Когда появился чугун: Чугун. История. Характеристики.

Содержание

Чугун. История. Характеристики. — Везувий

Чугун – является сплавом в состав, которого входит железо и углероды. Содержащегося в железе углерода, обычно составляет не менее 2,14%. Углерод собой может представлять цементит или графит. В чугуне содержатся примеси такие как Si, Mn, S, P и легирующие элементы (Cr, Ni, V, Al и др.) получают в доменных печах из железорудных материалов. Чугун обладает не плохими литейными свойствами и малой способностью к пластической деформации, а так же является важнейшим первичным продуктом чёрной металлургии.

История чугуна начинается с 4—5 вв. до нашей эры, одним из античных металлургов. В 6 веке до нашей эры из высокофосфористых железных руд начали получать чугун в Китае.

Чугун серый – является высокопрочным и содержит в качестве примесей марганец, фосфор, серу. У него низкая температура кристаллизации, текучесть в жидком состоянии, малая усадка. Свойства серого чугуна зависят от свойств металлической матрицы, формы и размеров графитовых включений. Не высокая прочность графита, снижает прочность чугуна. Так же прочность чугуна зависит от графитовых включений, чем их меньше и выше и дисперсность, тем прочнее сам чугун. В зависимости от скорости дальнейшего охлаждения после затвердевания (а значит и от размера отливки) чугун может иметь ферритную, феррито-перлитную и чисто перлитную металлическую основу. С ростом скорости охлаждения возрастает доля перлита, а следовательно и прочность чугуна, но падает его пластичность. Для каждой области применения выбирают марку чугуна с оптимальным для этого случая сочетанием свойств. Он применяется в машиностроении, для отливки станков и механизмов, поршней и цилиндров.

Несмотря на огромное количество марок чугуна, чугун для бани, подобрать не так то просто, потому, что он должен выдерживать длительное нахождение в агрессивной среде. В процессе горения, идёт быстрое окисление и коррозия плюс температура близкая 1000 градусов. Для таких условий необходим особый, специально приспособленный к таким нагрузкам чугун, это чугун марки ЧХ16. ЧХ16 это высоколегированный чугун, обладающий всеми необходимыми свойствами для банной печи:

жаростойкий в воздушной среде до 1173 градусов;
износостойкий при повышенных температурах;
повышенная коррозийная стойкость в воздушной, газовой и щелочной средах.
Чугун для бани марки ЧХ 16, в сочетании с камнями малинового кварцита или талько-хлорита, обеспечит вас лёгким, мелкодисперсионным паром. Чтобы предотвратить распирание стенок печи, укладка чугунины для бани, должна производиться с учётом большого коэффициента расширения при нагревании.

Чугунные печи появились вместе с технологией чугунного литья. Как ни одна другая деталь интерьера, они всегда совмещали в себе функциональность и изысканную красоту, придавая жилью неповторимый шарм. Расцвет моды на чугунные печи пришелся на 19 век, когда их производство в Европе было поставлено на промышленную основу. Француз Жан Батист Годэн первым признал уникальные свойства чугуна и развернул массовое производство чугунных печей на своих литейных предприятиях. Эта инициатива из-за огромной популярности печей была быстро подхвачена другими мастерами из разных стран, и очень скоро печи и камины из чугуна стали предметом быта каждого европейского дома.

Чугун, вытеснив кафель, благодаря своим уникальным качествам, стал самым востребованным печным материалом . Даже в начале 20 века, когда появились стальные печи, чугун не уступил своих позиций, оставшись главным материалом для эксклюзивных печей.

Преимущества таких печей объясняются уникальными свойствами этого материала:

Теплопроводность чугуна выше, чем стали примерно в полтора раза! Это означает, что определенное количество тепла от чугуна передастся в полтора раза быстрее, чем от стали, и помещение будет гораздо быстрее прогрето. Накопленное тепло передается в окружающее пространство тепловым излучением, которое у чугуна почти вдвое выше, чем у стали. Вспомним, какими замечательными качествами обладают чугунные сковородки!

Пористая структура чугуна позволяет долго сохранять тепло, постепенно отдавая его в пространство.

Чугун легко переносит большие температурные перепады, идеально сохраняя форму. Этот материал без малейших изменений способен служить многие десятки лет. Покупка готовой печи из чугуна обойдется хозяину гораздо дешевле, чем строительство каменной дровяной печи.
Чугунная печь быстро разогревается после растопки, примерно за 15-20 минут прогревая помещение, в котором установлена. Конструкции печей позволяют экономно расходовать отопительные материалы. Эксплуатировать и обслуживать чугунную печь очень просто. Современные чугунные печи многофункциональны. Кроме отопления, многие конструкции приспособлены для приготовления пищи, выпечки, сушки (заготовки) продуктов.

Срок эксплуатации чугунных печей составляет не менее 40-50 лет.

Главным достижением компании Везувий является разработка специального сплава чугуна и качественных отливок, которые выдерживают максимальные температурные перепады, т.е. даже при попадании большого количества воды чугунная печь сохраняет свою исключительную целостность и не лопается в отличие от изделий других производителей.

Дата: Понедельник, 27 Марта 2017

Чугун. Особенности технологических процессов. На что обратить внимание.

Открытие металла человеком дало сильный толчок в истории человечества. Сначала появилась бронза, затем и железо, что в итоге в ходе эволюционных изменений привело к технологическому прогрессу. Несмотря на то, что первый из металлов, который научились обрабатывать, была бронза, железо и его сплавы стали лидирующими в производстве. Правда сейчас человек умеет обрабатывать практические любые металлы, может получать сверхлёгкие и сверхпрочные сплавы, железо и чугун занимаю одно из первых мест по значимости. Литье из чугуна — имеет собственные технологические особенности процесса.

Особенности производства чугуна

Первая выплавка железа была произведена примерно в 12 веке до н.э.. С того момента суть процесса изменилась не намного, но технологические решения стали более эффективные. Железо выплавляют последние 100 лет практически по одной и той же технологии. Железная руда в огромной доменной печи разогревается коксом, который горит с помощью подающегося воздуха. В результате реакции восстановления, оксиды железа из руды реагируют с частью угля. В реакции образуется чистое железо в расплавленном состоянии. Температура плавления железа примерно около 1600 С. Когда всё железо их руды восстановилось, его сливают в расплавленном состоянии, по специальным формам, где оно застывает. Чугун — это – собственно сплав железа и углерода (от 2,5 % до 5%). Получают чугун так же как и железо, в доменных печах, при этом процесс плавки ведут несколько иначе, таким образом сразу получая чугун из руды, миную повторную переплавку чистого железа. Чугун плавиться при меньшей температуре, от 1100 до 1300 С. Есть и другие методы получения железа из руды, они так же используются на различных металлургических заводах.

Чугун, в отличии от простого железа обладает своими уникальными качествами.

Чугун практически не ржавеет, в отличие от нелегированного железа;
Чугун хорошо выдерживает нагрев, вплоть до 1000 С, железо при такой температуре очень быстро покрывается окалиной, то есть, выгорает;
Чугун имеет низкую пластичность, хрупок, но вместе с тем он хорошо обрабатывается электрическим и механическим инструментом;
Литьё чугуна – это наиболее простой и недорогой процесс;
У чугуна есть несколько разновидностей, которые так же легко получить, как и простой серый чугун.

Чугун для литья поступает на фабрики и заводы в чушках, здесь из него производят уже готовые изделия. Наиболее простой, и дешёвый способ литья чугуна производят в глиняно-песчаные формы. В детстве, наверное, каждый строил песочные замки и лепил фигурки из глины. Так же и здесь, в специально приготовленную форму из песка, глины и некоторых дополнительных компонентов выливают расплавленный чугун. Чугун обладает хорошей литьевой текучестью, чтобы избежать некоторой усадки металла, формы делают немного больше по размеру. Самый простой и наглядный пример литья чугуна – это чугунных батареи, которые 20-30 лет назад использовали повсеместно. Да и сейчас их делают и используют, потому как это наиболее недорогие батареи для отопления.

Литьё чугуна по ГОСТ

Несмотря на наличие других технологий литья чугуна, литьё в землю, или песчано-глиняные формы наиболее распространено. Есть и другие способы литья, они используются, когда нужно получить изделие с другими характеристиками. Не важно, по какой технологии идёт литьё чугуна, оно производится согласно установленному ГОСТу, и фиксируется чёткими, принятыми стандартами. Соблюдая стандарт качества, независимо от места производства, изделия из чугуна имеют одинаковые, заданные характеристики.

