МОНТАЖ (франц. montage - подъём установка, сборка, от monter - поднимать), сборка и установка сооружений конструкций, технологического оборудования агрегатов, машин (см. Сборка машин, аппаратов, приборов и др. устройств и готовых частей и элементов.
МОНТАЖ в строительстве - основной производственный процесс, выполняемый при возведении зданий и сооружений или и реконструкции, в результате которого устанавливают в проектное положение строительные конструкции, инженерное технологическое оборудование и др. МОНТАЖ технологического оборудования включает также присоединение его к источникам энергоснабжения системам очистки и удаления отходов оснащение приборами, средствами автоматизации и контроля.
СТРОИТЕЛЬНО-МОНТАЖНЫЕ ОРГАНИЗАЦИИ в СССР, организационно обособленные производственно-хозяйственные единицы, основным видом деятельности которых является строительство новых, реконструкция, капитальный ремонт и расширение действующих объектов (предприятий, их отдельных очередей, пусковых комплексов, зданий, сооружений), а также монтаж оборудовани я. К государственным СТРОИТЕЛЬНО-МОНТАЖНЫМ ОРГАНИЗАЦИЯМ относятся строительные и монтажные тресты (тресты-площадки, тресты гор. типа, территориальные, союзные специализированные тресты); домостроительные, заводостроительные и сельские строительные комбинаты; строительные, (монтажные) управления и приравненные к ним организации (напр., передвижные механизированные колонны, строительно-монтажные поезда и др.).
ПРОЕКТИРОВАНИЕ (от лат. projectus, буквально - брошенный вперёд), процесс создания проекта - прототипа, прообраза предполагаемого или возможного объекта, состояния. Различают этапы и стадии ПРОЕКТИРОВАНИЯ, характеризующиеся определённой спецификой. Предметная область ПРОЕКТИРОВАНИЯ постоянно расширяется. Наряду с традиционными видами ПРОЕКТИРОВАНИЯ (архитектурно-строительным, машиностроительным, технологическим и др.) начали складываться самостоятельные направления ПРОЕКТИРОВАНИЯ человеко-машинных систем (решающих, познающих, эвристических, прогнозирующих, планирующих, управляющих и т. п.) (см. Система "человек и машина"), трудовых процессов, организаций, экологическое, социальное, инженерно-психологич., генетическое ПРОЕКТИРОВАНИЕ и др. Наряду с дифференциацией ПРОЕКТИРОВАНИЯ идёт процесс его интеграции на основе выявления общих закономерностей и методов проектной деятельности.
ПРОМСТРОЙПРОЕКТ, проектный институт в ведении Госстроя СССР. Находится в Москве. Организован в 1933. В составе института архитектурно-строительные и конструкторские отделы; ПРОМСТРОЙПРОЕКТ возглавляет объединение "Союзхимстройниипроект" с проектными институтами в Киеве, Ростове-на-Дону, Тольятти, Алма-Ате. Разрабатывает проекты (архитектурно-строительные и сан.-технич. части) производственных зданий и сооружений крупнейших промышленных предприятий автомобильной, машиностроит., металлургич., химич. и др. отраслей пром-сти; схемы генеральных планов пром. узлов и упорядочения существующих пром. районов; мероприятия по повышению уровня индустриализации строительтсва за счёт унификации и типизации зданий, сооружений и конструкций и внедрения эффективных строит. материалов; нормативные документы и методич. указания по проектированию пром. зданий и сооружений. Периодически публикует реферативную информацию "Строительное проектирование промышленных предприятий". Награждён орденом Трудового Красного Знамени (1958)
| ч. ин-тах, Вильнюсском филиале Эксперимент. НИИ металлорежущих станков и др. Сов. учёные активно участвуют в работе Междунар. орг-ции по стандартизации (ISO), междунар. конференциях по измерит, технике и разработке единой системы допусков и посадок, унифицированных стандартов стран - членов СЭВ.
Теория трения и износа твёрдых тел наиболее интенсивно развивалась с 30-х гг. в связи с ростом машиностроения. Потребовались износостойкие фрикционные материалы и новые виды смазок. В 30-40-х гг. А. К. Зайцевым и Д. В. Конвисаровым систематизированы знания о трении и износе в машинах и сделаны попытки создания единого учения о трении и износе. В дальнейшем исследованы природа поверхностных сил (Б. В. Дерягин), механизм разрушения поверхностных слоев (П. А. Ребиндер), подшипниковые сплавы и абразивный износ (М. М. Хрущов). Предложенные в 50-х гг. молекулярно-механич. теория трения и усталостная теория износа (И. В. Крагельский) являются ныне базисом для инж. расчёта машин на износ, работающих в условиях сухого и граничного трения, для подбора и создания материалов пар трения. Значит, вклад в теорию трения и износа в 40-50-х гг. внесли Б. Д. Грозин и Б. И. Костецкий (износ металлов), А. П. Семёнов (схватывание металлов), С. В. Пинегин (сопротивление качению), А. К. Дьячков и М. В. Коровчинский (гидродинакич. смазка), А.И. Петрусевич (контактно-гидродинамич. смазка), Г. В. Виноградов и Р. М. Матвеевский (эффективность действия смазочных материалов при тяжёлых режимах трения), А. В. Чичинадзе (физич. моделирование фрикционного контакта) и др. В нач. 60-х гг. мощным импульсом развития науки явилась необходимость создания новых материалов и узлов трения для машин разного назначения. Были созданы самосмазывающиеся материалы на полимерной основе (В. В. Коршак, В. А. Белый и др.), а также металлофторопластовые материалы (Гос. НИИ машиноведения). В 60-70-х гг. разработаны мероприятия по борьбе с задиром поверхностей трения (Н. Л. Голего), исследовано трение полимеров (А. К. Погосян), проводилось дальнейшее изучение процесса трения скольжения (Г. А. Свирский).
В 70-х гг. создаются смазки и присадки к ним, препятствующие задиру пар трения и обеспечивающие автокомпенсацию износа (Всесоюзный н.-и. и проектный ин-т нефтеперерабатывающей и нефтехимич. пром-сти, Ин-т нефтехимич. синтеза им. А. В. Топчиева), полимерные материалы для узлов трения (Ин-т элементоорганич. соединений АН СССР, Ин-т металлополимерных систем АН БССР и др.), развиваются теоретич. основы контактного взаимодействия твёрдых тел с учётом среды (Ин-т проблем механики АН СССР), применяются к разным деталям расчётные методы прогнозирования износа (Гос. НИИ машиноведения), создаются стандартные методы оценки фрикционных материалов (Всесоюзный НИИ по нормализации в машиностроении). Важные работы по трению и износу выполняются по договорам между СССР и Великобританией, Францией, ГДР. СССР - член Междунар. совета по трибонике «Eurotrib» [с 1973 (год основания) вице-президент И. В. Крагельский].
Материаловедение. Основоположниками совр. металловедения явились П. П. Аносов и Д. К. Чернов. В предреволюц. годы на базе вузов и нек-рых заводских лабораторий сложились центры металловедч. науки. Особенно интенсивно она развивалась после Окт. революции 1917; была создана сеть НИИ, заводских лабораторий и высших технич. уч. заведений, выросли крупные школы металловедения.
В 20-30-х гг. Н. С. Курнаков и его школа разработали учение о физико-химич. анализе сплавов и установили важные закономерности зависимости свойств от состава. Исследования в области теории металлургич. процессов и металловедения, послужившие основанием для разработки высококачеств. сталей, были проведены школой А. А. Байкова. Изучение сплавов на основе цветных металлов, разработка подшипниковых сплавов были содержанием работ школы А. М. Бочвара. Труды С. С. Штейнберга, продолженные его учениками (В. Д. Садовский и др.), посвящены кинетике превращений аустенита. Новые типы сталей и различные технологич. процессы термич. обработки разработаны Н. А. Минкевичем и Н. Т. Гудцовым. А. А. Бочвар установил механизм эвтектич. кристаллизации, открыл явление сверхпластичности, используемое при разработке новых технологич. процессов металлообработки, заложил основы теории литейных свойств сплавов. Основоположником исследований по применению токов высокой частоты в процессах термич. обработки был В. П. Вологдин (30-е гг.).
