Металлы и человек, стр. 31
Электропечь поражает своей величиной. Она даже больше той газовой печи, в которой родился металл. Несколько пар угольных электродов проходят внутрь сквозь ее крышку. Впрочем, здесь же расположены устройства для индуктивного разогрева и плавления металла. Не в зависимости ли от требуемого качества металла используется тот или иной способ ведения плавки? Экскурсовод подтверждает нашу догадку.
Здесь, в электропечи, в металл поступают требующиеся легирующие вещества и происходит полное или почти полное освобождение от нежелательных примесей. Да, плавка идет в вакууме. Это помогает почти полностью избавиться от растворенных в металле газов. Целое семейство вакуум-насосов расположилось рядом с электропечью, да и весь дальнейший путь, вплоть до полного остывания, металл совершает в вакууме: ведь управляют всеми механизмами, производящими с ним те или иные операции, автоматы, а им вовсе не нужен атмосферный воздух.
Металл переливается из одной секции электропечи в другую, и автоматы тщательно следят за его составом. Одни наводят на нем шлак, другие снимают его, третьи осуществляют еще какие-то операции. И вот он покидает электропечь.
На макете следующая часть установки сделана прозрачной, и мы видим, как тонкая струйка металла попадает в кристаллизатор. Это две бесконечные ленты, подобные гусеницам трактора, приложенным плашмя друг к другу. Между их соприкасающимися звеньями и кристаллизуется металл. И из них выходит еще раскаленная добела, но уже полностью сформованная узенькая — это же макет! — двутавровая балка. Ее здесь же разрезают подвижные газовые резаки, и готовые двутавры направляются в очередную печь на термообработку. Вот рядом с макетом лежит и пачка таких двутавров, уже остывших. Их раздают на память посетителям выставки.
Возьмем и мы… Какой странный этот металл! На темном фоне его явственно виден пестрый узор, напоминающий восточные письмена. А как упруг он!
— Не догадались? — улыбаясь, спрашивает экскурсовод. — Это булат — загадочный сплав древних металлургов. Наш макет настроен на выпуск именно этого сорта стали. Конечно, его большой двойник не занимается этой детской игрой, он выпускает металл значительно лучших свойств. Ну, а здесь для экзотики мы решили…
— А скажите, сколько человек работает на этом заводе? Какова выплавка металла на одного рабочего в год?
— Нелегко ответить на ваш вопрос, — задумывается экскурсовод. — Дело в том, что на этом заводе совсем нет рабочих. В день приема государственной комиссией после отладки все помещения завода были запломбированы. Управляют заводом тоже автоматы. Они составляют и отчетность — о количестве выработанной продукции, проценте брака, качестве полученных заводом исходных продуктов… Они же составляют заявки на требующееся заводу сырье. Правда, раз в два месяца разъездная бригада ремонтников заезжает на завод и производит профилактический ремонт, но эта бригада обслуживает целую группу заводов… Если разделить продукцию завода на них да на немногих рабочих, следящих за подвозом сырья и отправкой готовой продукции, эта производительность будет в сотни раз больше той, максимальной, которую вы знаете…
Давайте отойдем от макета. К нему еще далек путь сквозь время, сквозь творческий труд конструкторов и изобретателей. Но в нем ведь нет ничего невозможного. Все его узлы и детали уже испытаны поодиночке. Их осталось связать в один надежный механизм. И это, безусловно, будет сделано.
Может быть, и не таким он будет в деталях — металлургический завод будущего. Может быть, не вращающаяся печь прямого восстановления, а электродомна или восстановление в кипящем слое будет истоком металлургического потока. Может быть, не добавкой легирующих примесей, а обработкой радиоактивным излучением будут создавать тот или иной химический состав сплава… Это все детали. А главное состоит в том, что это будет автоматическая непрерывная линия, обеспечивающая огромные количества высококачественного металла при минимальной затрате труда. Это — будет!
IV. ПРОЧНОСТЬ
Бывает такое.
Лежит кружевной мост, смело переброшенный над трехсотметровой глубины провалом. Далеко одна от другой опоры, звенят стальные нити его переплетов. Ох, не обвалится ли он? Страшно ступить на поющие под ветром листы проложенной по нему дорожки. Но на него спокойно въезжает тяжелый состав. Напружится, чуть присядет на опорах мост. Нет, он не обрушится и под тройной такой тяжестью. Он прочно построен.
Звенит в небе сверхзвуковой самолет. Спросите у летчика, он скажет, как напряжена во время этого полета буквально каждая деталь самолета. Встречный воздух, ласково овевающий щеки и лоб велосипедиста, превращается почти в твердое тело, когда скорость приближается к скорости звука. Он стремится отломить крылья, скомкать фюзеляж этой дерзкой металлической птицы, отважившейся на таких скоростях вступить с ним, воздухом, в единоборство. Невидимые, но яростные вихри тщатся вызвать вибрацию, растрясти самолет, растащить на части. Но летчик спокоен — он уверен в прочности своей машины.
А бывает и другое. Каким незыблемым монолитом казалась еще вчера эта паровая турбина, и вот произошла авария. Искромсан металл корпуса, разорван в клочья. Срезаны, словно бритвой, тяжелые болты, казалось, навечно приковывавшие ее тело к бетонной скале фундамента. Отдельные детали разбросаны по всему турбинному залу, и некоторые через разбитое окно вылетели наружу…
История техники знает обрушившиеся гигантские мосты, обвалившиеся здания, сплюснутые ветром нефтехранилища и ангары. И нередко причиной оказывалась недостаточная прочность металла.
Прочность… Это главное свойство металла. Бронза вытеснила камень потому, что она оказалась прочнее камня, Железо вытеснило бронзу потому, что в этом споре оно оказалось прочнее.
Наряду с великой борьбой за металл идет и великая борьба за прочность металла. И немалы уже достигнутые успехи в этой борьбе.
Фокус? Нет, точный расчет!
Знаете ли вы, что целого ряда машин, ставших сегодня для нас повседневной реальностью, нельзя было бы построить, если бы их создатели могли оперировать только теми металлами и сплавами, которые существовали всего пятьдесят лет назад?
Невозможны были бы в этом случае мощные паровые турбины, лопатки которых испытывают чудовищные инерционные усилия, паровые котлы сверхвысоких параметров, при которых трубы работают на грани вишневого каления, высотные здания, корпуса которых выдерживают чудовищные напряжения, реактивный сверхзвуковой самолет, космическая ракета и т. д.
Да что там! Даже всем известную автомашину «Волгу» и то невозможно было бы изготовить из металлов, с которыми работали в начале века. А если бы ее все-таки построили, придав всем ее деталям тот же запас прочности, она оказалась бы тонн в пять весом! Тяжелая, неповоротливая…
Конечно, и достигнутые нами сегодня результаты прочности металла— не предел. И люди начала XXI века будут удивляться, как мы с нашими непрочными металлами смогли покорить воздушный океан и создать искусственную планету, и вычислять, какими бы неуклюжими стали их машины, если бы их сделать из нашего металла…
Будем же стремиться быстрее сделать наш металл таким же прочным, каким будет металл будущего века.
Испытание характера
А что такое прочность металла?
Рассказывают, что, когда Бессемер получил первый слиток металла, продутый в контейнере струей воздуха, он схватил топор и трижды ударил по еще не остывшей чушке. Закаленное лезвие глубоко вошло в мягкое, податливое железо. Бессемер чуть не закричал от радости: ведь проведенная проба показала, что он действительно изготовил из чугуна мягкую сталь.