Литьё чугуна позволяет получить сотни тысяч разнообразных изделий, от небольших деталей дли станков и механизмов, до многотонных изделий для ледоколов и атомных станций. Чугун будет востребован ещё ближайшие 100 лет, пока его нечем заменить.

КАК СДЕЛАТЬ ЗАКАЗ?

Если у вас возникли вопросы или вы хотите узнать цены, обращайтесь в отдел сбыта по телефону:

+7 (4842) 75-10-21 (многоканальный)

или на e-mail:

[email protected]

Профессиональные сотрудники предоставят Вам дополнительную информацию и помогут оформить заявку.

Отправляя заявку я даю свое согласие на обработку моих персональных данных

подать заявку на заказ

Подать заявку на заказ продукции

Возникли вопросы?
Свяжитесь с нами по телефону +7 (4842) 75-10-21

Удобнее связаться по электронной почте?

Напишите нам на [email protected]

Выплавка стали: история и современность

Что необходимо, чтобы приготовить какое-либо блюдо? Температура! Если пару веков назад ее давал открытый огонь костра из дров или угля, то сегодня на кухнях используют газовые или электрические плиты.

На металлургической кухне выплавка стали происходит по похожему сценарию: в огромную «кастрюлю» засыпают сырье (шихту) и «варят» в условиях высокой температуры по определенной технологии (рецепту). А нужная температура также достигается либо с помощью газа, либо электроэнергии.

Сейчас есть три основных промышленных способа выплавки стали в мире:

мартеновский;
кислородно-конвертерный;
электрометаллургический.

История выплавки стали

Человечество научилось получать железо еще в средние века. Но вплоть до середины XIX века это были небольшие объемы низкокачественного материала. Его производили, как правило, в сыродутных печах и дорабатывали в кузнях, где мастера получали штучный товар. Интересно, что остатки средневековых сыродутных печей (также известных как гамарни) найдены на территории современной Украины. Что наиболее примечательно, они находились в западной части страны, которая сегодня не является центром металлургии.

Но в существовавших до XIX века технологиях производства железных изделий был один существенный недостаток. Фактически это было либо очень мягкое железо, либо хрупкая сталь, которую получали из железа доработкой в кузнях. И такие материалы нельзя было в чистом виде использовать — предметы быстро тупились или легко ломались.

Сейчас известно, что железный сплав обладает таким свойством как упругость. Оно появляется лишь при формировании четкой кристаллической структуры из расплава. А средневековые технологии не позволяли расплавить металл с нужной пропорцией железа и углерода. Для этого требовалась недостижимая в те времена температура 1450 С°.

Промышленная революция привела к резкому росту спроса на новый конструкционный и оружейный материал: прочный, долговечный и поддающийся механической обработке.

Как результат, в XIX веке появились истоки всех трех современных способов выплавки стали.

Мартеновское производство: преимущества и модернизация

Вплоть до середины XX века мартеновские печи были основной технологией, которая позволяла плавить сталь. Впервые ее построил француз Эмиль Мартен в 1864 году. Среди ее преимуществ были: возможность использования стального лома в шихте (его было много благодаря активному развитию железных дорог) и большой сортамент качественных марок стали, которые можно было производить благодаря длительной плавке (до 13 часов).

Первые мартены на территории современной Украины построил валлиец Джон Юз в 1879 году. В середине XX века с использованием этой технологии, по разным оценкам, выплавлялось от 50% до 80% всей мировой стали.

Однако из-за длительного времени плавки, необходимости постоянного внешнего подогрева печи, удорожания природного газа, неэкологичности процесса и других сложностей мартены уступили свои позиции новым технологиям.

В большинстве действующих мартеновских цехов используются не классические мартены, а, так называемые двухванные сталеплавильные агрегаты. В них объединены элементы конвертерной и мартеновской технологий. Грубо говоря, это две мартеновских печи, которые объединены между собой, что позволяет подогревать железный расплав изнутри кислородом, а не только внешнюю часть печи природным газом. Это дает существенную экономию ресурсов и возможность сократить длительность одной плавки до 3-4 часов.

Конвертерное производство: в поисках кислорода

Предтеча конвертерного способа выплавки стали – бессемеровский процесс – появился раньше мартенов. Англичанин Генри Бессемер получил патент на свое изобретение в 1856 году. В нем жидкий чугун продували атмосферным воздухом, чтобы снизить содержание углерода. Но при этом в сталь попадал азот, который снижал температуру плавки и частично переходил в виде примеси в сталь. В том числе из-за этого способ не получил широкого распространения. Ведь более низкая температура плавки ограничивала использование металлолома, возникала потребность в высококачественном сырье – чугуне, который производился бы из железной руды без вредных примесей. Бессемер знал об этом недостатке, но в те годы было практически невозможно получить большие объемы чистого кислорода. Бессемеровские печи работали на территории современной Украины вплоть до 1983 года.

В 1878 году еще один англичанин Сидни Гилкрист Томас усовершенствовал изобретение своего земляка. Томасовские печи позволили выводить из расплава часть вредных примесей, таких как фосфор. Благодаря этому технология получила распространение в Бельгии и Люксембурге, где добывались высокофосфористые железные руды.

Однако, в обеих технологиях качество стали оставалось низким по сравнению с мартенами вплоть до начала 1930 годов. Именно тогда начались попытки внедрения кислородного дутья. В бессемеровских конвертерах жидкую сталь продували не воздухом, а чистым кислородом, получаемым в криогенных установках. Считается, что одни из первых опытов по использованию такой технологии проводились Николаем Мозговым в Киеве на заводе Большевик. Параллельно велись пробные плавки в Германии и Австрии. Но Вторая мировая война затормозила технологический прогресс в металлургии.

Лишь после окончания войны с развитием криогенных технологий кислородные конвертеры начали вытеснять мартеновское производство. Первые промышленные цеха заработали в 1952 году. Производство конвертерной стали оказалось более производительным и экономным. Некоторое время на эту технологию переводили устаревшие бессемеровские цеха, но все чаще строили новые более совершенные производственные линии.

Современные кислородные конвертеры представляют собой сосуды грушевидной формы, изготовленные из стали. Внутри они обложены специальным огнеупорным материалом. Сверху в них погружаются фурмы, через которые под высоким давлением подается чистый кислород. С помощью этого газа дожигается углерод до требуемого в стали уровня.

Дуговые электросталеплавильные печи: сила тока

Еще в 19 веке стало известно, что не только газы, но и постоянный электрический ток может восстанавливать металлы из окислов, а также расплавлять их с помощью электрической дуги. Однако отсутствие мощных источников электроэнергии сдерживало развитие технологии выплавки стали в электрических печах.

Лишь в 30-х годах 20 века начали появляться мощные электростанции, которые позволили задуматься о промышленном внедрении электрометаллургии. Сначала это был цветмет. Впоследствии технология пришла и в черную металлургию. Одним из наиболее наглядных примеров внедрения электрометаллургии является Запорожье. В этом городе в 1932 году запустили первые турбины ДнепроГЭС. После этого здесь один за другим появились предприятия электрометаллургии, которые производили алюминий, титан, ферросплавы и специальные стали.

Сегодня дуговые сталеплавильные печи (ДСП) используют не только для выплавки специальных, но и рядовых марок стали. Из них, как правило, производят квадратную заготовку и длинномерный стальной прокат. В печи, заполненные шихтой, погружают три огромных графитовых электрода, на которые подается переменный или постоянный ток. Возникает электрическая дуга, которая создает высокую температуру внутри печи и плавит лом. На базе ДСП обычно строят так называемые мини-заводы (mini-mills) – небольшие металлургические предприятия годовой мощностью 0.5-2 млн. тонн стали. Распространены они в странах с доступной электроэнергией и большими источниками ломообразования.

Как и в кислородных конвертерах, в электрометаллургии достаточно короткий период плавки – 40-60 минут. На первых этапах развития этих технологий скорость была и основным недостатком – возникали сложности с освоением большого количества марок стали. Ведь за несколько часов плавки в мартенах, в шихту постепенно вводили флюсы, раскислители, легирующие элементы, которые влияли на характеристики материала. А заводские лаборатории успевали за это время провести анализ полученного продукта и дать рекомендации сталеварам. Однако сейчас это преимущество мартенов практически нивелировано внедрением внепечной обработки. Сталь из конвертеров и ДСП дорабатывается в вакууматорах и установках печь-ковш до необходимого состояния и химсостава и уже после этого подается на машины непрерывной разливки.

