Избранное
ЭБ Нефть
и Газ
Главная
Оглавление
Поиск +
Еще книги ...
Энциклопедия
Помощь
Для просмотра
необходимо:


Книга: Главная » Введенский Б.А. Большая советская энциклопедия Том 27
 
djvu / html
 

МЕТАЛЛУРГИЯ
в 20-х гг. 19 в., 'Получили массовое применение лишь в 20 в., после освоения дешёвых способов их производства.'Развитие массового производства алюминия и отчасти магния было в большой степени связано с расширением производства электроэнергии, особенно же дешёвой — водной. Вследствие своей высокой химич. активности алюминий и отчасти магний играют большую роль в современной М.: в качестве раскислителей в производстве стали и литья из цветных металлов и в качестве энергичных восстановителей в процессах получения трудновосстановимых (вольфрама, молибдена, титана и др.), а также щёлочно-земельных (кальция, бария) металлов. Весьма велико значение алюминиевых и магниевых сплавов как лёгкого и прочного конструкционного материала (см. Легкие сплавы).
Алюминий с 1854 производился во Франции, а затем в Англии по т. н. химич. способу Сент-Клер Девиля (иначе способ Девиля — Кастнера), состоявшему в восстановлении хлорида алюминия калием (позднее — более дешёвым натрием). За 36 лет этим способом было получено лишь ок. 2UO m алюминия, высокая стоимость к-рого (ок. 45 руб. золотом за килограмм) не позволяла развиваться потреблению. В 1886 П. Эру (в русской литературе часто, но неточно — II. Геру) во Франции и Ч. Холл в США положили начало электрометаллургич. производству алюминия посредством растворения глинозёма в расплавленном электролите и последующего электролитич. выделения металла. В 1887 К. И. Байером в России был разработан способ производства глинозёма из бокситов, с тех пор преобладающий в мировой алюминиевой пром-сти. Исследования, выполненные в начале 20 в. Л. П. Федотьевым и другими русскими учёными, послужили теоретич. основой современного способа производства алюминия. Велики заслуги советских техников в разработке способов получения алюминия из нефелинов и алунитов.
В 20 в. алюминий завоевал одно из первых мест среди цветных металлов. Кроме упомянутых выше металлургич. областей его применения, он широко используется в виде сплавов в самолётостроении, в строительстве подвижного состава железных дорог, в автомобилестроении, в других отраслях машиностроения, в строительстве зданий и сооружений, линий электропередач, производстве домашней утвари, кухонной посуды, упаковочных материалов и пр. Максимальное мировое производство алюминия достигло 1946 тыс. т в год (1943).
Магний начали получать в промышленных (хоть и малых по современным представлениям) количествах с 1863 во Франции (восстановление смеси безводного хлорида магния и фтористого кальция ыеталлич. натрием). Электролиз для получения магния был впервые применён в промышленных масштабах в 1883. Для производства магния было предложено много разных способов, но практич. значение имеют лишь следующие: 1) электролиз безводного хлорида магния либо смеси его с хлоридами натрия или калия в расплавленном состоянии; 2) восстановление окиси магния ферросилицием в вакууме;
3) восстановление окиси магния углеродом, с последующей возгонкой и конденсацией металла;
4) электролиз различных расплавленных солевых растворов окиси магния. Важно отметить неисчерпаемость ресурсов магниевого сырья, поскольку с 1942 освоено в промышленном масштабе (США—Фри-порт, Техас) извлечение магния из морской воды (содержащей ок. 0,145% Mg).
Магний, до 2-й четверти 20 в. применявшийся 'гл. Бор. в пиротехнике, в современной промышлен- '
ности широко используется преимущественно в виде сплавов в качестве конструкционного материала для машиностроения, особенно самолётостроения, а также в чистом виде и в виде сплавов в производстве боеприпасов. Максимальный мировой выпуск магния составил 240 тыс. т (1943).
Особо следует выделить металлы, производство к-рых хотя относительно невелико (несколько тысяч и даже сотен тонн каждого металла в год), но значение чрезвычайно велико для изготовления высококачественных сталей и других сплавов, как и для ряда иных отраслей современной техники. Это в первую очередь бериллий, ванадий, вольфрам, молибден, кальций, кобальт, ниобий, тантал, титан и цирконий. В частности, сплавы на основе титана приобретают большое значение в качестве конструкционного материала с высоким отношением прочности к весу, весьма значительной жаропрочностью и антикоррозионностью. Для освоения выплавки титана, а также нек-рых других металлов понадобилось применение вакуумных процессов в металлургии (см.).
Для общей оценки использования металлов (и соответственно их производства) может служить таблица (стр. 261), в к-рой указано время, когда началось их промышленное применение в чистом виде или в виде сплавов и соединений. Из 75 металлов, перечисленных в таблице, 49 имеют (1953) определённое промышленное применение, 21 — не имеют еще применения за пределами лабораторий (хотя нек-рые из них открыты уже свыше 100—150 лет), 5 — открыты и изучены лишь в процессе новейших работ по производству атомных бомб.
II. Наука о свойствах металлов и сплавов.
Развитие способов получения и обработки
металлов.
Как было отмечено выше, человечество уже на самых ранних стадиях своего существования пользовалось сплавами металлов, притом сначала они вовсе не приготовлялись намеренно: метеорное железо является природным сплавом железа и никеля; комплексность руд при примитивной технике выплавки металла обусловливала получение первобытным человеком благородных и цветных металлич. сплавов. Сознательно соединять металлы в сплавы стали позднее, причём в течение тысячелетий основывались только на опыте. Лишь со 2-й половины 19 в. вместе с классич. работами русского учёного Д. К. Чернова зарождается и быстро развивается обширная и весьма важная отрасль современного знания — металловедение, как наука о зависимости физич. и химич. свойств металлов и сплавов от их состава и структуры, а также о способах придания сплавам требуемых свойств. Развитие металловедения с конца 19 в. и особенно в 20 в. привело к созданию новых металлич. материалов для всех областей техники. В настоящее время (1954) насчитывается св. 8000 отдельных сплавов, разная обработка к-рых даёт десятки тысяч их вариантов самого различного назначения. Эти сплавы удовлетворяют требованиям промышленности в отношении ряда свойств в многообразных сочетаниях — прочности, твёрдости, пластичности, упругости, хрупкости, вязкости, сопротивления истиранию, жёсткости, ползучести, усталости, обрабатываемости литьём, давлением или резанием, теплопроводности, теплового расширения, плавкости, теплоёмкости, электропроводности, электросопротивления, магнитных свойств, способности газопоглошения, диффузии, сопротивления коррозии, плотности, цве-

 

1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 630 640 650 660


Большая Советская Энциклопедия Второе издание