Важную роль в развитии металловедения начиная с 20-х гг. сыграло применение методов рентгеноструктурного анализа, позволившее определить кристаллич. структуру различных фаз, её изменения при фазовых превращениях, термич. обработке и деформации. В этой области важнейшее значение имели работы С. Т. Конобеевского, Г. В. Курдюмова, Н. В. Агеева и др. Курдюмов, в частности, исследовал кристаллич. структуру мартенсита и изменения структуры закалённой стали при отпуске, открыл явление термоупругого равновесия и «упругие» кристаллы мартенсита (что является теоретич. основой разработки сплавов с т. н. памятью формы).
В послевоенные годы требования к металлич. материалам резко возросли и стали более разнообразными в связи с необходимостью достижения высоких эксплуатац. параметров, надёжности и долговечности в широком диапазоне темп-р, нагрузок, скоростей нагружения, при воздействии различных агрессивных сред и физич. полей. Существенными явились и запросы техники к экономичности материалов, их технологичности (свариваемость, способность к формоизменению, малые изменения размеров при термообработке, простота термич. обработки). Появилась необходимость в получении материалов со сложным комплексом свойств (высокая прочность с достаточным сопротивлением хрупкому разрушению и хладноломкости; немагнитность; спец. физич. свойства). Всё это обусловило быстрое развитие теоретич. металловедения, изыскание новых метал-лич. материалов и методов их производства.
В 60-70-х гг. решены задачи обеспечения потребностей нар. х-ва в металлич. материалах. Разработаны новые стали: конструкционные с повыш. прочностью и пластичностью, сопротивлением циклич. нагрузкам, коррозии под напряжением; низколегированные строительные с хорошей свариваемостью и повышенными механич. характеристиками для мостостроения, газо- и нефтепроводов, судостроения, пром. и гражд. стр-ва и, в частности, для использования в условиях Севера; жаропрочные для реактивной авиации и энергетики; коррозионно-стойкие для химич. пром-сти и атомной энергетики; экономичные быстрорежущие и инструментальные повыш. производительности; электротехнические с малыми удельными потерями, в т. ч. холоднокатаные и текстурованные; нестареющие для глубокой вытяжки, криогенные и др.
Значит, развитие получило произ-во лёгких сплавов повышенной прочности (алюминиевых, магниевых, титановых, бериллиевых), особенно для конструкций с высокими требованиями к весовым показателям (А. Ф. Белов, А. Т. Туманов и др.), а также произ-во сплавов со спец. физ. свойствами (магнитно-мягкие, магнитно-твёрдые, с высоким электросопротивлением, с заданным коэфф. расширения, с высокими упругими свойствами, сверхпроводящие, магнитострикционные, термомагнитные и др.) для электронной, электровакуумной техники и приборостроения (А. С. Займовский и др.). Важное значение имели проведённые в 60-70-х гг. исследования процесса термомеханич. обработки металлов.
Достижения в области физики твёрдого тела, физ. химии и металловедения позволили создать принципиально новый класс материалов - т. н. композиционные материалы. Используя полезные свойства составляющих композиций (металлов, сплавов, керамики, карбидов, боридов, полимеров и др.), можно получить композиц. материалы с заданным комплексом спец. свойств: высокопрочные, жаропрочные, высокомодульные, радиопоглощающие, радиопрозрачные, диэлектрич., магнитные и др.
Обширный комплекс теоретич. и практич. работ проведён в СССР по созданию и применению в машиностроении пластмасс и др. синтетич. материалов (резин, химич. волокон, клеёв, лаков, красок). Созданы высокоэффективные пластмассы, обладающие ценными свойствами (физико-механич., химич., диэлектрич., оптич. и др.). На мн. маш.-строит, з-дах организованы базовые цехи по произ-ву пластмассовых деталей и узлов машин. Пластмассы заменяют тяжёлые цветные металлы, нержавеющую сталь, ценные сорта древесины, используются для улучшения качества машин и оборудования, снижения их массы и стоимости, повышения долговечности, надёжности, производительности. А. А. Пархоменко, О. А. Владимиров, А. И. Петрусевич, А. Т. Григорян, Р. М. Матвеевский, Р. И. Энтин,
Технология производства машин.
Литьё. В дореволюционной России литьё осуществлялось небольшим числом заводов и цехов с примитивным оборудованием. Ассортимент продукции был крайне ограничен: гл. обр. отливки для ремонтных нужд, изложницы, прокатные валки, вооружение и боеприпасы. В 19 в. появились работы П. П. Аносова, Н. В. Калакуцкого и А. С. Лаврова по процессам кристаллизации отливок, возникновению ликвации и внутр. напряжений в них. Переворот в области чугунного и стального литья был произведён открытием критич. точек металлов в кон. 19 в. Быстро развивалось литейное произ-во после Октябрьской революции 1917. Теоретич. базой при проектировании, механизации и специализации литейного произ-ва были работы Н. Н. Рубцова, Л. И. Фанталова, Н. П. и П. Н. Аксёновых. Основы учения о формовочных материалах созданы П. П. Бергом в 30-х гг. В 30-50-х гг. Н. Г. Гиршович, Б. С. Мильман, Д. П. Иванов и др. разработали процессы получения высококачеств. чугунных, а в 30-60-х гг. Ю. А. Нехендзи, А. А. Рыжиков и др.- стальных отливок. В 30-40-х гг. А. А. Бочвар и А. Г. Спасский внедрили в произ-во процесс изготовления высококачеств. отливок из лёгких сплавов, кристаллизующихся в условиях повыш. давления. Исследования по теории и практике плавки чугуна в вагранках были выполнены в 40-50-х гг. Л. М. Мариенбахом, Б. А. Носковым, Л. И. Леви и др. В 50- 60-х гг. Б. Б. Гуляевым, Г. Ф. Баландиным и др. изучены и обоснованы мн. процессы кристаллизации и деформирования отливок.
В 70-х гг. получили пром. применение процессы плавки в усовершенствованных вагранках и электрич. печах. Для улучшения свойств отливок осуществляется легирование и модифицирование сплавов. Высокая точность отливок достигается применением литья в кокиль, литья по выплавляемым моделям, использованием разовых литейных форм, изготовленных на автоматах под высоким давлением или с применением специальных, твердеющих в технологич. оснастке формовочных и стержневых смесей. Используются вакуумная плавка, различные виды рафинирования расплавов и др., а также полуавтоматич. и автоматич. оборудование, облегчающее труд рабочих и обеспечивающее охрану окружающей среды от воздействия производств, отходов. Автоматизируется управление технологич. процессами и производством в целом.
Ведущие ин-ты по разработке литейных технологии и машиностроения: Всесоюзный НИИ литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного произ-ва и Ин-т проблем литья АН УССР.
Сов. учёные являются членами Междунар. ассоциации литейщиков, участвуют в междунар. конгрессах (40-й конгресс проходил в Москве в 1973). См. также Литейное производство.
Обработка металлов давлением (ковка, штамповка, прессование). До 1917 кузнечные и прессовые цехи выпускали огранич. номенклатуру деталей. Уже в годы 1-й пятилетки (1929-32) куз-нечно-штамповочное и прессовое произ-во получило заметное развитие, особенно в новых отраслях машиностроения (энер-гетич., тракторном, автомоб., трансп.). Кузнечные цехи начали производить поковки и штамповки из стали мн. марок, алюминиевых и магниевых сплавов и др. Были созданы первые специализир. прессовые цехи лёгких сплавов. Технология ковки и штамповки усовершенствовалась в 30-40-е гг.: расширилась номенклатура поковок, повысилась точность штамповки, форма поковок приблизилась к готовым деталям. Начала применяться горячая штамповка в многоручьевых штампах. Увеличилась толщина листового металла для ковки и горячей штамповки крупных пустотелых деталей - барабанов, котлов и др. Рост выпуска тонкого холоднокатаного листа повлиял на совершенствование холодной листовой штамповки крупных автомоб., судовых, вагонных и др. деталей. Увеличение размеров кованых деталей привело к повышению верх, предела массы кузнечных слитков до 200-250 т. В 50-е гг. положит, результаты дало применение электрошлаковой сварки при изготовлении ковано-сварных крупногабаритных изделий.
