Чугунное и стальное литьё

Чугунное литье возникло в России, а в частности в уральском регионе в конце 17 – начале 18 веков. Основными сферами применения чугунного литья на тот момент были посуда и предметы быта. Однако, в скором времени чугунное литье выходит за эти чисто бытовые рамки и охватывает и сферу машиностроения и строительства. В основном, чугунным литьем изготавливали детали для крепежа, трубы, но использовали такие сплавы и для непосредственно деталей. Разнообразие необходимых форм толкало развитие чугунного литья как отрасли и метода: чугунное литье использовалось и для производства прессов и для производства колес. Именно такая многозадачность обязывала литейщиков постоянно развивать отрасль. Особенно значимым для развития чугунного литья стало начало производства пушек. Во-первых, для получения оружия чугунным литьем требовалось изготовление более совершенных сплавов. А во-вторых, при изготовлении пушек мастера неизменно украшали их орнаментом, тем самым совершенствуя свою технику работы с мелкими деталями. А такой уровень художественного чугунного литья уже подразумевал совершенно другой подход к методу и ставил совершенно новые цели. Мастера, научившись готовить идеальный сплав, бросали все свои силы на отточку мастерства, что в конечном итоге вывело чугунное литье на уровень художественного искусства.

Развившись до профессионального уровня, художественное литье уже могло удовлетворять более широким запросам общества, нежели котлы и горшки. Чугунное литье становится одним из основных методов производства декоративных элементов. При его помощи изготавливаются декоративные плиты с орнаментом, украшающие стены домов. Чугунное литье даже проникает в такую деликатную область, как сферу ритуальных услуг. Появляются чугунные надгробия, которые, в прочем, малоэстетичны и несут скорее информационную цель: рассказ о жизни усопшего, его деяниях.

Наиболее же широкое распространение получает чугунное литье в архитектуре. Поскольку 18 век отличается резким повышением темпов строительства, чугунное литье получает сразу несколько направлений: собственно конструктивно важные детали для возведения здания, внешний декор и внутреннее оформление. Популярность именно уральского чугунного литья мгновенно вышла за пределы региона. Декоративные детали, решетки, ограды и камины хлынули в столицы. В некотором смысле, облик Санкт-Петербурга был бы, несомненно, другим, без уральского чугунного литья. Именно чугунное литье Урала подарило Петербургу многочисленные ограды и решетки, ограничивающие парки и сами по себе являющиеся произведением искусства. Урал поставлял и другие элементы уличного декора: скамейки, вазы и т.д. Вместе с ростом популярности чугунного литья, рос и его уровень. Появились первые статуи полученные чугунным литьем. Поначалу, естественно, это были весьма и весьма несовершенные формы и низкое качество исполнения, поскольку скульптура требовала совершенно новых приемов и техник чугунного литья, нежели используемые до этого.

Прежде всего, возникла проблема с самим сплавом и формовочной смесью. Однако, достаточно скоро чугунное литье пришло и в скульптуру, открыв тем самым некоторые новые особенности сплава, в частности интересную игру света и тени.

Эти этапы в развитии чугунного литья не являются последними. Чугунное литье развивается и по сей день, предлагая все новые методы и обретая все более совершенные формы. Если в 18 веке художественное чугунное литье было побочным направлением мощных сталелитейных заводов, то сегодня оно существует и отдельно.

Особенности технологии чугунного литья вытекают из того, что при выплавлении чугуна используются в большинстве своем сплавы. Чистых металлов совсем немного: олово, свинец. Из сплавов, наиболее часто используются бронза, латунь, алюминий. Эти сплавы получают с использованием высоких температур и химии. Все качества полученного в результате чугунного литья сплава зависят от исходных составляющих, а значит и от процентного соотношения металлов в исходных сплавах. К примеру, бронза будет более пластична и удобна при ковке если в ней будет мало олова и крайне хрупкой, если много.

Основным способом чугунного литья является литье в землю. Часто используется и литье по выплавляемым моделям. Ранее широко использовалось, так называемое, литье в твердые разборные формы. Такие формы изготавливались из глины и известняка и представляли собой две половинки, фиксирующиеся друг относительно друга, представляя единое целое на момент литья, и разбирающиеся после того, как отливка остывала.


Стальное литье – основной массовый процесс изготовления стальных изделий, без которого не может обойтись современная промышленность. Стальное литье позволяет получать готовые детали и заготовки, которые невозможно произвести прокаткой или деформацией металла. Технология стального литья разрабатывается исходя из необходимого количества отливок, их веса, требований к качеству и особенностей производства на конкретном производстве.

Получаемые при стальном литье отливки из стали широко применяют в различных отраслях промышленности. Из стали изготовляют отливки массой от нескольких граммов до нескольких десятков тонн; конфигурация отливок из полученных стальным литьем может быть очень сложной. Сталь обладает высокой прочностью и пластичностью, выдерживает значительные напряжения при переменной и ударной нагрузках. Легированные и специальные стали обладают хорошими механическими свойствами при повышенных температурах, кислотостойкостью, окалиностойкостью, износостойкостью и другими важными эксплуатационными свойствами. В связи с развитием новой техники применение стального литья для производства отливок из легированных и специальных сталей постоянно возрастает.

Литейные свойства сталей при стальном литье существенно отличаются от свойств серого чугуна. Стали имеют большую линейную усадку, худшую жидкотекучесть, большую склонность к ликвации.

Для получения качественных отливок стальным литьем необходимо учитывать эти особенности свойств стали уже на стадии конструирования литой детали или оценки технологичности при разработке технологии ее изготовления.

Конструкция отдельных элементов отливки, полученных стальным литьем и сочетание этих элементов должны обеспечивать возможность направленного затвердевания и питание отливки. Конфигурация отливок при стальном литье должна иметь плавные переходы от утолщенных мест к тонким; скопление металла в местах сопряжения стенок недопустимы. Следует стремиться к тому, чтобы отливка имела по возможности одинаковую толщину стенок.

При проектировании технологии формовки отливки следует обращать особое внимание на взаимное расположение отдельных её частей в форме при заливке и затвердевании, а также мест подвода стали и конструкцию литниково-питающей системы.

Библиотека

В нашей электронной библиотеке Вы найдете общие материалы и нормативные документы, которые могут представлять интерес для специалистов, работающих в цементной промышленности.