Сырье: как найти нужную пропорцию шихты

Все три основных способа выплавки на выходе дают один продукт – жидкую сталь. При ее производстве используются разные сырьевые компоненты и их пропорции.

В мартенах при классической плавке около 33% шихты составляет лом черных металлов. Остальное – жидкий чугун из доменных печей. В отдельных случаях доля лома доходила до 66%. Это, так называемый, скрап-процесс, который активно использовался в мартенах при машиностроительных или трубных предприятиях. Ведь там во время обработки металлопродукции образовывалось огромное количество стальных отходов. Но чем больше лома, тем более высокая температура требуется для его расплавления. И мартены благодаря внешнему обогреву природным газом обеспечивали нужный уровень тепла.

А вот в кислородных конвертерах возможности внешнего обогрева нет. Поэтому доля лома в шихте здесь существенно ниже – около 15-25%. Иначе расплав получится слишком холодным. Кроме того, этот способ выплавки стали начал активно распространяться параллельно с непрерывной разливкой, которая привела к сокращению оборотного лома на металлургических предприятиях. Чтобы его не закупать на стороне, приходилось увеличивать долю горячего чугуна.

В электрометаллургических печах нет сложностей с достижением нужной температуры. Поэтому здесь до 100% шихты может быть сформировано из лома черных металлов. Однако, некоторые современные ДСП были построены вместо мартенов в составе интегрированных металлургических комбинатов с действующим доменным производством. Поэтому их конструкцией предусмотрено использование до 40% жидкого чугуна в составе шихты. Но страны, в которых распространены ДСП, имеют свои особенности. Например, в США около 70% стали выплавляется таким способом. Это объясняется высоким уровнем ломообразования: американцы часто меняют автомобили и бытовую технику, в этой стране развито машиностроение. В Турции около 68% электростали, но гораздо меньше источников ломообразования. Поэтому эта ближневосточная страна является крупнейшим в мире импортером лома.

Выплавка стали в Украине производится всеми тремя рассмотренными способами. По итогам 2019 года согласно данным www.worldsteel.org в мире было произведено 1,87 млрд. тонн стали. Из них – почти 72% в конвертерах, чуть менее 28% в ДЭСП, и лишь 0,3% в мартенах. Полный список стран по выплавке стали можно посмотреть на сайте ассоциации Worldsteel.

В любом случае можно уверенно говорить, что на современной металлургической кухне при соблюдении технологии (рецепта) и хорошей подготовке компонентов (сырья) получится качественное блюдо… то есть сталь. И при этом не важно, в какой печи его готовишь – электрической или газовой.

А то, что это хорошо получается у металлургов Украины, подтверждено географией экспорта их металлопродукции – от ближайших соседей до самых отдаленных уголков земли.

История изобретения стали | Великие открытия человечества

Сталь — важнейший продукт металлургии железа, представляющий собой сплав железа с углеродом. Уже в VII веке до нашей эры кельты научились получать железо из железной руды. Руду нагревали в открытой печи, используя пламя древесного угля. В результате получался твердый чугун. Однако из-за высокого содержания углерода чугун был хрупкий и непригодный для ковки. Если уменьшить процентное содержание углерода до 2,14%, то получится твердый и крепкий сплав, которому можно придавать различные формы путем ковки и штамповки. Это и была сталь, из которой стали производить инструменты, все виды оружия и различные детали машин. Для снижения содержания углерода и прочих ненужных примесей чугун вновь нагревается до жидкого состояния и подвергается фришеванию. Качества стали улучшаются с добавлением легирующих элементов. Сплав железа (не менее 45%), углерода и легирующих элементов называют легированной сталью.

Но прежде, чем получить стальные изделия, следовало совершить множество трудоемких операций. Вначале из железной руды выплавляли чугун, который превращали в мягкое железо. Полученную железную крицу подвергали длительной проковке, в результате получали нужную стальную деталь, либо только заготовку, которую окончательно обрабатывали на металлорежущих станках. Изначально избыточное количество углерода удаляли из чугуна путем кричного передела. Процесс происходил в открытой печи (кричном горне). На горящий древесный уголь помещали чушки чугуна. Путем вдувания горячего воздуха очищали расплавленный чугун от излишнего углерода. Расплавленный металл собирался на поду горна. Происходило дополнительное удаление углерода путем окисления железистого шлака. Образовавшуюся кашицу (крицу) подвергали ковке для удаления шлака.

Кричный передел существовал с XIV века, в 1784 году английским металлургом Г. Кортом была предложена новая технология получения стали — пудлингование. Согласно этой технологии, чугун плавился в специальной пудлинговой печи без контакта с топливом. Пудлинговая печь позволила заменить дорогостоящий древесный уголь на менее дорогой — каменный. Расплавленный чугун доводили до тестообразного состояния. С целью увеличения доступа кислорода расплавленную массу перемешивали металлическими штангами. Дальше тестообразную крицу проковывали. Правда, процесс получения стали таким методом был трудоемким, медленным и дорогим.

Бессемеровский способ производства стали

Бессемер усовершенствовал этот процесс и в 1856 году продемонстрировал конвертер, предназначенный для получения жидкой стали. Выходящий из доменной печи чугун поступал в конвертер — резервуар, на дне которого имелись отверстия для подачи воздуха. Благодаря подвижным опорам конвертер можно было свободно перемещать из горизонтального положения в вертикальное, когда он будет наполнен. Кислород воздуха, вдуваемый через нижние отверстия, соединяется с углеродом, выделяемым при нагревании из чугуна. Когда процесс закончен, конвертер занимает горизонтальное положение и в нем образуется железо, в которое добавляют примеси. Получается сталь, содержащая низкий процент кислорода. Весь процесс занимал мало времени, за 20 минут получалось столько же стали, сколько бы пудлинговая печь выдала за целый день.

Мартеновский способ производства стали

В 1864 году был изобретен мартеновский способ выплавки стали, основанный на сходном принципе. Оба способа получили широкое распространение и позволили получать сталь в неограниченных количествах. Однако они не позволяли получить руду высокого качества из руды, которая содержала фосфор и серу. В 1878 году С. Томас решил эту проблему, добавив в конвертер 10-15% извести. Образовывающиеся шлаки удерживали фосфор и он выгорал с другими ненужными примесями. Полученная сталь была очень высокого качества. Уже в первые несколько лет после применения бессемеровского и мартеновского способов получения высококачественной стали ее выпуск вырос во всем мире на 60%.

Чугун

Чугун — сплав железа с углеродом, в котором содержание углерода не менее 2.14 %, а сплавы с содержанием углерода менее 2.14 % называются сталью. Углерод придаёт сплавам железа твёрдость, снижая пластичность и вязкость. Углерод в чугуне может содержаться в виде цементита и графита. В зависимости от формы графита и количества цементита, выделяют белый, серый, ковкий и высокопрочный чугуны. Чугуны содержат постоянные примеси, а в некоторых случаях также легирующие элементы. Как правило, чугун хрупок.
Выплавляется чугун, как правило, в доменных печах. Температура плавления чугуна — от 1150 до 1200 °C, то есть примерно на 300 °C ниже, чем у чистого железа.

1. Этимология
В русском языке слово чугун имеет тюркское происхождение, в тюркских же языках термин, вероятно, от кит. трад. 鑄, пиньинь: zhù, палл.: чжу, буквально: «лить; отливать металл» и кит. трад. 工, пиньинь: gōng, палл.: гун, буквально: «дело». Это связано с тем, что чугун представлял собой железный сплав низкой плавки. В финском языке чугун обозначается словом Valurauta, которое имеет два корня и переводится как литое железо rauta.

