Новые материалы и экономика. Вольфрамовые нити. Порошковая и обычная ковка, страница 5

РАСТУЩИЙ СПРОС на конструкционные керамические материалы в ближайшее десятилетие будет сконцентрирован в областях, где решающими факторами являются теплостойкость и износостойкость материала. Керамические роторы турбонагнетателей имеют меньшую массу и, следовательно, могут быстрее набирать рабочую скорость; в механических уплотнениях дополнительным преимуществом керамики является стойкость к химическим воздействиям. Указанные цифры ожидаемого в 1995 г. потребления керамических порошков получены в предположении, что каждая сфера рынка вырастет до размера, промежуточного между верхней и нижней оценками на 1995 г.

ГОДОВАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ, МЛН. ШТУК

ЭФФЕКТ МАСШТАБА может заметно изменить стоимость производства роторов турбонагнетателей СПОСОбОМ шликерного литья из нитрида кремния вследствие изменения капиталовложений в производство. Кривая показывает зависимость стоимости ротора от объема производства. Технологический выход (отношение содержания материала в конечном продукте к количеству мате-

автомобилей выпуска 1992 г. проектируется дальнейшее снижение массы на 27 0/0, доля стали (по массе) в автомобиле, как ожидается, останется на уровне 1974 г. Этот факт объясняется применением высокопрочных низколегированных сталей, детали из которых имеют меньшую массу по сравне-

нию с углеродистой сталью. Наряду с этим использование алюминия возросло на 50 070 по сравнению с 1975 г. и составляет теперь около 60 кг на автомобиль, а к 1992 г. должно возрасти лишь незначительно. Замена обычной углеродистой стали высокопрочной низколегирован-

риала, введенного в процесс) принят равным 80 ⁰/0 (много выше, чем в настоящее время); стоимость порошка нитрида кремния принята равной 20 долл. за 1 кг нои оказалась вьп оДНОЙ как потребителям, так и производителям. Замена кг обычной стали высокопрочной обеспечивает экономию примерно 8 л бензина за средний срок службы автомобиля. Следовательно, 100 кг высокопрочной низколегированной стали в каждом среднем автомобиле выпуска 1986 г. позволят потребителю за время эксплуатации сэкономить 800 л бензина. Применение алюминия дает экономию около 5 л бензина на 1 кг металла, или около 500 л за весь срок службы автомобиля.

Преимущества таких высококачественных материалов для потребителя очевидны. Удивительным здесь представляется то, что, по крайней мере в данном случае, эти материалы увеличивают и доходы производителя. Высокопрочные стали продаются сейчас по цене на 20 ⁰70 выше цены обычных сортов углеродистой стали; наценка на алюминий составляет 150 ⁰70. Этого более чем достаточно, чтобы компенсировать снижение массы автомобилей. Вопреки бытующему мнению пластмассы, по крайней мере некоторые, также могут относиться к дорогостоящим материалам (с учетом стоимости, добавленной обработкой). Например, тефлон стоит 46 долл. за 1 кг. Веспел, термостойкий пластик, выпускаемый фирмой du Pont стоит 6000 долл. за кг. Таковы основные тенденции в производстве материалов в настоящее время, когда спрос на конструкционные материалы, такие, как сталь, достиг своего максимума и поддерживается главным образом необходимостью замены одного материала другим.

ЫБОР того или иного материала может быть сделан на основе количественного анализа. В системной лаборатории материалов Массачусетского технологического института один из авторов статьи (Кларк) применил два метода такого анализа к решению проблем, связанных с производством материалов. Один из методов, названный «многофакторный анализ полезности», дает возможнос ть определить «ценность» свойств того или иного материала в конкретном применении. Второй метод, моделирование «процесс — стоимость», основан на моделировании стоимости производства той или иной детали при ее изготовлении из различных материалов и разными технологическими способами. Такие модели позволяют определить стоимостные последствия нескольких предполагаемых вариантов и проанализировать «чувствительность» стоимости к изменениям таких переменных, как выход годных изделий и объем производства.