Сталь – это лидирующий конструкционный материал. Она появилась в середине 19-го века, и с тех пор остаётся на пике востребованности, доказывая, что её открытие является лучшим изобретением человечества. Однако все прекрасно понимают, что технологический процесс её производства очень сложный, трудоёмкий, энергозатратный. По этой причине уже несколько десятков лет ведутся разговоры о том, что нужно искать альтернативу этому металлу. Но существует ли реально достойный заменитель стали, который сможет сместить её с «пьедестала почёта»?
Несмотря на активный рост производства цветных металлов и сплавов, а также полимеров, пока ещё не удалось найти идеально заменяющее сталь решение. Но на заслуженное звание металла альтернативы есть пока что три реальных претендента, это:
- алюминий;
- цинк;
- медь.
Алюминий как конкурент стали: реально ли это?
Алюминиевая промышленность достаточно развита на сегодня, и стоит сказать, что данный металл уже давно применяется в виде конструкционного. Его основной плюс – лёгкость, он не утяжеляет массу изделия, но при этом проявляет высокую устойчивость к ударам за счет повышенной прочности и адекватной пластичности. Отдельное преимущество – это отменная коррозионная стойкость.
В то же время алюминий так и не стал заменой стали, он остаётся лишь частичной её альтернативой. Для этого есть несколько оснований:
- Высокая энергоёмкость. Алюминий выплавляют в электролизёрах, они потребляют электроэнергии почти в десять раз больше, чем её затрачивается на производство стали.
- Вредность производственного процесса. Экологи рассчитали, что вредных выделений при производстве алюминия в разы больше, это опасно для экологии и для здоровья людей.
- Цена. Себестоимость производства алюминия получается выше, чем у стали, поэтому изделия из него дороже, чем стальные.
Снизить цену и энергозатраты можно было бы, увеличив производство вторичного алюминия (получая его из лома, производственных отходов, переборки шлаков). Но в этом случае получается металл, имеющий более низкие деформационные свойства, чем первичный, а значит, и область применения сузится в несколько раз.
Цинк и медь или другие решения – почему не они?
Темпы роста производства меди и цинка действительно высоки. Однако у них шансы стать альтернативой стали ниже, чем у алюминия. Всё связано с применением.
- Медь – это отличный металл для изготовления проводников, несколько меньше её объёма используется для деталей в автомобилестроении, а также для изделий бытового назначения.
- Цинк – это идеальный материал для антикоррозионных покрытий различных изделий из железа и сплавов на его основе.
Среди альтернативных идей предлагались ещё многие (от марганца до пластмассы), но все они также отклонены. Всё-таки сталь наделена уникальными характеристиками и прочностными свойствами. Плюс – её производство выигрывает в части экологичности, способствует сохранению ресурсов и сведению к минимуму отходов.
