Невероятный синтез науки и искусства позволяет создавать поистине выдающиеся творческие шедевры.

При затвердевании расплавленного металла его объем уменьшается, в результате чего в слитке могут образоваться поры и усадочные раковины с характерной дендритной структурой. На стенках этих несплошностей часто можно увидеть неметаллические включения, которые вытесняются из кристаллизующегося расплава в междендритные пространства. Включения могут иметь различный состав и представлять собой, например, нитриды титана, которые показаны на фотографии.

Дендриты (от греч. δένδρον – дерево) – кристаллические древовидные образования, формирующиеся в процессе кристаллизации различных материалов. Чаще всего мы наблюдаем дендриты в виде ледяных узоров на окнах. Жидкая сталь при затвердевании также образует дендритные структуры, подобные показанным на фотографии.

Цветная металлография – метод выявления структуры металлов и сплавов, основанный на интерференции света в тонких пленках, сформированных на полированной поверхности шлифа. Толщина пленки зависит от химического состава, кристаллографической ориентировки зерен, внутренних напряжений и других факторов. Интерференционная окраска, в свою очередь, зависит от толщины пленки. На фотографии: дендритная структура сварного шва аустенитной стали, выполненного дуговой сваркой.

Свойства сплава в значительной степени определяются его микроструктурой, под которой понимают взаимное расположение структурных составляющих и фаз, их количество, форму и размеры. Выявление микроструктуры может быть выполнено различными методами. На фотографии приведена структура стали, выявленная методом цветной металлографии.

В настоящее время большое внимание уделяется развитию технологий извлечения ценных материалов из побочных продуктов сталеплавильного производства. В лабораторных условиях опробовали пирометаллургический способ извлечения цинка из пыли газоочистки дуговой печи. На фотографии показаны кристаллы порошка оксида цинка, полученного в ходе одного из экспериментов.

Фосфатные покрытия применяются для повышения эксплуатационных характеристик резьбовых соединений – они защищают от коррозии, повышают антифрикционные свойства и плотность соединения. При разработке технологии нанесения фосфатных покрытий в лабораторных условиях испытываются различные материалы и режимы фосфатирования. На фотографии показан «побочный продукт» таких исследований в виде кристаллов, формирующих микроскопические друзы – агрегаты сросшихся на общем основании кристаллов.

Мартенсит – игольчатая микроструктура, образующаяся при закалке сталей и других сплавов. Названа в честь немецкого металловеда Адольфа Мартенса. В сталях представляет собой пересыщенный твердый раствор углерода в альфа- железе. Стали с мартенситной структурой отличаются высокой твердостью и прочностью. На снимке – микроструктура высокопрочной коррозионностойкой стали мартенситного класса.

При затвердевании жидкого сплава в отливках могут возникать раковины и поры. Внутри этих полостей из последних порций жидкого металла иногда образуются такие микроскопические «скульптуры» самой причудливой формы.