Еще в годы второй пятилетки в стране был создан Институт металловедения и технологии металлов Болгарской академии наук В стране, где совсем недавно не было ни одного крупного металлургического завода, стала быстро развиваться наука о металле. Именно тогда родилась идея, решить которую удалось почти через четверть века. О пути к изобретению, которое берет на вооружение современная металлургия, рассказывает Иван Димов, член-корреспондент Болгарской академии наук, лауреат Димитровской премии. У Ивана Димова две должности. Он заместитель директора научного института и заместитель директора производственного объединения «Технология металлов». Это значит, что ученый участвует во внедрении в жизнь своих идей, изобретений.
Литейный цех... Ослепительно яркая струя металла заливается в литейную форму. Проходит некоторое время, металл остывает, форма разбивается, и деталь готова для дальнейшей обработки. Готова ли?.. Под матовой поверхностью отливки может притаиться брак: пустоты в металле, каверны от газов, которые не нашли выхода, от газов, которые выделяются из расплава при остывании. С первых дней существования института мы занялись этой одной из важнейших проблем литейного дела — поиском путей повышения качества отливок. Сначала мы предположили, что достаточно создать в форме высокое давление и тогда газ не успеет образовать пустоты в теле отливки. Провели массу экспериментов, но положительного результата получить не смогли. Нужны были очень высокие скорости литья, к которым промышленность не была готова...
Это было время, когда начало развиваться еще одно направление в литейном деле — литье под низким давлением, в вакууме, как путь для быстрого изгнания из расплава вредных газов Им стали проводить у себя опыты по литью в вакууме Эти опыты еще ярче высветили перед нами то. как вредны газы, находящиеся в расплаве, как невероятно трудно с ними бороться.
И вот тогда мы снова вернулись к нашей первоначальной идее но как говорится, в новом качестве, во всеоружии приобретенного опыта и знаний. Идея эта для многих звучала тогда как ересь Мы решили использовать давление как комплексный способ воздействия нл процесс литья, причем способ которь й можно было бы распространить не только на металлы, но и на полимеры, на каменное литье, главное в этом способе — состав газовой среды, которая должна создавать своеобразное противодавление
До возникновения этого метода в металловедении, в литейном деле было много нерешенных вопросов: как, например, управлять процессом кипения, поглощением газов при разогреве и их выделением в процессе остывания, кристаллизации, как у рае пять процессом диссоциации — распада некоторых соединений, которые могут находиться в металле, лишь пока он расплавлен?
Известно ведь, что при повышении температуры металлы (и пластмассы и камень) поглощают некоторые газы, а при понижении выделяют их. Именно в это время происходит образование каверн — брака. И вот в процессе экспериментов с противодавлением выяснилось, что некоторые газы могут не ухудшать, а улучшать качество металла, использоваться, как говорят металлурги, в качестве легирующих элементов для улучшения структуры металла, а следовательно, качества изделий и даже для придания им новых ценных свойств. Пример тому азот. Он делает сталь нержавеющей, как и добавка никеля. Но никель дорог — азот дешев, ведь это до сих пор был ненужный побочный продукт производства. Никеля мало на земле, азота неограниченно много Благоприятные результаты азотирования металлов известны давно Первоначально проводилось поверхностное, так называемое ионное азотирование Но вопрос о том как произвести азотирование всего объема расплавлен ног о металла, долгое время оставался открытым. И вот мы ввели строго рассчитанное противодавлемие азота, спорящее с давлением этого газа, находящегося в расплаве Причем давление эго было различное над расплавленным металлом и в форме, где металлу предстояло остыть. И насыщение азотом стало необратимым. Газ, враг расплава, стал дешевым заменителем дефицитного никеля. (О работах, являю щихся дальнейшим развитием, продолжением трудов наших болгарских друзей, мы рассказали в № 10 за 1980 год в статье «Азот вместо никеля».)
Мы научились регулировать содержание азота в металле, а следовательно, задавать металлу нужные свойства. В сталелитейной, металлургической промышленности это открывает совершенно новую область. Теперь можно получать стали, каких еще не было, для создания инструментов, для реакторостроения, получать все новые и новые виды материалов
В нашем институте созданы специальные машины для литья с противодавлением не только для стали, но для алюминия, для пластмасс. Мы делаем первые шаги для создания таких машин, чтобы получать стекло с новыми качествами, необычные изделия из расплавленного базальта, гранита. Причем машины эти двух типов: одни для изготовления литых деталей, другие — для производства специальных марок металлов и сплавов, которые потом можно обрабатывать резанием, ковкой и т. д.
В этой работе мы широко сотрудничаем с СССР. Например, разрабатываем новые марки стали, а на испытания направляем в Москву. Мощная база советских научно-исследовательских институтов во много раз ускоряет исследования. То, что нам пришлось бы делать два года, с помощью ученых из СССР делаем за две недели! В знаменитом Киевском институте электросварки имени Патона сейчас развивают метод электрошлакового переплава. Мы же дополняем его нашими исследованиями в направлении «электрошлаковый переплав с противодавлением». И это расширяет общий научный поиск.
Для литья с противодавлением находятся все новые и новые сферы применения. Это происходит всегда, когда открывается не частный, а фундаментально новый метод работы с металлами, на базе которого теперь разрабатываются способы, методы работы которые до сих пор не существовали.
Работы наших ученых вызвали большой интерес во всем мире, помогают решить проблемы, которые еще недавно ставили специалистов в тупик. Например, мы создаем одну машину для Канады. Дело в том, что там приходилось работать с материалами, которые выделяли ядовитые испарения. Канадцы обращались в США, Англию, ФРГ, но безуспешно. Наш аппарат решит нелегкую техническую задачу.
Социалистические страны, как и Советский Союз, протягивают руку братской помощи народам стран Африки, Азии. Десятки адресов мирных строек — элеваторов, водохранилищ, электростанций, спортивных комплексов и даже целых поселков — на счету рабочих, инженеров, архитекторов Болгарской Народной Республики.