углублены сейчас современными приборами, новыми средствами исследования. Для этого используются аппараты электронной и ультрафиолетовой микроско-П1Ш, рентгеноструктурный анализ, термический анализ и др. [c.152] В современном металловедении применяются методы исследования сплавов с помош ью радиоактивных изотопов ( меченых атомов), ультразвука, осциллографии, микрокиносъемки структурных изменений, происходяш их в сплаве при его тепловой и механической обработках, и т. д. Успехи металлофизики позволили связать важнейшие свойства металлов и сплавов с их атомно-кристаллическим строением. Именно атомно-кристаллическое строение в первую очередь определяет тепло- и электропроводность металлов, их пластичиость, твердость и многие другие свойства. В последнее время, воздействуя на кристаллическую решетку, исследователи научились влиять на свойства металлических сплавов в сторону их повышения. [c.152] Характерно, что применяемые в наше время методы изучения металлов и сплавов позволяют исследовать их не только в статическом состоянии, но и выявить их кинетику, т. е. проследить структурные изменения в металле в процессе их протекания. Это намного расширило возможности активно воздействовать на внутренние процессы, происходящие в металлах во время тепловой обработки, химической, механической и др. [c.152] Огромную роль в изучении металлов и сплавов, так же, впрочем, как и большого количества других веществ и соединений, играет сейчас физико-химический анализ. Первые камни в фундамент этого стройного научного метода были положены М. В. Ломоносовым и рядом других видающихся отечественных и зарубежных металлургов. [c.152] Наконец, одним из важнейших достижений науки о металлах конца XIX в. явилась разработка так называемых диаграмм состояния и прежде всего диаграммы состояния железоуглеродистых сплавов, первый вариант которой был предложен еще Д. К. Черновым. Эта замечательная диаграмма графически выражает зависимость структуры и состояния стального сплава от температуры и количества содержащегося в нем углерода. [c.153] Большая группа отечественных и зарубежных ученых трудилась над созданием и совершенствованием диаграмм состояния сплавов, используя для этого прежде всего огромные возможности, открываемые физико-химическим анализом. Последний в свою очередь совершенствовался в связи с возрастающей необходимостью более глубокого и всестороннего изучения сплавов с целью лучшего удовлетворения как практических потребностей промышленности, так и науки о металлах, особенно ее новой ветви — металловедения. [c.153] В этой области особенно велики заслуги Н. С. Курнако-ва и А. А. Байкова. Их плодотворная научная, производственная и педагогическая деятельность началась почти одновременно в последние десятилетия прошлого века. Завершилась она уже в нашу эпоху, когда Советский Союз стал передовой индустриальной страной. [c.153] Николай Семенович Курнаков родился 6 декабря I860 г. в г. Нолинске бывш. Вятской губернии (ныне Кировская обл.). Его отец, подпоручик С. А. Курнаков, был одним из участников героической обороны Севастополя. Получив тяжелую контузию, он вынужден был оставить военную службу и поселиться с семьей в Нолинске, где вскоре умер. [c.153] Два года спустя Курнаков окончил Горный институт по заводскому отделению и был оставлен при кафедре для занятий в химической лаборатории. С этого времени и начинается его научно-педагогическая деятельность. Она продолжалась почти 60 лет. [c.154] Одновременно Курнаков продолжает научные исследования. Его внимание привлекает химия комплексных соединений. В то время она была мало разработанной областью химической науки, хотя необходимость всестороннего изучения комплексных соединений неоднократно подчеркивалась Д. И. Менделеевым. Тщательно проведенные эксперименты дали Н. С. Курнакову возможность не только получить новые комплексные соединения платины, по и установить закономерности в их строении и свойствах. Результаты он изложил в научной монографии О сложных металлических основаниях , опубликованной в Горном журнале в 1893 г. Совет Горного института высоко оценил труд Н. С. Курнакова, присвоив ему звание профессора по кафедре неорганической химии. Этой работой 33-летний исследователь положил начало систематическому изучению природных комплексных соединений, продолженному потом им самим и его учениками. Благодаря его исследованиям были синтезированы новые комплексные соединения ряда благородных металлов и разработаны способы получения чистых металлов илатиновой группы. [c.156] Став профессором, Курнаков не порвал с практикой, с производством. Каждый год, во время летних каникул, когда прекращались лекции в институте, он выезжал в научные экспедиции. В 90-е годы его можно было встретить на юге страны. В одесских лиманах и на соляных озерах Крыма он изучал состав и свойства рассолов, грязей и соляных отложений. Сделанные им научные обобщения помогли не только установить, но и прогнозировать гидрохимический режим соляных озер, а это сыграло большую роль в правильном промышленном использовании соляных богатств. [c.156] Исключительно велика роль Н. С. Курнакова в создании и развитии отечественной калийной нромьпплен-ности. До революции в России совершенно не добывались соли калия. Их приходилось покупать в Германии. Первая мировая война лишила сельское хозяйство нашей страны этих важных химических удобрений. Начались поиски отечественных месторождений калия. Еще в 1916 г., осуществив химический анализ солей, добытых в районе Соликамска, Курнаков обнаружил в них калиевые соединения, имеющие, как он тогда писал, не только научное и минералогическое значение, но и представляющие большой промышленный интерес. Развернувшиеся вскоре под его руководством поисковые работы полностью подтвердили прогнозы ученого. В Соликамске, а затем в ряде других районов Приуралья, в междуречье Волги и Урала, в бассейне Эмбы были обнаружены мощные отложения не только калийных, но и магниевых солей, весьма необходимых народному хозяйству. За годы Советской власти там построены комбинаты по добыче и переработке солей калия. [c.157] Уже в XIX в. стало совершенно очевидным, что качество металлического сплава определяется пе только его химяческим составом, В это время вводились все новые методы исследования. Одновременно тщательному изучению подвергался все больший круг различных свойств металлов и сплавов. Издавна в химических исследованиях применялись главным образом количественные методы. Долго основным инструментом химика были аналитические весы, затем стали использоваться барометр, термометр и другие более сложные приборы и аппараты. [c.158] Вернуться к основной статье