Лекция 6. 2литейное производство черных и цветных металлов

1. Из глубины веков до наших дней.

2. Что такое литье сегодня. Понятие литейной формы.

3. Способы получения литья.

4. Этапы совершенствования технологии литейной формы.

5. Краткий обзор развития литейного производства в России.

6. Литье художественное.

Из глубины веков до наших дней. Литейное производство является одним из самых древних видов искусства обработки металлов, с которыми познакомилось человечество. Археологические исследования показывают, что уже за несколько тысяч лет до нашей эры в древнейших центрах человеческой культуры (Греция, Этрурия) литейное ремесло и искусство достигли высокого уровня. Об этом свидетельствуют найденные при раскопках литые античные вазы. Памятники и другие изделия. Однако история не сберегла ни имени автора этого гениального изобретения, ни названия страны, которая дала первых металлургов и литейщиков, ни сведений о том, как появилось на свет это огненное мастерство.

Живший в I веке до нашей эры римский поэт Лукреций в поэме «О природе вещей» представлял происхождение литейного производства следующим образом:

«…Пламени жар, от каких бы причин не возник он,

дебри лесов пожирал с ужасающим треском и шумом

вплоть до глубоких корней, и огнем выжигалась почва.

Золото и серебро заструились потоком обильным всюду

из жил раскаленных земли стекались в углубления,

так же как медь и свинец.

А когда отвердели металлы и на земле,

засверкали впоследствии цветом блестящим.

Люди, пленённые блеском и прелестью,

их поднимали замечали при этом, что слитки всегда сохраняли форму, похожую на замыкающие их углубления.

Было открыто тогда, что металлам, расплавленным

жаром, может быть дана фигура и форма, какая угодно!»

Давайте мысленно перенесемся в те далекие времена, когда первобытный человек научился пользоваться огнем, но еще не научился добывать его.

Огонь от зажженного молнией дерева, от лесного пожара считался священным. Ему поклонялись, его чтили, охраняли. Разводя костры, наши отдаленные предки старались защитить их от ветра подковообразной стеной из набросанных камней. Часть камней осыпалась и попадала на раскаленные уголья. Мы то теперь знаем, что основу оловянной руды составляет оксид олова. Знаем и то, что углерод раскаленных углей обладает большим сродством к кислороду, чем олово. Это приводит к химическому взаимодействию, в результате которого олово восстанавливается, а углерод с кислородом образует угарный газ.

Как же была получена первая отливка? Восстановленное олово в костре легко плавится. Ведь температура плавления составляет всего 232 ⁰С, в то время как в жарко горящем костре температура достигает 700 – 1100⁰ С. И вот представьте: наши предки с удивлением видят, как из-под костра ручейком вытекает серебристо-белая змейка. Может быть, кто-нибудь из них пытался поймать ее, но отчаянным криком огласил свою неудачу и приписал этой змейке силу злых духов. Ее боязно обходили стороной. Но вот назавтра кто-то, нечаянно наступив на нее, убедился в том, что она уже «не кусается». Более того, выковыряв затвердевший металл из сырого песка, на котором оставались следы ступней человека. Наши предки увидели точное изображение своей ступни, овеществленное в металле!

Возможно, так и была получена первая отливка. Так родилось литейное производство.

Здесь были на лицо все основные элементы процесса литья: расплавленный металл, литейная форма в виде следа ступни человека в сыром песке и затвердевшая в форме, отливка, принявшая очертания литейной формы.

Камни, защищавшие костер, могли представлять собой и оксиды свинца, меди и железа. Олово, свинец и медь могли плавиться в костре и вытекать из него в виде струек. Что же касается железа, то оно могло восстанавливаться углеродом при температуре костра, но восстановленное железо оставалось при этом твердым. Ведь его температура плавления выше температуры в самом горячем костре - она составляет 1535⁰С. Восстановленное раскаленное железо не превращалось в жидкость, но становилось очень мягким, и достаточно было сверху упасть на него тяжелому камню, чтобы оно сразу сплющилось. Быть может, такое происходило десятки, сотни, тысячи раз, пока кому-то из наших предков не пришло в голову сделать это нарочито. И сделав это, он стал первым кузнецом.