Сито для... металлов

Его и используют. На Коломенском тепловозостроительном заводе имеются детали, цикл изготовления которых длится около полугода. Можно представить досаду производственников, когда после столь долгой обработки в детали обнаруживается брак из-за раковин. После применения фильтров раковины исчезли. В пятнадцать раз снизился брак наиболее «коварной» детали Горьковского автозавода — ступицы тормозного барабана. Удачные опыты проведены на ВАЗе и многих других предприятиях.

Однако выигрыш не только в избавлении от раковин. Поверхность изделий, отлитых по новому способу, более гладкая. А это значит, что при дальнейшей обработке на металлорежущих станках инструмент будет меньше изнашиваться, сократится время на его замену, повысится производительность станков.

Натолкнувшись на неизвестные процессы, происходящие на границе жидкий металл — фильтр, ученые задумались: а нельзя ли управлять ими? Да, да, не зная сути этих процессов, тем не менее ими управлять! «Вооружить» фильтр избирательностью — способностью задерживать не все посторонние примеси в металле, а только те, которые для него вредны. Те же, которые полезны,— пропускать. И ученые стали покрывать фильтры различными веществами. Идея была «простой»: для каждой нежелательной примеси найти такое вещество, которое на ячейках фильтра вступало бы с ней в химическую реакцию и «связывало» ее, не пропускало в металл. После нескольких сотен опытов исследователи поняли, что они на верном пути. Для многих нежелательных примесей были найдены «противники» — вещества, не пропускающие их через фильтр. И вместе с тем перед учеными встала новая серия загадок.

Неожиданно обнаружилось, что новый способ заливки настолько очищает металл, что позволяет обойтись без некоторых затяжных и дорогостоящих операций, неизбежных при его изготовлении — той же вакуумной обработки, например. Больше того, оказалось, что в ряде случаев можно не вводить в металл легирующие вещества: достаточно просто нанести их на фильтр, и они «смоются» расплавленным металлом в форму. Таким образом, заливая в литейную форму простую дешевую сталь, мы сможем получать изделия из легированной.

Правда, эта возможность пока еще в перспективе. Опыты «в пробирках» подтвердили принципиальную возможность легирования стали во время заливки. Однако пока еще не найден материал для фильтров, способный долгое время выдерживать температуру жидкой стали. Так что ученые вынуждены заниматься в основном легированием чугуна и цветных металлов. У них температура плавления гораздо ниже, чем у стали. И для них этот эффект подтвердился полностью. Например, для силуминовых сплавов легирование процеживанием через фильтр улучшило физико-химические свойства значительно больше, чем если бы их легировали обычным способом. И хотя новый способ заливки все еще находится в «младенческом» возрасте, поскольку многое еще здесь неизвестно, но даже и сейчас повсеместное внедрение его позволило бы сэкономить в масштабе страны десять процентов от всего отливаемого металла. Посчитайте, сколько это, если у нас ежегодно производится более 20 миллионов тонн отливок!

Так что же все-таки происходит на границе жидкий металл — фильтр? — спросит иной читатель.

А этого никто не знает, потому-то ученые и работают методом «тыка».

Они пробуют одно вещество, второе, третье и смотрят, что из этого получится. Бредут ощупью, нередко возвращаясь назад и начиная все сначала. Сотни, тысячи опытов... Но в конце концов количество перейдет в качество, и они разгадают эту загадку. А цель работы все та же: найти пути к созданию принципиально новых материалов. Тех материалов, о которых пока только мечтают конструкторы.