Развитие атомной, авиац. и ракетной техники, приборостроения, повышение рабочих параметров машин (усилий, напряжений, скоростей, давлений, темп-р) потребовало разработки новых технологич. процессов для высокопрочных и жаропрочных сплавов, новых термомеха-нич. режимов обработки тугоплавких металлов (Mo, Nb, W, Cr и др.). Значит, развитие получил процесс прессования (выдавливания) металлов. Было освоено прессование профилей и труб перем. сечения, пустотелых профилей и панелей из алюм. сплавов, труб и профилей (в т. ч. перем. сечения и пустотелых) из титановых сплавов, прутков, профилей и труб из высокопрочных сталей, а также из жаропрочных сплавов на никелевой основе и тугоплавких сплавов. Помимо внедрения гидропрессовой техники, в т. ч. мощных штамповочных прессов с усилием 30-75 тыс. тс и горизонтальных гидравлич. прессов для прессования металлов с усилием 12-20 тыс. тс, в 60-70-е гг. распространились принципиально новые технологич. процессы: импульсное и взрывное прессование, беспрессовое изготовление деталей в холодном состоянии из жаропрочных сталей, титана, алюм. сплавов и др. Созданы установки со взрывом в воде, в вакууме, электроразрядные установки в воде, взрывные со смесью газов, импульсные установки с сильными магнитными полями. Разработано гидростатич. прессование металлов, а также высокотемпературное гидростатич. формование порошков труднодеформируемых металлов и сплавов (газостаты). Создано уникальное прессовое оборудование для получения синтетич. алмазов. Осуществляется комплексная механизация и автоматизация технологич. процессов ковки и штамповки (автоматич. установки по выдавливанию сплошных и трубчатых деталей, автоматич. линии по высадке болтов, заклёпок, по штамповке колец шарикоподшипников, вагонных колёс, звеньев гусениц и т. д.).
В разработке теоретич. и технологич. проблем ковки, штамповки, прессования участвовали С. И. Губкин, И. М. Павлов, Е. П. Унксов, А. И. Целиков, И. А. Перлин, Б. В. Розанов, А. И. Зимин, П. С. Истомин и др. Исследования этих процессов ведутся в Центр. НИИ технологии машиностроения, Всесоюзном н.-и. и проектно-конструкторском ин-те ме-таллургич. машиностроения, Всесоюзном ин-те лёгких сплавов и др.
Сварка. До конца 19 в. в России использовали только два способа сварки металлов - литейный и кузнечный. Основой принципиально новых методов соединения металлов явилось открытие в 1802 В. В. Петровым дугового разряда. В 1882 Н. Н. Бенардос и в 1890 Н. Г. Славянов предложили первые практически пригодные способы сварки с использованием электрической дуги. К 1911 распространилась также газовая сварка.
Науч. исследования в области сварки развернулись после Окт. социалистич. революции. В 1924 выпущены первые сварочные машины, спроектированные В. П. Никитиным. В 1929 для концентрации н.-и. и конструкторских работ по сварке и резке металлов был создан Автогенный к-т при ВСНХ, а в 1931 - Всесоюзный автогенный трест. В годы 1-й пятилетки (1929-32) электросварку применяли не только для ремонта оборудования, но и для произ-ва новых конструкций в строит, пром-сти, трансп. и энергетич. машиностроении, судостроении и др. отраслях. Мн. заводы использовали её в качестве осн. технологич. процесса при произ-ве котлов, вагонных конструкций, ж.-д. цистерн, цельносварных судов, трубопроводов и т. п. Н.-и. работы велись в Центр, ин-те ж.-д. транспорта, Центр. НИИ технологии и машиностроения (ЦНИИТМАШ), НИИсудпроме, заводских лабораториях. Начались исследования по изучению распространения тепла при сварке (Н. Н. Рыкалин), прочности сварных конструкций и механизма образования напряжений от сварки (В. П. Вологдин, Г. А. Николаев). В 30-е гг. в НИИ и на заводах (особенно в Киеве под рук. Е. О. Патона) начались работы, в результате к-рых был создан способ автоматич. сварки открытой дугой, а затем (нач. 40-х гг.) способ автоматич. сварки под флюсом с использованием оригинальной отечеств, аппаратуры. Эти методы позволили ликвидировать тяжёлый ручной труд, перевести сварку на индустр. основу.
В период Великой Отечеств, войны 1941-45 сварочная техника использовалась в произ-ве танков, снарядов к ракетным установкам БМ-13 («Катюша») и др. вооружения. При изготовлении сварных бронекорпусов применялось оборудование для автоматич. сварки под флюсом с постоянной скоростью подачи электродной проволоки (по принципу саморегулирования длины дуги, открытому В. И. Дятловым). В 1942 по дну Ладожского оз. был проложен сварной трубопровод для доставки топлива в осаждённый Ленинград. Разработаны методы подводной сварки и резки (К. К. Хренов и др.), используемые при ремонте повреждённых кораблей. Не прекращалась и н.-и. работа: В. П. Никитин предложил сварку с жидким присадочным металлом, Б. Е. Патон и И. К. Олейник - шланговую сварку под флюсом. Проводились исследования по точечной сварке металла больших толщин (А. С. Гельман), по металлургич. и металловедч. процессам при сварке (К. В. Любавский, А. М. Макара) и др.
В послевоен. годы развитие сварочной техники велось по трём направлениям: расширение механизации и автоматизации; изыскание новых способов нагрева металла; изучение и совершенствование металлургич. процессов. В кон. 50-х гг. в пром-сти используют автоматич. сварку под слоем флюса, электрошлаковую сварку, газоэлектрич. способы сварки, механизир. наплавку металлов. С помощью автоматич. сварки перешли к поточному крупносекц. методу постройки судов, создали на её базе произ-во газо- и нефтепроводных труб большого диаметра, решили проблему цельносварного мостостроения. Электрошлаковая сварка, разработанная в Ин-те электросварки им. Е. О. Патона, позволила преобразовать технологию и орг-цию произ-ва массивных крупногабаритных изделий - прокатного оборудования, мощных прессов, валов гидротурбин, доменных комплексов и т. п. Сварку использовали при стр-ве таких уникальных сооружений, как крупнейший в Европе цельносварной мост через Днепр в Киеве (1953), каркасы московских высотных зданий (нач. 50-х гг.), атомные ледоколы «Ленин» (1959) и «Арктика» (1974). В 60- нач. 70-х гг. с помощью сварки построены мощные гидрогенераторы и гидропрессы, магистральные газо- и нефтепроводы, АЭС, цельносварные танкеры большого водоизмещения. Сварку используют в тяжёлом, энергетич. и трансп. машиностроении, электронной, полупроводниковой технике и в др. отраслях. Для повышения уровня сварочной техники созданы показательные з-ды, цехи и участки сварных конструкций.
В 70-х гг. н.-и. работа в области сварки сосредоточена на решении следующих проблем: работоспособность сварных соединений, расчёт сварочных напряжений и деформаций (Николаев и др.); развитие теории источников тепла при сварке (Б. Е. Патон, Рыкалин, Хренов и др.); разработка физико-химич. и металлургич. основ сварки (Б. И. Медовар, В. В. Фролов, Любавский, М. X. Шоршоров и др.); технология сварки, совершенствование сварочных материалов (А. И. Акулов, Г. Д. Никифоров и др.). Разработаны принципиально новые эффективные методы - диффузионная сварка в вакууме, в защитных и инертных газах, сварка трением, электроннолучевая и лазерная сварка, сварка дуговой плазмой и др. Сварку осуществляют в любых пространственных положениях, на суше, под водой. На космич. корабле «Союз-6» впервые в мире проводились опыты по сварке в космосе (1969, В. Н. Кубасов, Г. С. Шонин). Ин-том электросварки им. Е. О. Патона (СССР) и Центр, ин-том сварки (ГДР) созданы установки для электроннолучевой сварки изделий автомоб. пром-сти (1974). Н.-и. работы по сварке ведутся в ЦНИИТМАШе, Ин-те электросварки им. Е. О. Патона, МВТУ им. Баумана, Всесоюзном НИИ электросварочного оборудования, Ин-те металлургии им. Байкова, ВНИИавтогенмаше, Моск. авиационно-технологич. ин-те (МАТИ), Ленингр. политехнич. ин-те, Моск. энергетич. ин-те, в др. НИИ и на кафедрах вузов. См. также Сварка, Сварное соединение, Сварочное оборудование, Сварочные материалы.
