А вот другой пример — титан. Первые граммы этого металла были получены в 1910 году. Испытания, проведенные тогда, показали, что титан — непрочный, хрупкий, с трудом поддающийся обработке металл. И очень долго поэтому его применяли лишь для легирования стали и для изготовления белил. Впоследствии же оказалось, что виновником его хрупкости являются примеси. Достаточно чистый титан высокопластичен и прочен, расчет удельного веса титана производится по формулам для подсчета массы проката.
Хрупким очень долго считались и многие другие металлы: хром, вольфрам, молибден, тантал, висмут, цирконий и др. Полученные же в достаточно чистом виде они не только остаются пластичными при низких температурах, но и не поддаются коррозии и обладают еще рядом ценных свойств. Вот почему получение этих металлов в достаточно чистом виде стало для них вторым открытием, после чего началось широкое их применение во многих отраслях промышленности.
Получение в чистом виде явилось как бы вторым рождением для таких металлов, как титан и хром, висмут и тантал, вольфрам и молибден, цирконий и медь, олово и цинк: их свойства изменялись до неузнаваемости по сравнению с ранее известными. К примеру, цинк с чистотой «пять девяток» совершенно не реагирует с соляной кислотой, в то время как обычный цинк реагирует с соляной кислотой столь бурно, что этот опыт часто демонстрируют на уроках химии в школе.
Высокочистые вольфрам и молибден можно ковать, прессовать, прокатывать, волочить из них проволоку. Монокристалл молибдена удается даже завязывать в узел при комнатной температуре. А ведь ранее вольфрам и молибден, как и хром, тантал, ниобий, титан, считались очень хрупкими металлами, которые невозможно обрабатывать традиционными способами. Так, например, алюминий по мере повышения чистоты постепенно изменяет свои свойства. Свойства стали и сплавов железа также различаются в зависимости от примесей и чугуны: чугун сч, антифрикционный, ковкий и т.д.
Издавна было известно, что все металлы, имеющие кубическую объемно-центрированную решетку (в том числе и железо), становятся хрупкими при низких температурах (хладноломкость). В то же время нет полного теоретического объяснения Этого явления. Наоборот, согласно теории металлы, имеющие такую кристаллическую решетку, должны быть очень пластичными и не должны терять этого свойства при охлаждении. В чем же дело? Оказалось, что во всем виноваты примеси. Атомы углерода, кислорода, водорода, азота, бора активно взаимодействуют с дислокациями, тормозят скольжение атомных плоскостей или образуют по границам зерен хрупкие неметаллические соединения, пленки, что облегчает возникновение трещин, приводит к низкой пластичности металлов, делает их хладноломкими. Чем грязней металл, тем раньше он становится хрупким при понижении температуры.
В лаборатории тугоплавких и редких металлов и сплавов Института металлургии им. А. А. Байкова АН было экспериментально доказано отсутствие хладноломкости у всех металлов, имеющих кубическую объемноцентрированную решетку, если металлы эти получены в особо чистом (монокристальном) состоянии. А ведь главным препятствием при внедрении в промышленность тугоплавких металлов, имеющих как раз такую решетку, была именно их хладноломкость. Экспериментальное доказательство феноменальной пластичности таких металлов в высокочистом состоянии явилось триумфом физико-химической теории металлов. metallicheckiy-portal.ru