2. История
Технологию литья чугуна освоили в Китае, откуда этот термин через татаро-монгольское посредничество попал в Россию. В X веке в Китае появляются чугунные монеты, однако в широком применении вплоть до XIX века оставались бронзовые монеты. В XI веке был возведен чугунный шпиль пагоды Линсяо. XIV веком датируют находки чугунных котлов Золотой Орды Тульская область, однако на территории Монголии Каракорум монголы умели изготовлять чугунные котлы ещё в XIII веке.
В 1339 году в годы Столетней войны при обороне французского города Камбре уже использовались чугунные пушки наряду с бронзовыми. В 1403 году в Китае Пекин был отлит чугунный колокол. C 1411 года англичане начинают вооружать чугунными пушками свои корабли. В том же XV веке во Фландрии начинают лить чугунные ядра, которые вытесняют каменные. В XVI веке в России при Иване Грозном из чугуна начали изготавливаться пушки. Ввиду отсутствия у чугуна такого свойства как ковкость, его широкое производство стало возможным благодаря внедрению технологии доменной печи. Чугунные пушки появились у маньчжуров лишь в 1631 году, а в Китае они были известны со времени династии Мин, которая потеряла власть в 1644 г.
В 1701 году Каменский чугунолитейный завод на Урале Россия производит первую партию чугуна 262 килограмм На Урале чугунное литье превратилось в народный промысел Каслинское литьё. В XVIII веке в Англии появился первый чугунный мост в России чугунный мост появился лишь в начале XIX века. Это стало возможным благодаря технологии Вилкинсона. В том же веке из чугуна начали изготавливать рельсы Чугунный колесопровод. Помимо промышленного использования чугун продолжал использоваться и в быту. В XVIII веке появились чугунки, которые широко стали использоваться в русской печи.
К концу XVIII века Россия занимала первое место по производству чугуна и выдавала 9 908 тысяч пудов чугуна, в то время как Англия — 9 516 тысяч пудов, дальше шли Франция, Швеция, США.
В 1806 году Великобритания выплавляла 250 тысяч тонн чугуна, занимая 1-е место в мире по его производству, а к середине XIX века в Великобритании была сосредоточена половина мирового чугунного производства. Однако в 1890 году 1-е место по производству чугуна заняли США. Технология бессмеровского процесса 1856 и мартеновской печи 1864 впервые позволила получать сталь из чугуна. В XIX веке чугун широко используется для изготовления викторианских каминов, а также декоративных элементов. Благодаря изготовлению малой скульптуры и ажурных изделий из чугуна широкую известность получили Кусинский и Каслинский заводы. Развитие способов формовки для литья сложных художественных отливок на заводе в посёлке Касли привело к созданию способа изготовления стержневых форм, который применяют и в настоящее время, особенно в станкостроении. Также в XIX веке из чугуна изготавливались водопроводные и канализационные 12-дюймовые трубы Лондона. Однако с появлением нарезного оружия Пушка Армстронга, 1854 сталь вновь начинает вытеснять чугун.

3. Объёмы производства
В 1892 году Германия производила 4.9 миллиона тонн чугуна, против 6.8 в Англии, а в 1912 году уже 17.6 против 9.0
Мировое производство чугуна в 2009 году составило 898.261 миллионов тонн, что на 3.2 % ниже, чем в 2008 году 927.123 миллионов т. Мировая топ-десятка стран-производителей чугуна выглядит следующим образом:
За четыре месяца 2010 года мировой выпуск чугуна составил 346.15 миллионов тонн. Этот результат на 28.51 % больше по сравнению с аналогичным периодом 2009 года.

4.1. Виды чугуна Белый чугун
В белых чугунах весь углерод находится в связанном виде Fe 3 C. В зависимости от количества углерода делятся на:
заэвтектические 4.3 — 6.67 % углерода.
эвтектические 4.3 % углерода;
Цементит в изломе — светлый, поэтому такие чугуны назвали светлыми.
Белые чугуны применяются в основном для изготовления ковких чугунов, которые получают путём отжига.

4.2. Виды чугуна Серый чугун
Серый чугун — это сплав железа, кремния от 1.2 — 3.5 % и углерода, содержащий также постоянные примеси Mn, P, S. В структуре таких чугунов большая часть или весь углерод находится в виде графита пластинчатой формы. Излом такого чугуна из-за наличия графита имеет серый цвет.

4.3. Виды чугуна Ковкий чугун
Ковкий чугун получают длительным отжигом белого чугуна, в результате которого образуется графит хлопьевидной формы. Металлическая основа такого чугуна — феррит и реже перлит. Ковкий чугун получил своё название из-за повышенной пластичности и вязкости хотя обработке давлением не подвергается. Ковкий чугун обладает повышенной прочностью при растяжении и высоким сопротивлением удару. Из ковкого чугуна изготавливают детали сложной формы: картеры заднего моста автомобилей, тормозные колодки, тройники, угольники и т. д.
Маркируется ковкий чугун двумя буквами и двумя числами, например КЧ 37-12. Буквы КЧ означают ковкий чугун, первое число — предел прочности на разрыв в десятках мегапаскалей, второе число — относительное удлинение в процентах, характеризующее пластичность чугуна.

4.4. Виды чугуна Передельный чугун
Передельный чугун не используется как самостоятельный материал, а применяется для дальнейшей переработки в сталь.

5. Классификация
В зависимости от содержания углерода серый чугун называется доэвтектическим 2.14 — 4.3 % углерода, эвтектическим 4.3 % или заэвтектическим 4.3 — 6.67 %. Состав сплава влияет на структуру материала.
В зависимости от состояния и содержания углерода в чугуне различают: белые и серые по цвету излома, который обуславливается структурой углерода в чугуне в виде карбида железа или свободного графита, высокопрочные с шаровидным графитом, ковкие чугуны, чугуны с вермикулярным графитом. В белом чугуне углерод присутствует в виде цементита, в сером — в основном в виде графита.
В промышленности разновидности чугуна маркируются следующим образом:
передельный чугун для отливок передельно-литейный — ПЛ1, ПЛ2;
передельный высококачественный чугун — ПВК1, ПВК2, ПВК3;
передельный фосфористый чугун — ПФ1, ПФ2, ПФ3;
передельный чугун — П1, П2;
чугун с пластинчатым графитом — СЧ цифры после букв «СЧ», обозначают величину временного сопротивления разрыву в кгс/мм.
Антифрикционный чугун:
антифрикционный высокопрочный — АЧВ;
чугун с шаровидным графитом для отливок — ВЧ цифры после букв «ВЧ» означают временное сопротивление разрыву в кгс/мм и относительное удлинение %;
антифрикционный серый — АЧС;
антифрикционный ковкий — АЧК;
чугун легированный со специальными свойствами — Ч.

6. Чугун в искусстве
Дети чугунных богов 1993 — кинофильм.
В повести Булгарина Правдоподобные небылицы 1824 описаны чугунные желоба для ездовых машин и чугунные дома.
Чугунный скороход 1996 — музыкальная группа.
Чугун — Научно-популярный фильм, производство Свердловская киностудия.

Невьянский завод выпустил первый качественный чугун на Урале

15 декабря 1701 года Невьянский завод выпустил первый качественный чугун на Урале. Через три недели из первого чугуна выковали первое железо.

Поэт В.А. Жуковский называл Невьянский завод «дедушкой уральских заводов». Временем закладки предприятия часто называют 1699 год, а первые денежные расчеты с крестьянами и мастерами начались с 16 марта 1700 года. Подготовительные работы вели крестьяне из окрестных деревень и слобод. А мастеров-специалистов набирали в основном из подмосковных заводов, вызывали в Москву и проверяли их умение. На это ушло более года. Наконец последовал именной указ: «И в 1700 году генваря в 19 день в. г. указал мастеров з женами и з детьми для железных заводов послать на Верхотурье, а с Верхотурья в те места, где железным заводам быть пристойно и они сами пристойно выберут. А как вода скроется, и велеть руды копать и в груды большие для воски метать и на анбары и строение плотников с слабод собрать на поденщины… и построить плотину, и колеса, и анбары, и всякий камень и известь им дать, чтоб без остановки вскоре завесть. И на тех заводах горн и домну и всякие снасти, что на те заводы надобно, построить, а построя, из руд, из магниту железо плавить и делать им, мастерам, всякому мастеру, хто что умеет». Невьянским заводом тогда ведал верхотурский воевода. 1 мая 1701 года начали строить плотину и бить сваи на реке Нейве. Кроме специалистов здесь работало более тысячи конных и пеших крестьян. Вместе с плотиной строились домна, помещение для молотовых, угольные сараи. На берегу против плотины появились избы, амбар, бани.

