Начало
О компании
Новости
Рулетки
Спецодежда
Журнал
Музей
Сотрудничество
Вакансии
Сервис
Контакты
Публикация в журнале Ритм №5, 2004г. Публикации Виртуальная экспозиция Видео   Фото с выставок

Несколько слов о «свинском железе» (литейном деле)


Любовь Кириллова
Директор «СПБ Музей Инструмента»


Литейное дело - еще сравнительно молодое производство. Железо известно с глубокой древности, а чугунное литье со второй половины XIV века. Литье железа гораздо труднее литья меди, олова и т.д. Дело в том, что для литья железа требовались особые печи (хотя сварочные печи в Дели развивали необходимую для плавки температуру) изобретенные, исторически, не так давно.

Домна тысячу лет тому назадТочных данных о первом получении чугуна нет, как и нет данных о существовании чугунных изделий в древности. Основным методом получения железа в древние времена был сыродутный процесс, в котором перемежающиеся слои железной руды и древесного угля загружались в специальные горны, после прокаливания руды получалось тестообразное кричное или губчатое железо, его освобождали от шлака ковкой. Первые печи для получения железа (круммофены) были слишком низки. В них нельзя было достичь температуры, необходимой для плавления получившихся в них криц сварочного железа. Лишь при повышении подобных шахтных печей в них стал получаться богатый углеродом, плавкий металл - чугун.

Одним из древнейших железных изделий считается серп, найденный Belzoni под лапами сфинкса в Корнаке; он относится к эпохе до нашествия персов, приблизительно до 525 г. до Р.Х. Одна бронзовая статуэтка с пропущенным сквозь нее железным стержнем приписывается к временам 40-й династии (2900 г. До Р.Х.). Вследствие хрупкости чугуна по сравнению с железом, случайно получившийся в круммофенах, чугун долго считали браком, вредным побочным продуктом (англ pig iron, по-русски свинское железом, чушки, откуда, собственно, и происходит слово чугун), пока не научились делать из него отливки.

Первые горны имели сравнительно невысокую температуру, заметно меньшую температуры плавления чугуна, в результате железо получалось сравнительно малоуглеродистым. Поэтому иногда приходилось еще раз прокаливать изделия из железа с углем, при этом поверхностный слой металла слегка насыщался углеродом и упрочнялся. Изделия, полученные таким способом, были заметно более надежны, чем бронзовые.

Самая древняя из известных доменных печей в Европе конца ХIХ века - печь в Седмиградии не старше тысячи лет. Она была построена на склоне холма, снабжена наклонной трубой, усиливавшей тягу, и закрыта крышкой. Вероятно, работа шла с дутьем с помощью меха, но и без него она должна была работать довольно сносно, так как подобные тигельные печи работают хорошо и без дутья. Высота печи около полутора метра; на уровне колосника был устроен помост. К сожалению, из продуктов этой печи к началу ХХ века сохранилась лишь крица, по которой нельзя судить служила ли печь для получения чугуна или лишь для крицы. Вероятнее второе, но для литья печь не служила. Можно проследить распространение чугунных отливок в Европе не раньше XIV столетия. С этого времени сохранились подовые доски для нагревательных печей.

Чугунная доска 1571г.Искусство в средние века стояло в тесной связи с религией. Первые отливки делались для удовлетворения церковных нужд. До наших дней сохранилось множество чугунных досок, украшенных различными священными изображениями. Этими досками покрывались церковные печи. Из числа других изделий из чугуна очень давно начали изготавливать котлы для пищи. Изготавливать их из сварочного железа было трудно, а из меди - дорого. И сейчас чугунные котлы применяются даже в Европе; в Среднюю Азию они пришли с Урала (Каслинского и Кусинского заводов). В Национальном музее в Мюнхене находится круглый котел на трех ножках, значащийся по каталогу: «куплен от еврея в Инсбруке, вероятно ХIV столетия». Другие чугунные отливки (XV века), отлитые вероятно по глиняным моделям, представляют неуклюжие изображения зверей. Ими украшали подножия печей.

Это не удивительно, ведь формы для отливки этого периода и до конца XIX века изготавливали из материалов, зачастую вызывающих улыбку профессионалов.

Формы для отливки легкоплавких металлов и закаленного чугуна производились из металла; формы для олова были обычно чугунными. Для чугунных отливок формы делали из песка с глиной. Для каждой отливки приходилось делать новую форму. Глина придавала смеси пластичность и, в просушенном состоянии, необходимую твердость. Песок помогал избегать свойства глины растрескиваться и садиться после сушки. Кроме того, он увеличивал газопропускаемую способность формы. Если газы не выводились, оставаясь в отливке, то они образовывали в ней пузыри и раковины. Газопропускаемость увеличивали примешивая к смеси органические вещества,. Обугливаясь во время литья они образовывали каналы для выхода газов. В качестве органических добавок применялись конский и коровий навоз, телячья шерсть, мякина. Навоз значительно увеличивал пластичность смеси.