Механическая обработка. Первые теоретич. исследования процесса резания металлов были проведены в России в 1868-69 И. А. Тиме. Основы науки о резании металлов были заложены рус. учёными К. А. Зворыкиным, А. А. Бриксом, А. В. Гадолиным и др. Широкие науч. исследования в области резания металлов развернулись после Окт. революции 1917 благодаря быстрому развитию социалистич. индустрии, в частности станкостроения, инструм. пром-сти, металлообработки. Начало исследованиям в области процесса резания положили работы А. Н. Челюсткина, обосновавшего формулу для силы резания (1922- 1926). Базой для н.-и. работ в области резания металлов, разработки новых станков и инструментов, подготовки науч. кадров стал созданный в 20-х гг. трест Оргаметалл. В нач. 30-х гг. в Экспериментальном НИИ металлорежущих станкоз (ЭНИМС), Моск. станкоинструм. ин-тс (СТАНКИН) и конструкторских бюро мн. заводов развернулись науч. и проектные работы по осн. проблемам станкостроения: созданию отд. типов станков и их типажа в целом, увеличению быстроходности и мощности станков, изысканию совершенных конструкций деталей и механизмов, применению автоматич. управления, повышению износостойкости и долговечности станков. К этой работе были привлечены учёные и специалисты (А. С. Бриткин, Г. М. Головин, В. И. Дикушин, Д. Н. Решетов, Г. А. Шаумян и др.). В 1934 в ЭНИМСе был создан первый в Европе агрегатный многошпиндельный станок.
В 30-е гг. проводились интенсивные исследоват. работы в области создания новых инструментов и материалов для них. После выпуска первого отечественного прессованного твёрдого сплава «победите (1929) в лабораториях вузов и заводов, в созданных в нач. 30-х гг. Всесоюзном н.-и. инструм. институте (ВНИИ), Всесоюзном НИИ абразивов и шлифования (ВНИИАШ), СТАНКИНе велись исследования с целью широкого внедрения в произ-во твердосплавного инструмента, создания новых твёрдых сплавов и др. инструм. материалов (минералокерамики), позволяющих повысить режимы резания. В разработке основ конструирования и расчёта режущего инструмента участвовали Г. И. Грановский, В. М. Матюшкин, И. И. Семенченко и др.
К нач. 30-х гг. относятся первые после Окт. революции науч. работы в области технологии машиностроения (А. П. Соколовский), продолженные затем Б. С. Ба-лакшиным (точность регулирования размеров в процессе обработки), Н. А. Бородачёвым (теория точности), К. В. Вотиновым (проблемы жёсткости станков), О. М. Кованом (теория припусков), А. Б. Яхиным (теория баз) и др. Эти работы сыграли большую роль в решении мн. технич. проблем, связанных с механич. обработкой материалов.
Важное значение для развития науки о резании металлов и создания сов. школы резания имел период 1935-41, когда стахановское движение передовиков произ-ва опрокинуло нормативы, тормозившие дальнейшее развитие техники, в т. ч. и в области резания металлов. Декабрьский (1935) пленум ЦК ВКП(б) предложил пересмотреть технич. руководящие материалы, на к-рых базировались нормативы. С этой целью была создана Комиссия по резанию металлов для объединения всех науч. исследований в стране в этой области. В работе Комиссии участвовали не только учёные (И. М. Беспрозванный, В. А. Кривоухов, Е. П. Надеинская, А. В. Панкин и др.), но и заводские коллективы, инженеры, мастера и рабочие. Было проведено по единой методике св. 120 000 экспериментов по исследованию процесса резания, установлены силовые и стойкостные зависимости для всех видов металлорежущего инструмента и по всем осн. металлам, применяемым в машиностроении, созданы инж. методы расчёта геометрии режущей части инструмента и оптим. режимов обработки различных материалов. В разработке физич. основ процесса резания важную роль сыграли работы учёных в области смежных наук (В. Д. Кузнецов, П. А. Ребиндер и др.).
Перед Великой Отечеств, войной 1941- 1945 станкостроение выпускало станки многих типов (в т. ч. агрегатные и специальные) с высокой степенью автоматизации, чему способствовали н.-и. работы, выполненные в АН СССР, отраслевых ин-тах и специализиров. лабораториях. Первые проекты автоматич. линий из агрегатных станков были разработаны в ЭНИМСе ещё в 1936. В годы войны станки-автоматы, автоматич. и полуавтоматич. линии сыграли важную роль в массовом произ-ве вооружения при нехватке рабочей силы (только одна полуавтоматич. линия для расточки и сверления отверстий в корпусных деталях танка Т-34 заменила 19 тяжёлых расточных и радиально-сверлнльных станков и высвободила 36 квалифициров. рабочих). В это же время значительно увеличился типаж станков (лишь одно конструкторское бюро под рук. Г. И. Неклюдова разработало ок. 190 типов оригинальных станков для произ-ва миномётного вооружения).
В первые послевоен. годы н.-и. и проектные ин-ты работали над проблемами скоростного резания. Одно из осн. условий перехода на повыш. скорости обработки - автоматизация управления станками путём электрификации и гидрофикации привода. В 1946 в ЭНИМСе был разработан бесступенчатый ионный электропривод станков с электронным управлением, сконструированы (Н. А. Волчек, Ю. Б. Эрпшер) для автотракторной пром-сти автоматич. линии из 14, 45 и 25 агрегатных станков, основанные на принципе сквозного (поточного) прохода деталей, транспортируемых с помощью гидропривода. В создании станков-автоматов и автоматич. линий участвовали также ВНИИ, ВНИИАШ и др. н.-и. ин-ты. Основы теории проектирования станков-автоматов разработаны Г. А. Шаумяном (1948). Впервые в мировой практике был спроектирован и построен в 1949 (начал работать в 1950) комплексно-автоматизированный з-д поршней.
В 50-70-х гг., выполняя задачи по улучшению отраслевой структуры промышленности и технич. перевооружению народного хозяйства, отраслевые НИИ и конструкторские бюро уделяли особое внимание проектированию и отработке конструкций прецизионных станков, тяжёлых и уникальных станков, станков для электрофизич. и электрохимич. обработки (ультразвуковой, электроэрозионной, лазерной, плазменной и др.), многооперац. станков с автоматич. сменой инструментов, станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Для заводов, выпускающих универсальные станки, к 1965 была разработана единая унифициров. серия моделей и их модификаций. Разработкой методов расчёта и конструирования станков занимались Н. С. Ачеркан, В. С. Васильев, В. И. Дикушин, В. Ф. Кудинов, вопросами технологии - А. С. Проников, проблемами износостойкости станков - Д. Н. Решетов.