В начале октября на заводе вспыхнул пожар, после чего почти все строители разбежались и завод остался покинут. А из Москвы продолжали присылать грозные грамоты, требовавшие скорейшего пуска производсва, ибо «за нынешним воинским случаем со Швецией… железа в привозе нет». Вновь насильно сгоняли за десятки и сотни верст крестьян, в домне сложили наконец горн. И вот наступило торжественное событие — пуск завода. С Урала царю Петру сообщали:
«Милостею божьею и твоим, в. г. ц. и в. к. Петра Алексеевича, счастием, а нашею, холопей твоих, к тебе, в. г., службою и всеусердным радением твоим, в. г., Верхотурские железные заводы в совершенство приведены, и руда в домну засыпана декабря 11 числа, и мехи дуть почали, а из домны чугун пошел декабря в 15 день». Невьянский завод строился казной, но расцвет его пришелся на частное владение Никитой Демидовым, который начинал простым тульским оружейным мастером. В феврале 1702 года Демидов «бил челом» в Сибирский приказ и просил «пожаловать» ему Невьянские заводы. После переговоров 4 марта 1702 года появился указ о передаче Невьянского завода Никите Демидову: «Верхотурские железные заводы на Нейве реке, и ‘буде приищет по той и иных реках и Тагиле у магнитной руды, Верхотурского уезду заводы отдать во владение ему, Никите, и ставить ему с тех заводов… воинские припасы, пушки, мортиры, бомбы, гранаты и что писано выше сего…».

В обмен на собственное владение Никита Демидов обещал поставлять железо и воинские припасы гораздо дешевле, чем другие заводчики. На предприятии в то время работало всего 27 человек. Будущий промышленник задерживался в Туле для выполнения большого заказа, а Петр I требовал немедленно приступать к делу. Демидову начали грозить опалой, наказанием и «разорением пожитков без всякой пощады». По сути, на него налагалась обязанность быть главным поставщиком железа в стране. Для расширения железного дела Никита Демидов потребовал для себя большие привилегии: «ему, Никите, в работу для тех вышеописанных дел отдать Верхотурскому уезду Аяцкую, Краснопольскую слободы з деревнями, и со всеми крестьянами, и з детьми, и з братьями, с племянниками, и землею, и со всякими угодьи».

Под руководством Демидовых завод расцвел и почти весь XVIII век являлся лучшим чугуноплавильным и железоделательным предприятием России.

Есть дополнительная информация?

Чугунные печи-камины |Скидки онлайн на WESTWING

Сложить настоящий камин — это целое искусство. Нужно подобрать материалы, сделать чертежи, продумать дымоход и топку. Но, даже получив великолепный эстетический результат, Вы вряд ли сможете отапливать таким камином даже комнату, в которой он расположен. Тепло будет только, пока горят дрова. Как же совместить эстетическое удовольствие смотреть на пламя в камине с практическим обогревом небольшого загородного шале или дачного домика? Чугунная печь-камин может стать решение для такой задачи. Прочная, красивая и надежная конструкция из чугуна совместила в себе лучшие качества изящного камина и практичность всем знакомой печки-буржуйки.

Как появилась печь-камин из чугуна?

Использовать чугун для производства печей люди стали еще в середине 18 века, сразу после того, как он появился. Великолепные теплопроводные свойства чугуна позволяют быстро разогреть печь, а его способность удерживать тепло не дает стенкам печи остыть долгое время. Как ни странно, но изобретателем печей-каминов считают Бенджамина Франклина. Его изобретение называется “пенсильванский камин”.

Однако известно, что в Старом свете, во Франции примерно в это же время появилась своя чугунная печь-камин, имеющая другое строение и форму. Ее изобрел Жан-Батист Годэн, создав для этого особый пластичный сорт чугуна. Если американский вариант предполагал широкую топку и большую ширину самой печи, то французский фактически повторял форму популярных до этого керамических печей – был узким овалом с прямым дымоходом.

Еще одно существенное различие заключалось в том, что пенсильванскую печь Франклина достаточно быстро стали использовать как топку большого камина, а французская чугунка Годэна довольно долго была самостоятельным отопительным прибором. Такой печки хватало для обогрева помещения большой площади. Их с удовольствием ставили в богатых домах и даже королевских дворцах.

Для украшения печей стали применять колеровку чугуна при литье и изобрели специальную термостойкую глазурь для росписи печи-камина. Такие антикварные экземпляры в наши дни являются настоящими произведениями искусства.=

Чугун – это мягкий и прочный металл, обладающий после застывания высокой огнестойкостью. Его основным преимуществом перед другими металлами является способность принимать нужные формы непосредственно при литье. Это как раз тот случай, когда “кузнец не нужен”. В наши дни в производстве изделий из чугуна мало что изменилось. Правда, печи-камины в современном варианте, к сожалению, стали гораздо лаконичней. Но и сейчас некоторые производители создают уникальные по красоте чугунки.

Что собой представляют камины из чугуна?

Пузатые “американки” и изящные “француженки” почти ушли в прошлое. Современный дизайн, который обычно имеют чугунные печи-камины – это четкие прямоугольные или овальные формы с большим окном в топку, закрытым прозрачными термостойкими дверцами.

Стилизованные и имеющие украшения, варианты печек-чугунок предназначены для самостоятельного использования. А более простые по формам и дизайну варианты подходят для использования в виде чугунной топки встроенного камина. Такой камин в пять раз теплее обычного.

Печи-каминв могут иметь изящные гнутые ножки, а могут быть установлена на специальный пьедестал, она может представлять собой небольшую буржуйку с маленьким экраном, а может быть выполнена в лучших традициях пенсильванского камина – с огромной открытой топкой. Все зависит только от Ваших пожеланий, возможностей и стиля интерьера, в котором будет установлена печь-камин.

Отдельно нельзя не упомянуть об использовании чугунок в банях. Они являются идеальным вариантом для банной топки – быстро нагреваются, хорошо держат тепло и не боятся воды. На чугунную печку можно насыпать камней и плескать на них воду и травяные отвары для получения густого и ароматного пара настоящей русской баньки. А если установить такую печку-камин в предбаннике, то можно наслаждаться уютной атмосферой настоящего камина, попивая ароматный чай после бани.

Чугунная печка в интерьере

Чугунные печи-камины будут уместны в любом стиле оформления интерьеров. Все зависит только от их формы и дизайна. Классика и модерн, барокко, этно и, конечно, кантри – для каждого стиля отыщется свой вариант чугунки. Примечательно, что производители каминов из чугуна стали давать имена моделям, в зависимости от их формы и стилистической направленности. Сегодня на рынке существуют модели Нормандия или Марсель. И если первая – это лаконичная и основательная прямоугольная чугунная печка без особых украшений, то вторая – высокий овальный камин с большим экраном.

Удивительно, но в светлом карамельном стиле Прованс черная чугунная печь тоже окажется уместной. Только придется купить чугунную модель с причудливой вязью и изгибами. В стиль барокко отлично впишется современный вариант печки Годэна с завитушками и разнообразными формами. Классическому интерьеру по душе придется пенсильванский камин или чугунная печь-камин Нормандия.

Установка и уход

“Как правильно установить чугунную печь-камин?” – возникает закономерный вопрос после ее покупки. В установке нет ничего сложного, главное подготовить основание и уделить особое внимание дымоходу. Примечательно, что небольшую чугунную печь-камин можно установить даже в городской квартире. При условии, что имеется возможность вывести дымоход на боковую стенку дома или крышу, не доставляя неудобств соседей.

Правильная установка чугунных печей является залогом пожарной безопасности, поэтому к ней необходимо подойти максимально ответственно. Кроме того, чугунка требует определенного ухода. Придется регулярно чистить дымоход и топку. Пол, вокруг камина должен быть выполнен из термостойкого материала, например, керамической плитки. Ни в коем случае нельзя устанавливать чугуные камины на ножках на ламинат, линолеум или паркет.

Чугун менее подвержен коррозии, чем обычный металл. Однако печку необходимо регулярно чистить снаружи и обрабатывать специальными средствами от коррозии. Производители, как правило, оснащают чугунные модели дверцами и экранами из огнеупорного стекла, обладающего устойчивостью к образованию копоти. Но такие стекла все равно необходимо регулярно чистить и следить за их состоянием. В случае появления трещин, их необходимо срочно менять.

WESTWING – еще больше тепла Вашему дому

К печке-камину необходимо много разных важных аксессуаров – ограды, экраны, каминные щипцы и лопатки. Все это, а так же множество свежих идей для интерьера можно найти на WESTWING, если пройти простую и бесплатную процедуру регистрации. Члены шоппинг-клуба получают уникальную возможность участвовать в акциях от лучших европейских производителей товаров для интерьера и дома.