Целый ряд столетий чугун применялся для изготовления пушек и колоколов.

Активное применение литья металлургических шлаков для производства артиллерийских снарядов привело к быстрому раскрытию литейных свойств чугуна, который сначала и принимали за тяжелый шлак. Однако овладеть технологией изготовления сложных отливок из нового металла было чрезвычайно сложно. Для изобретения «пушечной бронзы» из сплавов, с которыми цивилизация была знакома пять тысячелетий, потребовалось почти 100 лет! Что уж тут говорить о совершенно новом металле, состав и свойства которого, к тому же, существенным образом зависят от состава исходной руды и технологии плавки. Тем не менее, во второй половине XIV века уже предпринимались попытки отливки орудий из чугуна. Известно, например, что чугунные орудия были отлиты в 1370 г. в Тюрингии, а спустя 10 лет - во Фрайберге. Однако успешными эти опыты не стали. Долгое время чугунные стволы разрывались после первого же выстрела. Это было следствием многих причин: пороков отлитого металла, неправильного режима отливки, изменений литейной формы. Мастера, привыкшие к работе с бронзой, не могли их устранить. В те годы было введено суровое, но мудрое правило: первый выстрел из орудия делает изготовивший его мастер. Это служило некоторой гарантией безопасности для орудийной прислуги. Понятно, что при таком условии мастера-литейщики очень осторожно подходили к выбору нового материала для орудий. Поэтому сначала чугун при изготовлении пушек нашел лишь частичное применение: в XV в. из него изредка отливали только казенную часть орудия.

Первую школу русских литейщиков создал известный итальянский строитель и литейщик Антонио Фиоравенти, приехавший в Россию по приглашению Иоанна III. Памятником представителей этой школы служила знаменитая Царь-пушка, калибром 35 дм, весом 2400 пудов. Она должна была стрелять каменными ядрами в 190 пудов веса. При Иоанне Грозном в России было уже 1000 всяких орудий. На поверхности наших старинных орудий отливались различные украшения, надписи, символы, изображения животных.

Значительно более успешным стало применение чугуна для литья артиллерийских снарядов.

Ручной ковш.В начале XVI в. на Руси имелось собственное производство чугунных ядер. Посол германского императора Герберштейн писал в «Записках о московитских делах», что в Москве «льют также железные (чугунные) ядра, какими пользуются и наши государи». Кроме Москвы, в XVI в. чугунные ядра отливали в Пскове. Позднее, в конце XVI в., их производством занимались в Туле, Кашире, Серпухове и других городах. Конкретных данных о применении чугуна для изготовления орудий источники не дают. Но из этого не следует, что чугун не использовался как артиллерийский металл. В описи наряда пограничных городов встречаются чугунные орудия. В Юрьеве, например, в 1588 г. находилось 5 чугунных пищалей, а в Лаюсе - «4 фальконета, отлиты из чугуна». Литье чугунных колоколов и орудий производилось в Москве, Туле и Кашире. Достоверно известно, что чугунолитейные мастерские имелись в Юрьеве. Значительное распространение в нашей стране чугунолитейное дело получило только в XVII в., с появлением железоделательных заводов мануфактурного типа.

В дальнейшем строились всё более эффективные горны (по-русски домницы) для производства железа, вскоре температура в них стала достаточной для образования чугуна. Обнаружилось, что при повторном прожигании в горне в условиях сильного дутья чугун превращается в железо хорошего качества. При этом двухстадийный процесс производства железа оказался более выгодным. Этот двухстадийный способ просуществовал без особых изменений много веков.

Таким образом, во второй половине XVI в. сложилась традиция изготовления орудийных стволов, просуществовавшая до середины XIX в.: орудия для крепостной, осадной и корабельной артиллерии стали изготавливать из чугуна, а легкие полевые орудия отливать из бронзы. Однако последствия работы английских литейщиков периода «малой промышленной революции» оказались гораздо более серьезными: вскоре чугунолитейное производство освоило технологию изготовления производства труб для водопроводов и канализации, решеток бытового (главным образом для каминов) и строительного назначения, а также для садово-парковой архитектуры. С развитием технологии ваграночной плавки из чугуна стали отливать бытовые предметы: сковороды, подсвечники и т. п. Таким образом, был сделан важный шаг в распространении глобального рециклинга изделий из железа: то, что нельзя было перековать, можно было переплавить в вагранках. В начале XVII в. во многих городах Европы стали возникать целые кварталы мастеров по переработке железного лома. Александр Дюма в романе «Три мушкетера» упоминает об одном таком квартале - набережной Железного Лома. Итак, благодаря реализации одной из наиболее масштабных военных программ позднего Средневековья Европа вступила в эпоху нового металла - чугуна (свинского железа).

Полное и частичное воспроизведение материалов допускается с письменного разрешения дирекции.
  Первая страница > Музей инструмента > Публикации   наверх
  Rambler's Top100     Яндекс цитирования    
 
 Проммашинструмент, 2000 
Design by ITC, 2000