Освоение выпуска новых машин и оборудования, связанное с применением жаропрочных, нержавеющих, эрозионно-стойких, тугоплавких и др. труднообрабатываемых материалов, потребовало разработки новых инструм. материалов, изменения конструкций режущего инструмента, иного подхода к выбору рациональных условий обработки резанием. В кон. 50 - нач. 70-х гг. на основе работ Ин-та физики высоких давлений АН СССР (А. Ф. Верещагин) и Ин-та сверхтвёрдых материалов АН УССР (В. Н. Бакуль) созданы сверхтвёрдые инструм. материалы - синтетич. алмазы, эльбор, гексанит и др. СССР занимает ведущее место в мире по произ-ву сверхтвёрдых материалов. Так, предназначенный для обработки высокотвёрдых сложнолегиров. сплавов эльбор (его произ-во впервые освоено ленингр. абразивным з-дом «Ильич») экспортируется во мн. страны. В создании новых инструментов и материалов большое значение имели работы Г. Н. Сахарова, В. Н. Слесарева, Н. Е. Филоненко-Бородича, Д. Ф. Шпо-таковского и др. Теорию обработки металлов резанием обогатили труды Н. Н. Зорева, М. В. Касьяна, Т. Н. Лоладзе и др. Важную роль в развитии прогрессивных методов механич. обработки металлов сыграли рабочие-новаторы: Г. С. Борткевич, С. И. Бушуев, П. Б. Быков, В. А. Карасёв, В. А. Колесов, В. К. Семинский и мн. др.
В области технологии машиностроения в 50-70-х гг. проведены многочисл. науч. исследования и решены проблемы адаптивного управления станками (Б. С. Балакшин), групповой обработки (С. П. Митрофанов), контактной жёсткости (Э. В. Рыжов), определения влияния различных факторов на точность обработки и качество поверхности (П. Е. Дьяченко). В разработке проблем технологии машиностроения участвовали также М. Е. Егоров, В. С. Корсаков и др. Сов. учёным (И. В. Кудрявцеву, Е. Г. Коновалову, С. В. Серенсену и др.) принадлежит приоритет в разработке основ упрочняющей технологии, при к-рой в процессе механич. обработки улучшаются свойства материалов в направлении, обеспечивающем повышенную эксплуатац. надёжность и долговечность изделий.
В 10-й пятилетке (1976-80) отраслевые н.-и., проектные и технологич. ин-ты, конструкторские бюро з-дов работают над созданием автоматич. оборудования с малогабаритными электронными системами числового программного управления (ЧПУ) и контроля, улучшением структуры выпускаемого металлообр. оборудования (станки с ЧПУ, тяжёлые, уникальные и высокоточные станки, спец. станки и автоматич. линии, в т. ч. переналаживаемые комплексные линии, комплекты высокопроизводит. оборудования с управлением от ЭВМ), созданием нового металлообр. инструмента из природных и синтетич. алмазов, минералокерамич. и др. сверхтвёрдых материалов, абразивных материалов высокой стойкости. В этих работах участвуют ЭНИМС и его филиалы (в Армянской ССР и Литовской ССР), ВНИИ, ВНИИалмаз, Укр. НИИ станков и инструментов, технологич. ин-т Оргстанкинпром, др. ин-ты и широкая сеть конструкторских бюро во мн. союзных республиках.
Между странами - членами СЭВ заключены соглашения о совместной разработке осн. научно-технич. проблем в области металлообработки: создании и усовершенствовании станков с ЧПУ, создании единого программного языка, методов испытаний станков, норм точности, унификации систем и элементов управления и т. д. При этом достигается более высокий уровень концентрации научно-исследоват. потенциала в социалистич. странах.
См. также Станкостроение, Инструментальная промышленность, Обработка металлов резанием, Металлорежущий станок, Металлорежущий инструмент, Инструмент алмазный. А. А. Пархоменко, О. А. Владимиров, Л. И. Леей, Д. Л. Юдин.
Периодич. издания: «Машиноведение» (с 1965), «Вестник машиностроения» (с 1921), «Известия АН СССР. Механика твёрдого тела» (с 1966), «Стандарты и качество»(с 1927), «Машиностроитель» (с 1931),«Приборостроение» (с 1956), «Измерительная техника» (с 1939), «Металловедение и термическая обработка металлов» (с 1955), «Сталь» (с 1941), «Литейное производство» (с 1930), «Сварочное производство» (с 1930), «Автоматическая сварка» (с 1948), «Кузнечно-штамповочное производство» (с 1959), «Станки и инструмент» (с 1930) и др. отраслевые журналы.
Металлургическая наука, техника и технология
Русские учёные внесли большой вклад в науку о металлах, в развитие техники и технологии их произ-ва. В 1763 М. В. Ломоносов опубликовал «Первые основания металлургии, или рудных дел», в к-рых рассмотрел ряд проблем, связанных с добычей руд и получением металлов. В 60-х гг. И. И. Ползунов построил первую доменную воздуходувку, приводимую в движение силой пара. В. В. Петров, открывший в 1802 явление электрической дуги, указал на возможность её применения для электроплавки и восстановления металлов из окислов. Труды П. Г. Соболевского по получению ковкой платины и изготовлению из неё изделий (1826) положили начало порошковой металлургии. П. П. Аносов разработал новые способы выплавки стали высокого качества, положил начало металлургии легированных сталей, впервые применил микроскоп для исследования структуры металла (1831). Классические работы Д. К. Чернова в области кристаллизации стального слитка, фазовых превращений в стали, строения металлов и сплавов послужили фундаментом для создания совр. металловедения и термич. обработки металлов. Наследие Чернова творчески развивали А. А. Байков, А. А. Ржешотарский, Н. С. Курнаков и др. Крупный вклад в теорию и практику доменного процесса внесли М. А. Павлов и М. К. Курако. Одну из первых в Европе мартеновских печей построил в 1870 А. А. Износков; Д. К. Чернов (1872) и К. П. Поленов (1875 - 76) предложили т. н. русское бессемерование - разновидность бессемеровского процесса, обеспечивающую переработку малокремнистых чугунов. Братья А. М. и Ю. М. Горяиновы разработали и внедрили технологию мартеновской плавки на жидком чугуне (1894). На основе науч. трудов, открытий и изобретений рус. учёных, инженеров и практиков-металлургов развивалась металлургич. пром-сть, улучшались конструкции агрегатов, совершенствовались технологич. процессы. Однако создать мощную металлургию в условиях дореволюц. России не представлялось возможным.
Окт. революция 1917 дала мощный толчок развитию производит, сил, в т. ч. металлургии. Восстановление и развитие чёрной и цветной металлургии на базе электрификации явилось одной из осн. задач плана ГОЭЛРО. В годы 1-й пятилетки (1929 - 32) было развёрнуто стр-во крупных металлургич. предприятий, а также з-дов тяжёлого машиностроения, выпускающих оборудование и машины для металлургич. пром-сти.
До 1917 в стране не существовало металлургич. н.-и. ин-тов. На ряде з-дов (Путиловском, Обуховском и др.) и на кафедрах горно-металлургич. вузов имелись небольшие н.-и. лаборатории. За годы Сов. власти созданы науч. центры - Ин-т металлургии им. А. А. Байкова АН СССР, Центр. НИИ чёрной металлургии им. И. П. Бардина (ЦНИИчер-мет), Укр. НИИ металлов (Харьков), Укр. НИИ спец. сталей, сплавов и ферросплавов (Запорожье), Ин-т чёрной металлургии (Днепропетровск), Донецкий НИИ чёрной металлургии, Н.-и. и проектный ин-т металлургии и обогащения АН Казах. ССР, Гос. н.-и. и проектный ин-т редкометаллич. пром-сти (Гиредмет), Гос. н.-и. ин-т цветных металлов (Гинцветмет), Ин-т металлургии и Ин-т физики металлов Уральского науч. центра АН СССР и мн. др. Науч. кадрами высокой квалификации располагают и металлургич. вузы страны. Работы сов. учёных в значит, мере определили и определяют научно-технич. прогресс в области металлургии. Исследованы физико-химич. основы металлургич. процессов и на этой базе разработаны способы интенсификации металлургич. произ-ва, усовершенствованы технологич. процессы и созданы новые.