История семейных чугунных сковородок американского производства

Купили ли вы новенькую Smithey или выкопали фамильную реликвию Griswold на гаражной распродаже, покупка чугунной сковороды (или трех) — это давняя традиция. Американские повара. Но хотя большая часть современного качественного чугуна поступает из США, этот материал посуды имел долгую историю, прежде чем он даже достиг наших берегов.

Вот как он стал неотъемлемой частью американской кулинарной истории.

Раннее использование: Китай, пушки и котлы

Самые старые чугунные артефакты датируются началом V века до нашей эры.C. Китай, провинция Цзянсу, и такие инструменты широко использовались в этом регионе к III веку до нашей эры. Чугун медленно продвигался в Западную Европу, вероятно, через Шелковый путь, и не был важным материалом до 14 века нашей эры.

В Европе он в основном использовался для артиллерии до 1700-х годов, когда его начали использовать для мосты и строительные конструкции, а также для кастрюль. Англичанину Абрахаму Дарби приписывают революцию в создании чугунной посуды; в 1707 году он запатентовал метод литья чугуна в относительно тонкие горшки и чайники, что удешевило их производство.Эти первые кастрюли с тремя ножками на основании и тяжелой крышкой с ручками использовались для приготовления пищи на живом огне и были наиболее похожи на типы голландских духовок, используемых сегодня для приготовления пищи на открытом воздухе.

По мере того как домашние кухонные плиты становились все более и более распространенными в конце 18-го и середине 19-го веков, посуда также начала развиваться, и чугунные сковороды с плоским дном стали незаменимыми предметами кухонной посуды как в Европе, так и в Америке. Промышленное производство также способствовало распространению чугунной посуды, поскольку эти сковороды и кастрюли становились все дешевле и дешевле в производстве.К концу XIX века были основаны три знаковых американских бренда чугунной посуды, что закрепило популярность сковороды по всей стране.

Griswold and Wagners: американские производители

Основанная в Эри, штат Пенсильвания, в 1865 году, компания Griswold Manufacturing на протяжении почти столетия была ведущим американским производителем чугунной посуды. Даже сегодня, спустя более 60 лет после продажи конкурирующей компании Wagner Manufacturing, сковороды Griswold являются воплощением качественного чугуна из семейной реликвии и считаются предметами коллекционирования.(Моя мать унаследовала кастрюлю Griswold от своей матери, и я не втайне желаю ее для себя.)

Когда компания начинала свою деятельность, она производила разъемные петли и другие легкие металлические изделия, прежде чем перейти на чугунную посуду. в 1870-х годах и в конечном итоге расширили свою линейку, включив в нее сковороды, кастрюли, мельницы и вафельницы. Соучредитель Мэтью Грисволд был вовлечен в политику и дважды избирался в Конгресс как республиканец. Его сын, Мэтью-младший, помог развитию города Эри, построив железнодорожный вокзал и почтовое отделение.Производство Griswold продолжало процветать, погружаясь в алюминиевую и электрическую посуду до середины 20-го века, когда на рынке стали преобладать более современные продукты, такие как тефлоновые сковороды. Семья продала свою долю в компании в 1946 году, а в 1957 году Вагнер полностью выкупил компанию и закрыл завод в Эри.

Компания Wagner Manufacturing, основанная в 1891 году в Сиднее, штат Огайо, как производитель посуды из чугуна, известная прежде всего своим качественным чугуном, быстро перешла на более диверсифицированный ассортимент.Это была одна из первых компаний, производящих алюминиевую посуду, а к началу 20 века она начала продавать свою продукцию по всему миру. Вероятно, благодаря успешному производству этой более легкой посуды компания оставалась в бизнесе намного дольше, чем Griswold.

Производство лоджей: конкурент с юга

Производство лоджей было ответом Юга Гризвольду и Вагнеру. По-прежнему расположенный в Южном Питтсбурге, штат Теннесси, Lodge является одним из старейших постоянно действующих производителей посуды в стране.Он был основан в 1896 году Джозефом Лоджем и до сих пор управляется членами его семьи. Если вы приобрели новую доступную по цене чугунную сковороду в последние несколько десятилетий, скорее всего, она была произведена компанией Lodge.

Согласно веб-сайту компании, Lodge смогла пережить Депрессию, а затем и колеблющийся интерес к чугуну в середине века, обновив свою продуктовую линейку такими предметами, как садовые гномы, и перейдя на автоматизированный процесс формования своих сковородок. . В 2002 году компания представила свою первую предварительно заправленную посуду, а в 2005 году приступила к производству изделий из эмалированного чугуна.

Изменяющийся (внешний) вид чугуна

Новые продукты Lodge обратились к противоборствующему, а временами контрпродуктивному американскому стремлению к аутентичным и простым в использовании продуктам. Предварительно заправленные сковороды давали домашним поварам возможность готовить в чугуне без особых раздумий, но они не могли заменить давно желанную фамильную реликвию. Эти сковороды, хотя и остаются отличными кухонными принадлежностями, просто работают иначе, чем, скажем, старые, всеми любимые гривольды.

Как это было в практике производства чугунной посуды в XIX веке и с начала до середины 20 века, все чугунные сковороды Гризвольда и Вагнера после литья шлифовали до гладкой формы; Этот дополнительный шаг помог сковородам получить гладкую антипригарную поверхность после добавления приправ.Сегодня вы можете найти гладкий чугун от производителей премиум-класса, таких как Smithey, FINEX и Nest Homeware, или, если вы действительно хотите добавить в него немного смазки для локтей, вы можете превратить галечную сковороду в гладкую наждачной бумагой (по крайней мере, по словам Дэйва Арнольда).

Но какой бы стиль вы ни выбрали, приготовление пищи с использованием чугуна является важным звеном в американской истории.

(PDF) История чугунных сплавов

. Таким образом, для высокотемпературных применений

(например, детали двигателя) ковкий чугун является лучшим выбором

, чем алюминий.

Более подробный анализ оптимизации должен

включать конкретную функцию продукта.

Тогда метрики зависят от геометрии

продукта и наложенных на него ограничений.

Разработаны более сложные уравнения, которые определяют материальный индекс

(ссылка 21), как пример

, приведенный в таблице 3. Значения показателя эффективности

для конкурирующих материалов масштабируются с индексом материала

. Используя эту концепцию, выбор

материала становится простым случаем выбора

материалов с наименьшим индексным символом

с указанием показателей производительности.Например,

, анализируя данные на рис. 18, лучшим материалом

является закаленный DI, имеющий плотность / усталость

, прочность

от 0,14 до 0,18, в то время как литые алюминиевые сплавы

num находятся в диапазоне от 0,41 до 0,18. 0,5.

Когда есть две или более цели оптимизации

, редко существуют решения, которые оптимизируют

одновременно. Одним из способов оптимизации нескольких целей является сравнение материалов на графике P

-P

, где P

и P

— показатели

два объектива.На рис. 20 приведен пример

Рис. 20 для оптимизации массовых затрат для четырех различных приложений. Наклоны параллельных

линий на графиках построены таким образом, что увеличение P

на единицу

соответствует увеличению единицы

. Для всех применений в этом примере чугун

либо явно превосходит, либо немного превосходит алюминиевые сплавы

, потому что значения для чугуна

ближе к исходной точке графика показывают более низкую стоимость

для более высоких индексов.

Этот анализ показывает, что в приложениях, где масса и стоимость являются целью оптимизации

, чугун следует выбирать из алюминиевых сплавов

. Основная причина, по которой alumi-

num заменяет чугун в автомобильных приложениях.

катионов, по-видимому, заключается в неспособности или отсутствии интереса чугунолитейных заводов к производству легких

чугунных отливок, то есть чугунных отливок с тонкими

стен, несмотря на значительные успехи, сделанные в

в этом направлении (см. Статьи «Тонкостенные отливки из серого чугуна

» и «Тонкостенные отливки из высокопрочного чугуна

» в этом томе).

В заключение этого раздела полезно про-

проанализировать текущие тенденции в мире —

широкое литье. Как показано на рис. 21

(a), тоннаж всех литейных сплавов

увеличился почти на 11% в период с 2007 г. по

2014. В то время как процентное содержание чугуна из

, общая вместимость несколько уменьшилась в

2014 по сравнению с 2007 годом, он по-прежнему составляет более

, чем 70%, что является самым высоким показателем среди литейных сплавов

(рис.Доля алюминия

num за тот же период увеличилась с 13,4 до 15,5%, а доля магния

снизилась с 0,3 до 0,2%.

