ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы История развития способа и его основные черты из "Получение профилированных монокристаллов и изделий способом Степанова" Различные материалы могут быть использованы для создания конструкций, машин и приборов только в том случае, если им можно придать необходимую форму. Поэтому одна из главных задач технологии заключается в разработке способов придания материалам определенной формы [1]. [c.8] Формообразование кристаллических материалов осуществляется посредством обработки их в твердом состоянии (прокатка, ковка, прессование, резание, шлифовка и т. п.), разнообразными приемами литья, при которых форма задается стенками сосуда, и соединением отдельных частей различными способами (лепка, склейка, сварка, сборка, клепка, соединение приемами металлокерамики и т. п.). [c.8] В 1938 г. член-корреспондент АН СССР А. В. Степанов предложил новый технологический принцип формообразования твердых тел, при котором создание определенной формы материала осуществляется в жидком, расплавленном состоянии, когда расплав у фронта кристаллизации не контактирует со стенками сосуда. [c.8] Исследования этого способа, выполненные Степановым с сотрудниками, показали, что формирование столба расплава можно осуществить не только при зацеплении жидкого столба за формо-образователь по периметру отверстия или щели. Зацепление может осуществляться при наличии любых кромок на формообра-зователе. Более того, можно получить столб расплава определенного сечения при сцеплеьии нижней части его с гладкой поверхностью формообразователя. Это обусловлено постоянством угла смачивания материала формообразователя расплавом кристаллизуемого вещества. В дальнейшем новый принцип формообразования был сформулирован автором способа в обобщенном виде следующим образом форма или элемент формы, которую желательно получить, создается в жидком состоянии за счет различных эффектов, позволяющих жидкости сохранить форму, затем сформированный так объем жидкости переводится в твердое состояние в результате подбора соответствующих условий кристаллизации [1]. [c.9] Разделение процессов формообразования и кристаллизации как отличительного признака нового способа получения изделий непосредственно из расплава подчеркивалось Степановым и сотрудниками уже в первых их публикациях [3—6]. Авторы обращали внимание также на то, что капиллярные силы могут позволить разделить области формирования изделия не только при вытягивании его вверх, но и вниз или вбок относительно расплава [7]. [c.9] Для придания формы жидкости используются различные эффекты [1]. Формирование можно осуществить высокочастотным электромагнитным полем, ультразвуком, посредством различных гидродинамических эффектов. Однако создание столба расплава определенной формы с помощью формообразователя за счет механических сил поверхностного ьатяжения является наиболее простым процессом. Этому виду формообразования, называемому в дальнейшем капиллярным, будет уделено главное внимание в настоящей монографии. [c.9] Известно также, что в 1933 г. советский инженер Геллер предложил вытягивать металл из ванны в виде полосы через поплавок, наподобие вытяжки листов из стекольной ванны. К сожалению, этот вопрос не рассматривался в научной литературе, а кратко обсуждался в газете Техника в 1934 и 1935 г. В предложении Геллера копировался процесс формирования жидкого стекла по методу Фурко. Форма вытягиваемого изделия таким способом определяется только формой отверстия, в котором происходит кристаллизация. По существу это один из вариантов непрерывного литья в кристаллизатор, который можно отнести к группе способов, развивающихся на основе идеи Лаинга. [c.10] В случае же способа, предложенного А. В, Степановым, расплавленный материал в области фронта кристаллизации не находится в непосредственном контакте со стенками сосуда. Поэтому форма кристаллизующегося тела определяется не только геометрией формообразователя, но и давлением, под которым расплав подается в формообразователь, положением и формой поверхности криста1[лизации и формой затравки. Отсутствие контакта кристаллизуемого тела со стенками сосуда обеспечивает такие условия, при которых возможно получение однородной структуры и совершенной поверхности изделия. [c.10] В настоящее время в специальной металлургической литературе способ получения изделий непосредственно из расплава с помощью формоообразователей, предложенный А. В. Степановым, рассматривается как способ чистого намораживания без кристаллизатора, обеспечивающий получение сложных изделий, весьма высокого качества. Способу Степанова аналогичен предложенный позднее способ В. Г. Головкина, но он разработан для непрерывного производства частного вида металлического изделия, а именно для проволоки из алюминия [8]. [c.10] Вернуться к основной статье