Существенно расширилась металлургич. база страны. Наряду с Югом, Уралом и Центром страны металлургич. з-ды создавались в Зап. и Вост. Сибири, в Казахстане, Узбекистане, Грузии, Азербайджане и на Д. Востоке. В крупную базу по произ-ву металла превратились районы Севера и Северо-Запада. Большую роль в реконструкции и стр-ве предприятий металлургии сыграл Гос. ин-т по проектированию металлургич. заводов (Гипромез), осн. в Ленинграде в 1926. В 1930 ин-т создал проект типовой доменной печи объёмом 930-1000 м3. С 1936 по проекту Гипромеза строились уникальные по тому времени доменные печи объёмом 1300 м3, а затем 2000 м3. В нач. 70-х гг. объёмы сов. доменных печей возросли до 2700 - 3200 м3, а в 1974 на Криворожском металлургич. з-де им. В. И. Ленина вступила в строй самая мощная в мире доменная печь объёмом 5000 м3. СССР располагает крупнейшими в мире мартеновскими печами ёмкостью до 600 т и двухванными печами той же мощности, кислородными конвертерами ёмкостью 300 - 350 т, электропечами ёмкостью 100 и 200 т. На ряде заводов действуют станы горячей прокатки производительностью до 4 и более млн. т проката в год.
Научно-технич. прогресс характерен для всех стадий металлургич. произ-ва - от подготовки исходных материалов до выпуска готовой продукции. В важнейших горнорудных бассейнах построены обогатит, фабрики. Технич. прогресс в обогащении руд характеризуется улучшением применяемых технологич. схем и методов, совершенствованием оборудования, увеличением глубины обогащения, обусловленным повышенными требованиями совр. металлургии к сырым материалам, а также вовлечением в эксплуатацию всё более бедных труднообогатимых руд. Разработаны и внедрены в пром-сть технологич. схемы, обеспечивающие комплексное использование сырья, в т. ч. полиметаллич. руд. Ещё в годы довоен. пятилеток и особенно после войны получило развитие агломерац. произ-во. Построены крупнейшие в мире агломерац. ф-ки. В 60-х гг. освоено произ-во офлюсованных окатышей из тонкоизмельчённого железорудного концентрата.
За годы Сов. власти возникла и развилась коксохимич. пром-сть, освоена прогрессивная технология коксования. Коксохимич. произ-вр развивается в направлении стр-ва всё более мощных коксовых батарей с печами большой ёмкости, внедрения бездымной загрузки шихты и сухого тушения кокса, механизации и автоматизации обслуживания коксовых печей, совершенствования процессов улавливания и переработки хим. продуктов коксования, ассортимент к-рых включает (70-е гг.) св. 200 наименований. Наряду с коксовыми печами объёмом 30 м3 и высотой 5 - 6 м сооружаются печи объёмом более 40 м3 и высотой 7 м. Годовая производительность коксовой батареи из 65 таких печей превышает 1 млн. т кокса.
Индустриализация страны, быстрое развитие чёрной металлургии и др. отраслей нар. х-ва обусловили форсиров. наращивание мощностей по произ-ву огнеупоров. В дореволюц. России произ-во огнеупоров носило полукустарный характер. Многие виды огнеупорных изделий (напр., для доменных и коксовых печей) импортировались. К кон. 30-х гг. нужды страны почти полностью обеспечивались отечеств, огнеупорами. В годы Великой Отечеств, войны 1941 - 45 ок. половины предприятий огнеупорной пром-сти были разрушены. Их восстановление сопровождалось технич. перевооружением, особенно усилившимся в 60 - 70-х гг. Благодаря науч. исследованиям, проводимым учёными совм. с работниками огнеупорной пром-сти, повысилось качество изделий, увеличился их ассортимент, освоено произ-во ряда новых огнеупоров (смолосвязанных для кислородных конвертеров, плотных каолиновых лля шахт доменных печей, высокоглинозёмистых, высокоплотных динасовых, периклазо-шпинелидных, изделий для установок вакуумирования, непрерывной разливки стали и до.), расширилась сырьевая база.
Решающим звеном в интенсификации доменного произ-ва явилось применение кислорода и природного газа. Опытные плавки с использованием дутья, обогащённого кислородом, были начаты в СССР на Чернореченском хим. з-де в 30-е гг. В 1940 - 41 опыты были продолжены на доменной печи Днепропетровского з-да металлургич. оборудования. В более широких масштабах доменный процесс на кислородном дутье исследовался ка опытной печи Новотульского э-да в 1948- 53. В 1957 на з-де им. Петровского (Днепропетровск) впервые в мире был применён природный газ, что позволило значительно снизить расход кокса. Год спустя по этой технологии работало уже 12 доменных печей. В сочетании с дутьём, обогащённым кислородом, применение природного газа обеспечивает стабильность работы доменной печи и улучшение технико-экономич. показателей плавки. Уже в нач. 70-х гг. св. 80% чугуна выплавлялось в СССР с применением природного газа и ок. 60% - с использованием кислорода. Большой эффект для роста производительности доменных печей даёт повышение давления газов на колошнике и темп-ры дутья до 1200 С.
В сталеплавильном произ-ве, как и в доменном, важное средство интенсификации технологии, процесса - использование кислорода и природного газа. Первые опыты применения обогащённого кислородом дутья в мартеновской печи были проведены ещё до войны на моск, з-де «Серп и молот» и горьковском з-де «Красное Сормово». С 1948 эти исследования в более широких масштабах осуществлялись на з-дах «Серп и молот», «3агюрожсталь», «Азовсталь» и др. Дальнейшие эксперименты, выполненные ЦНИИчерметом совм. с з-дом «Запорожсталь», показали, что при обогащении дутья мартеновской печи кислородом примерно до 30% и продувке кислородом в период кипения производительность печи может быть повышена на 40 - 50% с одноврем. снижением удельного расхода топлива на 30 - 40% . К кон. 70-х гг. до 80% мартеновской стали будет выплавлено с обогащением дутья кислородом. При использовании в качестве топлива высококалорийного природного газа упрощается конструкция мартеновской печи, облегчаются регулирование и автоматизация теплового процесса. В кон. 60-х - нач. 70-х гг. на ряде заводов на базе мартеновских печей созданы высокопроизводительные двухванные печи.
Начиная с сер. 50-х гг. непрерывно расширяется произ-во стали в кислородных конвертерах. Н. -и. работы по использованию кислорода в конвертерных процессах в широких масштабах были осуществлены ещё в 40-х гг. под рук. И. П. Бардина. В 1956 на з-де им. Петровского был пущен первый в СССР кислородно-конвертерный цех. Применение конвертеров на кислородном дутье обеспечивает высокое качество выплавляемой стали и по сравнению с мартеновским произ-вом экономит капиталовложения на 20 - 25%, повышает производительность труда на 25-30% и снижает себестоимость металла на 2 - 4%.
Большие успехи были достигнуты в электросталеплавильном производстве. Создание в СССР авиационной, автомобильной и др. новых отраслей пром-сти обусловило высокие темпы развития электрометаллургии. Уже в 1935 СССР по выплавке электростали вышел на 1-е место в Европе. В нач. 70-х гг. в СССР работали сотни дуговых печей, в т. ч. 13 ёмкостью 100 и 200 т. Важное направление научно-технического прогресса - увеличение удельной мощности электропечей, в связи с чем заметно повысилась мощность печных трансформаторов. Разработано много науч. и технич. усовершенствований, обеспечивающих интенсификацию электрометаллургич. произ-ва и повышение качества выплавляемого металла: электромагнитное перемешивание металла в ванне печи, автоматич. регулирование положения электродов, совмещение процессов расплавления шихты и окисления примесей, применение кислорода для ускорения процесса плавки и частичного обезуглероживания металла, обработка стали в ковше синтетич. шлаками, аргоно-кислородная продувка металла в ковше и др.
Большое внимание уделяется проблеме рафинирования расплавл. стали после выпуска её из печи. Ещё в 1940-41 под рук. А. М. Самарина были разработаны принципы дегазации металла в ковше под вакуумом. В дальнейшем внепечная вакуумная обработка расплавл. металлов прочно вошла в практику металлургич. и маш.-строит, з-дов, позволяя в 2- 3 раза уменьшить содержание водорода, кислорода, азота и неметаллич. включений в слитках, идущих для произ-ва изделий ответств. назначения.