Сегодня (2016 г.) чугун остается наиболее важным литейным материалом. Основными причинами долговечности чугуна

являются широкий диапазон механических и физических свойств

, связанных с его конкурентоспособной ценой. Если учесть все ферросплавы

, то их доля в мировом производстве литейных изделий

превышает 81%.Таким образом, что касается

этого автора, мы все еще находимся в железном веке

СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

1. B.L. Симпсон, История литья металлов

Industry, 2-е изд., American Foundry-

Men’s Society, Des Plaines, IL, 1997

2. O

¨. Билги, Х. О

Азбал, У. Ялчин, Отливки

Медно-бронзовые, в Анатолии, колыбель литой-

, изд. О

¨. Билги, Graphis Matbba

3.М. Гудвей, История литья, литье,

Том 15, Справочник по металлам, 9thhed., Д.М. Стефа-

, изд., ASM International, 1988, стр. 15–23

4. Хронология технологии литья, мод.

Cast., Cast Expo Выпуск, май 2005 г.

5. T.E. Пруча, Д. Тварог и Р. У. Монро,

История и тенденции литья металлов, литье —

, том 15, Справочник ASM, ASM Interna-

tional, 2008 г., стр. 3–154

6. U. Ялчин, Технология железа в древности,

Анатолия, Колыбель отливок, O

¨.Bilgi, Ed.,

Graphis Matbba, Стамбул, 2004 г., стр. 221–224

7. М. Элиаде, Кузница и тигель,

The University of Chicago Press, 1978

8. T.C. Митчелл, Тубал-Каин, New Bible Dic-

tionary, Лондон, IVF, 1962, стр. 1302

9. C.F. Walton, The Gray Iron Castings

Handbook, Общество основателей серого чугуна,

Кливленд, Огайо, 1958

10. Д. Wagner, The State and the Iron Indus-

try in Han China, Копенгаген: Nordic

Издательский институт азиатских исследований, ISBN

87-87062-83-6, 2001

11.Варенье. Foundrymen’s Assoc., Vol 1, 1896

12. Пивоварски Э., Hochwertiges Gusseisen,

Springer Verlag, 1951

13. Н. Чворинов, Теория твердости

отливок, Giesserei, Vol 27, 1940, p. 177–186

14. B. Chalmers, Trans. AIME, Vol 200, 1956,

p 519

15. K.A. Джексон и Дж.Д. Хант, Пер. Металл.

Soc., Vol 236, 1966, p 1129

16. W. Oldfield, ASM Trans., Vol 59, 1966,

p 945

17.D.M. Стефанеску, Ph.D. Диссертация, Poli-

tehnica Бухарестский университет, Румыния,

1973

18. D.M. Стефанеску, Металл. Матер. Пер. A,

Vol 38, 2007, p 1433–1447

19. L.C. Майяр, Образование меланоидинов в

методическим путем, Compt. Rend., Vol 154,

1912, p 66

20. D.M. Стефанеску и Р. Руксанда, Легкие чугунные отливки

— Могут ли они заменить алюминиевые отливки

? Материалы 65-го Всемирного литейного конгресса

, C.P.

Hong et al., Ed., The Korean Foundry —

Men’s Society, Сеул, Корея, 2002 г.,

стр. 71–77

21. M.F. Эшби, Multi-Objective Optimization

in Material Design and Selection, Acta

Mater., Vol 48, 2000, p 359–369

A History of Cast Iron / 11

The History of Iron Casting Part 1

Задумывались ли вы об истории чугунного литья? Когда древний человек впервые увидел во сне создание предметов из расплавленного металла? Даже лучшие историки, археологи и ученые никогда не узнают правдиво.Но, возможно, именно поэтому история так интригует.

Первые в мире отливки

Некоторые историки считают, что литье чугуна началось в Древнем Китае еще в 6000 г. до н.э., в то время как другие полагают, что в то время отливки производились только из меди и бронзы. Однако свидетельства, предоставленные археологами, противоречат обоим убеждениям. Обнаруженный археологами в месте, которое тогда называлось Месопотамией, самым ранним обнаруженным примером литого компонента является медная лягушка, датируемая 3200 годом до нашей эры.Хотя железо и другие металлы были открыты, только столетия спустя их можно было расплавить и вылить в форму, такую как отливка.

Археологи считают, что железо было обнаружено хеттами Древнего Египта где-то между 5000 и 3000 годами до нашей эры. В это время они молотили или колотили по металлу, чтобы создать инструменты и оружие. Они нашли и извлекли его из метеоритов и использовали руду для изготовления наконечников копий, инструментов и других безделушек. Между 2000 г. до н.э. и 1200 г. до н.э. хетты разработали процесс плавки железа — нагрев руды для ее очистки — что расширило возможности его использования.На протяжении веков производство железа оставалось тайной хеттов до примерно 1000 г. до н.э., когда китайские металлурги обнаружили превосходство и обрабатываемость железа.

Чугунное литье внедряется в Китае

Одним из самых ранних примеров чугунного литья в древнем Китае являются четыре статуи, стоящие за пределами храма Чжунюэ в Дэнфэне. Эти статуи были отлиты примерно в 1024 году до нашей эры. До этого китайские металлурги работали с бронзой и медью для создания литых деталей, которые широко использовались в сельском хозяйстве страны.Произошла революция, когда был изобретен железный плуг. Это значительно облегчило фермерам переворачивание почвы.

Одно из самых больших влияний Китая на развитие чугунного литья произошло в 645 г. до н.э., когда китайские металлурги начали использовать формование из песка. В этом процессе песок плотно набивается вокруг объекта, образуя плесень. Затем в форму заливают расплавленный металл для создания металлической отливки. Преимущество этого процесса — большое разнообразие форм и размеров, которые можно легко формовать.К минусам можно отнести неизбежность дефектов и то, что этот процесс достаточно трудоемкий. Это самое раннее известное использование этого процесса, которое представляет собой значительный вклад Китая в историю литья чугуна.

Изобретение доменной печи

Еще одной китайской инновацией стала доменная печь. Он используется для плавки промышленных металлов, обычно чугуна, низкокачественной, хрупкой формы железа с высоким содержанием углерода. Его необходимо очистить, прежде чем из него можно будет производить сталь.Термин «дутье» относится к горячему воздуху для горения, который нагнетается в нижнюю часть топки через трубы, называемые фурмами, когда топливо подается сверху.

Самые старые доменные печи, обнаруженные археологами, относятся к эпохе китайской династии Хань в I веке до нашей эры. Использование доменных печей не распространялось в Европу до 1100-х годов. Швеция первой применила доменную печь, за ней следуют Франция и Бельгия в 1300-х годах и Англия в 1491 году.

Производство чугуна в Европе

Кроме того, в 1400-х годах в Европе было введено чугунное литье.Самым ранним свидетельством литых изделий в Европе является чугунная труба, по которой перекачивается вода в замке Дилленберг в Германии. Он был отлит в 1455 году. Вскоре после этого в Бургундии, Франции и Англии чугун также использовался для изготовления пушек во время Реформации 16 века.

Первый металлургический завод в Америке

В 1619 году лондонская компания Virginia Company открыла первый металлургический завод в Северной Америке. Он был назван Фоллинг Крик Ironworks и был расположен недалеко от реки Джеймс.Колонисты выбрали это место не только из-за близлежащих залежей руды, но и потому, что оно обеспечивало легкий доступ к воде для получения энергии и для нужд судоходства. Сохранившиеся письменные записи указывают на то, что на этом предприятии можно было производить немного железа. Но историки считают, что полное производство так и не было достигнуто.

В 1642 году недалеко от Линна, штат Массачусетс, был основан первый в Америке чугунолитейный завод Saugus Iron Works. Это было также место, где была изготовлена первая американская чугунная отливка — котелок Saugus.Завод Saugus Iron Works в настоящее время является национальным историческим памятником из-за его значительного вклада в обрабатывающую промышленность и американскую промышленную революцию.

Первые шаги в производстве чугуна в Великобритании

Между 1700 и 1750 годами Великобритания сильно зависела от импорта чугуна из Швеции, поскольку не могла достаточно быстро расширять свои мощности, чтобы удовлетворить растущий спрос на чугун. Это было до британской промышленной революции. В то время промышленность по производству чугуна состояла из небольших локализованных производств, которые необходимо было располагать рядом с необходимыми ресурсами, такими как вода, известняк и древесный уголь.Это связано с ограниченными ресурсами для транспортировки сырья и готовой продукции.

