Введение

В материалах XXV съезда КПСС по развитию промышленности указывается, что в 10-й пятилетке (1976 - 1980 гг). производство стали должно быть доведено до 160 - 180 млн. т, производство меди, алюминия, никеля увеличено в 1,2 - 1,3 раза, титана - в 1,4 раза, выпуск холоднокатаного стального листа и других деформированных полуфабрикатов повышенного качества из малолегированных сталей, цветных металлов и их сплавов - в 1,5 - 2 раза. Предусматривается развитие исследований по созданию новых металлических конструкционных материалов и сплавов с особыми физическими свойствами.

В свете этих задач ясно представляется важнейшая роль металловедения как науки о строении и свойствах металлов и сплавов на их основе. Металловедение является прикладной наукой, опирающейся на физику, физическую химию, кристаллографию, химию. Основная задача металловедения состоит в разработке новых металлических материалов для различных отраслей народного хозяйства и в изыскании способов улучшения качества выпускаемых промышленностью металлов и изделий из них.

Роль металлических материалов в современной технике и вообще в народном хозяйстве огромна. Несмотря на бурное развитие за последние 20 лет производства неметаллических материалов (пластмассы, резины, керамики), металлы остаются основным материалом во всех видах машиностроения. За это время резко возросло потребление металлов в строительстве (стальные и железобетонные конструкции, алюминиевые облицовочные панели), в автомобиле- и авиастроении.

Ниже представлены данные, характеризующие размер мирового производства металлов (без СССР) и его рост, т:

Следует обратить внимание, что производство алюминия за последние 20 лет возросло в 4 раза. За эти же годы производство титана, циркония и урана достигло промышленного уровня, создано производство полупроводникового германия и кремния.

Металловедение как наука создавалась и развивалась по прямым запросам техники и основывалась на практических данных. В 1831 г. русский горный инженер П. П. Аносов в г. Златоусте для исследования структуры металла впервые применил микроскоп. В 1868 г. Д. К. Чернов открыл структурные превращения в стали и показал, что температура превращений зависит от содержания углерода. Позже он заложил основы теории затвердевания стали и получения плотных стальных слитков.

В период 1890 - 1910 гг. начинается широкое изучение металлических систем, главным образом двойных и в первую очередь важнейшей системы железо-углерод. В это время активно работают В. Робертс-Аустен (Англия), Э. Гейн, Г. Тамман, А. Мартене (Германия), Ф. Осмонд, А. Ле Шателье (Франция), Г. Гоу (США). В России в этот период очень большой вклад в развитие металловедения был сделан Н. С. Курнаковым.

Основы термической обработки чугуна и стали в нашей стране были заложены в 1920 - 1930 гг. М. Г. Окновым, А. П. Бабошиным, Н. А. Минкевичем. Металловедение сплавов цветных металлов развивалось в 1920 - 1930 гг. в Москве под идейным руководством А. М. Бочвара и в Ленинграде - под руководством М. П. Славинского. На Урале в 1930 - 1940 гг. сложилась металловедческая школа С. С. Штейнберга, много сделавшая для вскрытия природы фазовых превращений аустенита в сталях. В 1930 - 1950 гг. под руководством В. И. Данилова проводились обширные исследования строения расплавов и процессов кристаллизации металлов. А. А. Бочвар в период 1930 - 1945 гг. создал теорию эвтектической кристаллизации и провел широкие исследования свойств сплавов на основе алюминия.

В 1935 - 1955 гг. Н. В. Агеев, С. Т. Конобеевский, Г. В. Курдюмов и Г. С. Жданов изучали атомное строение фаз в металлических системах рентгенографическими методами. Работы К. П. Бунина и его учеников внесли большой вклад в развитие металловедения чугунов, а работы С. М. Воронова и Д. А. Петрова - в развитие металловедения алюминия. Работы А. Д. Асонова имели большое значение в области химико-термической обработки сталей. Много было сделано А. П. Гуляевым в развитии металловедения легированных конструкционных сталей. Под руководством Е. М. Савицкого проводились обширные исследования в области металловедения сплавов редких металлов.

В Германии, кроме упомянутых выше ученых, работали Г. Мазинг, Й. Чохральский, Г. Закс, Ф. Зауервальд. В настоящее время работают У. Делингер, В. Кестер. Среди французских металловедов следует отметить П. Шевенара, А. Портевеиа. В настоящее время во Франции в области металловедения металлов высокой чистоты работает Ж. Ланжерон. Крупнейшим английским металловедом, разработавшим электронную теорию сплавов, является В. Юм-Розери. В настоящее время в Англии активно работает А. Коттрелл - один из создателей теории дислокаций в металлах. В США в 1920 - 1930 гг. значительные работы по получению металлических монокристаллов были проведены П. Бриджменом. Э. Бейн в 1930 - 1940 гг. разработал основы изотермического превращения аустенита. Р. Мейл в 1940 - 1955 гг. провел важные исследования по кристаллизации металлов, диффузии в них и распаду твердых растворов. В настоящее время в США работают В. Тиллер, Б. Чалмерс, К. Джаксон, значительно развившие учение о кристаллизации сплавов.