Развитие науки и техники позволило в 60-х гг. использовать в электрометаллургии новые процессы - плавку стали и сплавов в высокочастотных индукц. печах, дуговую и индукц. плавку в условиях вакуума, электрошлаковый переплав (разработанный в СССР учёными Ин-та электросварки им. Е. О. Патона), а также комбиниров. процессы. Разработаны и внедрены в пром-сть прогрессивные способы получения высококачеств. сталей и спец. сплавов - переплав в электроннолучевых и плазменнодуговых печах. Металл, полученный этими способами, характеризуется высокой однородностью, низким содержанием серы и неметаллич. включений, что повышает срок службы и степень надёжности изготовленных из него изделий.
Всё шире применяется процесс непрерывной разливки стали, имеющий очевидные преимущества перед разливкой в изложницы; разработка этого процесса осуществлялась в 40-х гг. под рук. И. П. Бардина. Получает распространение совмещение процессов непрерывного литья и прокатки. Наряду с совершенствованием доменного процесса ведутся работы по созданию и внедрению пром. способов прямого получения железа. Большое значение для развития чёрной металлургии имеет проводимая в СССР разработка непрерывных металлургич. процессов и агрегатов для их осуществления.
Заметных достижений добилась ферросплавная пром-сть, созданная за годы Сов. власти. Сооружён ряд з-дов, постоянно расширяется сортамент выпускаемой продукции, совершенствуется технология произ-ва ферросплавов, улучшается их качество. Разработаны и построены закрытые дуговые печи, внедрено различное вспомогат. оборудование. В результате усовершенствования технологич. процессов, их интенсификации снизился удельный расход электроэнергии при выплавке различных сплавов, улучшилось использование установл. мощности. Значит, работы проведены на ферросплавных заводах по механизации трудоёмких процессов. Механизирована загрузка шихты в печи, на ряде заводов установлены разливочные машины ленточного типа.
А. С. Фёдоров.
Цветная металлургия - одна из ведущих отраслей пром-сти, в значительной мере определяющая технич. прогресс всего нар. х-ва. История добычи руд и получения из них цветных металлов в районах Урала, Алтая и Сибири насчитывает много столетий. Сов. цветная металлургия зародилась одновременно с разработкой плана ГОЭЛРО. Восстановление разрушенных Гражд. войной и интервенцией предприятий цветной металлургии, в первую очередь по произ-ву меди, свинца, цинка, сопровождалось их реконструкцией на основе достижений науки и техники, с использованием науч. трудов А. А. Байкова, В. Я. Мостовича, Г. Г. Уразова и др. Отражат. плавка медных концентратов, шахтная плавка свинцовых руд, электролиз металлов были осн. направлениями развития технологии произ-ва в цветной металлургии.
В годы довоен. пятилеток в СССР были созданы алюминиевая, никель-кобальтовая, вольфрамомолибденовая, твердосплавная, магниевая подотрасли цветной металлургии. Ведущую роль в проектировании и стр-ве новых предприятий по производству цветных металлов на основе прогрессивных технологич. схем выполнили организованные в 20-30-е гг. н.-и. и проектные институты Механобр, Гинцветмет и Гипроцветмет. В дальнейшем было создано около 40 специализированных институтов цветной металлургии.
На технич. прогресс в медной, свинцово-цинковой, вольфрамомолибденовой промышленности решающее влияние оказало развитие флотац. метода обогащения руд с получением медных, свинцовых, цинковых, вольфрамовых и молибденовых концентратов, а также развитие процессов агломерации концентратов и обжига их в кипящем слое перед металлургич. переработкой. Разработка технологии и проектирование новых заводов по произ-ву меди, свинца, цинка проводились ин-тами Гипроцветмет, Гинцветмет, Унипромедь, ВНИИцветмет, Казгипроцветмет. Большой вклад в развитие заводов по произ-ву этих металлов внесли Ф. М. Лоскутов, В. А. Ванюков, А. Н. Вольский, В. И. Смирнов, Д. М. Чижиков и др.
Развитие произ-ва отечеств, алюминия и магния связано с именами Н. П. Асеева, П. П. Федотьева, П. Ф. Антипина, А. И. Беляева, В. А. Пазухина. В пред-воен. годы научно и практически определились способы произ-ва глинозёма из бокситов, методы получения алюминия и его сплавов. В СССР впервые в мире была разработана технология и осуществлена комплексная переработка нефелинов и др. небокситового сырья на глинозём, содопродукты и цемент. Перед Великой Отечеств, войной 1941-45 по проектам Всесоюзного н.-и. и проектного ин-та алюм., магниевой и электродной промышленности (ВАМИ) впервые в стране были освоены электролизёры с самообжигающимися анодами, а в послевоен. годы созданы мощные электролизёры с верхним токоподводом.
Успешному технич. развитию произ-ва никеля и кобальта содействовали работы ин-та Гипроникель, организованного в 1934. Крупный вклад во внедрение флотац. разделения медно-никелевого файнштейна внёс И. Н. Масленицкий. Значение произ-ва никеля и др. легирующих металлов (кобальта, вольфрама, молибдена) особенно возросло в годы Великой Отечеств, войны 1941-45.
Развитию произ-ва платины и платиновых металлов способствовали работы И. И. Черняева. И. Н. Плаксин разработал основы амальгамационных процессов извлечения золота из руд и продуктов обогащения, создал совр. теорию планирования золотых руд.
В 50-х гг. началось интенсивное развитие отечеств, пром-сти по произ-ву редких и редкоземельных металлов, полупроводниковых материалов. С ин-том Гиредмет, науч. руководителем к-рого почти 30 лет был Н. П. Сажин, связано решение таких проблем, как освоение произ-ва монокристаллов германия, создание методов переработки сурьмяных и висмутовых руд, произ-во титана, циркония и ниобия, применение в произ-ве редких металлов электроннолучевой и плазменной плавки. Большой вклад в разработку технологии получения и в освоение произ-ва полупроводниковых материалов внесли Б. А. Сахаров, К. А. Большаков, Е. М. Савицкий. Рост произ-ва и высокие требования к чистоте материалов обусловили создание новых спец. методов, таких, как хлорная технология, процессы сорбции и экстракции, водородное восстановление, электроннолучевые процессы, методы кристаллофизич. очистки и выращивания монокристаллов.
Создание титановой пром-сти в первые послевоен. годы основано на развитии ин-тами Гиредмет и ВАМИ техники и технологии произ-ва металлич. титана из ильменитовых концентратов, на разработке и внедрении шахтных электропечей и печей большой производительности для хлорирования в расплаве солей.
По мере увеличения произ-ва цветных металлов, совершенствования техники и технологии расширялось рациональное использование природных ресурсов, вовлекались в эксплуатацию месторождения с более низким, но рентабельным содержанием металлов в рудах. Важное значение приобрели работы по комплексному использованию сырья. Значительное развитие получили автоклавные и сорбционные процессы, работы по синтезу сорбентов и экстрагентов для различных процессов цветной металлургии и по созданию пром. аппаратуры для непрерывной противоточной сорбции из пульп и растворов.
Разработка и внедрение гидрометаллургич. схем и совершенствование пирометаллургич. процессов на основе применения кислорода, электротермии, природного газа способствовали повышению комплексного использования сырья и интенсификации произ-ва. В частности, по разработкам ин-та Гинцветмет осуществлено применение природного газа в металлургии меди и свинца, внедрена кислородно-взвешенная плавка медных сульфидных концентратов.
Совр. период развития цветной металлургии характеризуется широким внедрением технологич. схем переработки руд и концентратов, обеспечивающих комплексное использование сырья. Исследованы и осваиваются комбиниров. автогенные процессы для переработки сложных медно-цинковых, свинцово-цинковых и др. концентратов (кивцэтная плавка и др.). Успешно развиваются электротермич. процессы с применением электропечей большой мощности (до 50 Мва). Продолжается внедрение высокоэффективных методов хлорной металлургии и гидрометаллургич. процессов. Для получения тонкодисперсных чистых металлов, их соединений и сплавов, в особенности тугоплавких, разрабатываются процессы с применением низкотемпературной плазмы.
Особое место при создании новых технологич. процессов занимают вопросы рационального использования сырья и охраны окружающей среды, разработка и внедрение технологич. схем и процессов, не имеющих пром. стоков и выбросов в атмосферу. П. Ф. Ломако.
Завершающее звено произ-ва в чёрной и во мн. отраслях цветной металлургии и в машиностроении - прокатка. Прокатное произ-во в России начало развиваться с кон. 19 в. В 1913 работало 205 прокатных станов разного назначения, но в основном это были мелкие станы устаревших конструкций. В сер. 20-х гг. курс на реконструкцию пром-сти и индустриализацию страны потребовал создания ряда конструкторских металлургич. учреждений. В 1924 при ВСНХ под рук. В. Е. Грум-Гржимайло было организовано Гос. бюро металлургич. и тепло-технич. конструкций (с 1930 «Стальпроект»), вскоре разработавшее первый проект сортового прокатного стана с тремя рабочими клетями-трио, а также ряд нагреват. печей для прокатных станов. С 1926 проекты прокатных цехов и станов разрабатывались также в Гипромезе. В кон. 20-х-нач. 30-х гг. Старокраматорский з-д создал станы для прокатки легиров. сталей, к-рые были установлены на з-дах «Электросталь», «Серп и молот» и др. В 1932 на Ижорском з-де были созданы 2 первых сов. блюминга, установленные год спустя на Днепродзержинском и Макеевском металлургич. з-дах. Произ-во прокатных станов и др. тяжёлого металлургич. оборудования значительно расширилось после ввода в строй крупнейших з-дов тяжёлого машиностроения - Уральского (УЗТМ) и Новокраматорского (НКМЗ), а также после реконструкции Ижорского з-да.
В 1945 организовано Центр, конструкторское бюро металлургич. машиностроения (ЦКБММ), реорганизованное затем во Всесоюзный н.-и. и проектно-конструкторский ин-т металлургич. машиностроения (ВНИИМЕТМАШ). Этот ин-т, возглавляемый А. И. Целиковым, в 50- 60-х гг. создал ряд конструкций прокатных станов для новых технологич. процессов - произ-ва тонких и бесшовных труб, листов перем. толщины, ребристых труб, профильного металла периодич. сечения, винтов, шаров, втулок и т. д. Ин-том разработаны также станы значительно более высокой производительности по сравнению с применявшимися (в т. ч. заготовочные непрерывные станы, среднесортные, трубопрокатные, трубосварочные). Совместно с Электросталь-ским з-дом тяжёлого машиностроения (ЭЗТМ) созданы непрерывные трубопрокатные станы, производительность к-рых в 3 раза выше, чем существовавших ранее, и трубосварочный стан со скоростью выхода трубы до 20 м/сек, т. е. в 2,5 раза выше, чем было до этого в мировой практике. Крупное достижение ВНИИМЕТМАШа и ЭЗТМ - создание принципиально нового трубопрокатного агрегата со станом «тандем», что позволило резко повысить качество труб и автоматизировать процесс. В 60-е гг. начато создание литейно-прокатных агрегатов, совмещающих процессы непрерывного литья и прокатки. Такие агрегаты применяются как в чёрной, так и в цветной металлургии.
Прокатное произ-во в СССР продолжает развиваться в направлении улучшения качества и расширения сортамента продукции. Прокатные цехи оснащаются высокопроизводит. станами и отделочным оборудованием, широко применяется автоматич. контроль работы механизмов прокатных станов, расширяется термич. обработка проката с целью повышения его прочности. Станы оборудуются средствами комплексной автоматизации с применением ЭВМ. Разрабатываются методы неразрушающего контроля качества металла. Всё большую роль играют непрерывные и полунепрерывные процессы прокатки. Более 85% тонкого листа, напр., выпускается на широкополосовых станах горячей прокатки непрерывного и полунепрерывного действия. Значительный экономич. эффект даёт произ-во листового и полосового металла с защитными покрытиями методами лужения, горячего цинкования, хромирования и др. Налажено произ-во 2-слойного (биметаллич.) проката. Выпускается широкий ассортимент коррозионностойких, антифрикционных, электротехнич. и др. биметаллов.
Большой прогресс достигнут в области произ-ва труб. Если до Великой Отечеств, войны 1941-45 трубные заводы и цехи оснащались гл. обр. импортным оборудованием, то в послевоен. годы все новые трубные станы изготовлены отечеств, маш.-строит, заводами по сов. проектам. К числу наиболее совершенных агрегатов относятся непрерывный трубопрокатный агрегат 30-102, трубопрокатный агрегат с трёхвалковым станом, непрерывные агрегаты печной сварки труб, агрегаты для произ-ва сварных труб большого диаметра, новые трубоэлектросварочные станы, станы холодной прокатки и др. Большие успехи достигнуты в области создания нагреват. оборудования для трубного произ-ва: внедрены кольцевые методич. печи и печи непрерывного скоростного нагрева труб. Организовано произ-во высокопрочных электросварных труб большого диаметра для магистральных газо- и нефтепроводов, труб из нержавеющей и легированной стали, а также покрытых цинком, алюминием и др. металлами. По степени использования мощностей, производительности трубопрокатных агрегатов и выпуску труб Сов. Союз опережает др. страны, в т. ч. и такие технически развитые, как США, Великобритания, ФРГ, Япония.
Научно-технич. прогресс непрерывно выдвигает новые требования к качеству металла и его сортаменту. Для решения этих задач необходимо освоить прокатку многих принципиально новых изделий, создать новые процессы прокатки и экономичные специализиров. станы для их реализации.
Периодич. издания: «Сталь» (с 1941), «Металлург» (с 1956), «Цветные металлы» (с 1926), «Заводская лаборатория» (с 1932), «Кокс и химия» (с 1931), «Огнеупоры» (с 1933) и др.
См. также Металлургия, Чёрная металлургия, Цветная металлургия. А. С. Фёдоров.
Строительная наука и техника
В дореволюц. России строит, наука характеризовалась сравнительно высоким уровнем развития. Об этом свидетельствуют возведённые в кон. 19 - нач. 20 вв. весьма сложные в технич. отношении инж. сооружения, нек-рые пром. объекты, глубокие по содержанию оригинальные исследования в области строит, механики и сопротивления материалов. Отечеств, строит, наука этого периода выдвинула ряд крупных учёных. Мировую известность приобрели труды Д. И. Журавского по вопросам прочности балок при изгибе, X. С. Головина в области теории упругости, Ф. М. Ясинского по устойчивости элементов строит, конструкций, послужившие основой для разработки совр. нормативных документов. В фундаментальных исследованиях А. Н. Крылова, И. Г. Бубнова, Б. Г. Галёркина были поставлены и решены принципиально новые задачи строит, механики. Результаты исследовательской инж. деятельности А. Р. Туляченко, И. Г. Малюги и Н. А. Белелюбского стали основополагающими для развития и совершенствования теории и технологии цемента, бетона и железобетона. В дореволюц. России не было, однако, науч. учреждений по стр-ву, проблемы строит, науки исследовались преим. кафедрами вузов и отд. высококвалифицированными инженерами-практиками.
Для выполнения задач, вставших перед молодым Сов. гос-вом в области стр-ва, необходимо было наряду с организацией планомерной подготовки инженерно-технич. кадров строит, профиля создать отраслевые н.-и. орг-ции, способные решать проблемы, связанные с восстановлением и развитием нар. х-ва. В 1918 по инициативе В. И. Ленина был организован Научно-экспериментальный ин-т путей сообщения, затем были созданы Гос. экспериментальный ин-т силикатов, Иц-т минерального сырья и Керамический ин-т. Организация планомерных исследований в первую очередь по этим вопросам диктовалась насущными потребностями нар. х-ва: необходимо было в кратчайший срок восстановить жел. дороги и ликвидировать острый недостаток в стройматериалах. Важным этапом в создании крупных науч. центров по стр-ву явилась организация в 1927 Гос. ин-та сооружений (ГИС), к-рый объединил исследования по всем осн. отраслям строит. науки. Создание этого ин-та (впоследствии преобразова |