В то время печи были небольшими, что означало, что их производственные мощности были очень ограничены. Хотя у Британии были большие запасы железной руды, железо, которое можно было из нее производить, было хрупким передельным чугуном низкого качества со многими примесями, вызванными работой доменных печей, работающих на древесном угле.

В результате использование чугуна было очень ограниченным. Большую часть спроса приходилось на кованое железо, которое представляло собой чугун после удаления примесей.Но на это требовалось много времени, а импортное кованое железо было дешевле. В результате британское железо в то время использовалось только для изготовления дешевых предметов, таких как гвозди. Однако вскоре железо станет краеугольным камнем индустриализации британской экономики, а к 1800 году станет ее основным экспортным товаром.

Инновации приводят к литью чугуна в Великобритании

Большое влияние

Iron на Великобританию можно отнести к шквалу инноваций, которые были введены в 1700-х годах. Первый из них произошел в 1709 году, когда Авраам Дарби стал первым человеком, выплавившим железо из кокса вместо древесного угля в коксовой печи.Кокс — это твердое топливо, которое создается путем нагревания угля в отсутствие воздуха и является ключевым элементом в истории чугунного литья.

Кокс был намного дешевле и эффективнее древесного угля. С введением кокса стало возможным и прибыльным использование более крупных печей, что позволило производить более крупномасштабное производство. Древесный уголь был слишком слаб, чтобы выдержать тяжелую загрузку железа в больших количествах, но кокс был намного прочнее. Хотя проблема хрупкого железа еще не была решена, инновации Дарби оказали большое влияние на отрасль и вдохновили на многие другие достижения.

Следующим нововведением в истории чугунного литья стал паровой двигатель. Он был изобретен в 1712 году англичанином по имени Томас Ньюкомен. В то время паровой двигатель в основном использовался для откачки воды из угольных шахт. Уголь был ключевой частью процесса литья чугуна, поэтому это изобретение стало неотъемлемой частью промышленности и индустриализации Англии.

Между 1770 и 1790 годами шотландский изобретатель Джеймс Ватт усовершенствовал работу Томаса Ньюкомена, сделав паровой двигатель способным приводить в действие машины, локомотивы и корабли.Это еще больше увеличило скорость и возможности отрасли по транспортировке сырья и готовой продукции.

Прорыв Джеймса Ватта произошел, когда он понял, что конструкция паровой машины расходует много энергии, потому что она многократно охлаждает и повторно нагревает цилиндр. Ватт представил усовершенствованную конструкцию — отдельный конденсатор, который позволил избежать потерь энергии и радикально повысил мощность, эффективность и рентабельность паровых двигателей.

В конце концов, Ватт адаптировал свой двигатель, чтобы произвести революцию в сфере транспорта, что было основным сдерживающим фактором для роста в отрасли производства чугуна.Наконец, транспортировка материалов стала более эффективной и экономичной, чем когда-либо.

Изобретение прокатной техники

В 1783 году Генри Корт разработал два метода извлечения примесей из железа, превратив его из чугуна в кованое железо и позволив крупномасштабное производство нехрупкого чугуна.

Чугун — это термин, используемый для описания сырого и хрупкого чугуна, поступающего непосредственно из доменной печи. В 1783 году Корт запатентовал рифленые ролики, которые позволили быстрее изготавливать железные прутки с помощью более экономичного процесса, который он назвал методом прокатки.Ранее использовавшиеся методы заключались в забивании или нарезке полос из катаного листа.

В 1784 году Корт запатентовал процесс пудлинга, который состоял из перемешивания расплавленного чугуна на дне печи, в котором огонь и горячие газы, циркулирующие над металлом, вырабатывают тепло. Это предотвратило контакт металла с топливом. Циркулирующие газы позволили удалить углерод из железа.

Когда железо обезуглероживалось воздухом, оно становилось толще, и шары «луженного» железа могли быть удалены от более жидких примесей, оставшихся в печи.Луженое железо, как и кованое железо, было более жестким и пластичным, чем чугун, и его можно было ковать и обрабатывать с помощью рифленых роликов, изобретенных Корт. Валики помогли выдавить загрязнения. Кроме того, благодаря формованию прутка из железа стало проще использовать металл для изготовления готовой продукции.

Вклад компании Cort в отрасль позволил крупномасштабное производство изделий из чугуна, поскольку избавление чугуна от примесей больше не требовало так много времени и рабочей силы.

Великобритания становится крупнейшим производителем чугунолитейного завода в Европе

Между 1793 и 1815 годами из-за возросшего спроса со стороны военных производство железа в Великобритании увеличилось в четыре раза. Размеры доменных печей увеличились, и Британия, наконец, получила производственные мощности, способные удовлетворить спрос.

Однако в 1815 году война 1812 года закончилась, и наступил период мира. С окончанием войны упали как цены на железо, так и спрос на него. Однако Великобритания стала крупнейшим производителем чугунолитейных заводов во всей Европе.Кроме того, его экономика и образ жизни были полностью изменены и революционизированы благодаря инновациям в литье чугуна.

Цитируемых работ

Чугун в Древнем Китае. По состоянию на 8 апреля 2019 г. http://iron-foundry.com/cast-iron-in-ancient-china.html.

Белл, Теренс. «История стали». Баланс. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://www.thebalance.com/steel-history-2340172.

«Доменная печь». Blast_furnace. По состоянию на 8 апреля 2019 г. http://www.chemeurope.ru / en / encyclopedia / Blast_furnace.html.

«Доменная печь». Википедия. 8 апреля 2019 г. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://en.wikipedia.org/wiki/Blast_furnace#cite_note-2.

Британника, редакторы энциклопедии. «Электропечь». Британская энциклопедия. 1 июля 2008 г. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://www.britannica.com/technology/electric-furnace.

Британника, редакторы энциклопедии. «Чугун.» Британская энциклопедия. 4 августа 2016 г. Проверено 8 апреля 2019 г.https://www.britannica.com/technology/cast-iron.

Британника, редакторы энциклопедии. «Бессемеровский процесс». Британская энциклопедия. 20 июня 2016 г. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://www.britannica.com/technology/Bessemer-process.

Британника, редакторы энциклопедии.«Генри Корт». Британская энциклопедия. 1 января 2019 г. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://www.britannica.com/biography/Henry-Cort.

«Процесс литья — преимущества и ограничения». ME Механический. 10 августа 2017 г. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://me-mechanicalengineering.com/casting-process-advantages-and-limitations/

Корт »,« Генри. «Генри Корт». Энциклопедия мировой биографии. 2019. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://www.encyclopedia.com/people/science-and-technology/metallurgy-and-mining-biographies/henry-cort.

«Ковкий чугун». Википедия. 27 марта 2019 г. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://en.wikipedia.org/wiki/ductile_iron.

«Электродуговая печь». Википедия. 20 января 2019 г. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://en.wikipedia.org/wiki/Electric_arc_furnace.

«Металлургический завод Фоллинг-Крик». Википедия. 23 февраля 2019 г. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://en.wikipedia.org/wiki/Falling_Creek_Ironworks.

Наследие Те Манату Таонга. «Электродуговая печь». Энциклопедия Новой Зеландии Те Ара — Энциклопедия Новой Зеландии Те Ара.9 июля 2013 г. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://teara.govt.nz/en/diagram/5885/electric-arc-furnace.

Нэсмит, Джеймс. ДЖЕЙМС НАСМИТ Его автобиография: Глава 11 Bridgewater Foundry — Партнерство. По состоянию на 8 апреля 2019 г. http://www.anvilfire.com/21centbs/stories/James_Nasmyth/jn11.htm.

«Промышленное литье металла, отливки металла, литейные печи, производитель литейного оборудования, поставщик, экспортер». Промышленное литье металла, Отливки металла, Литейные печи, Производитель литейного оборудования, Поставщик, Экспортер.По состоянию на 8 апреля 2019 г. http://www.industrialmetalcastings.com/.

«Изобретения и люди истории чугуна». Медь и посуда для дома. 3 мая 2018 г. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://housecopper.com/2018/05/inventions-people-of-cast-iron-history/.

«Утюг». Как производятся продукты. По состоянию на 8 апреля 2019 г. http://www.madehow.com/Volume-2/Iron.html.

«Китай железного века». Википедия. 30 сентября 2018 г. Проверено 8 апреля 2019 г. https://en.wikipedia.org / wiki / Iron_Age_China.

«Джеймс Нэсмит: инженер; Автобиография, часть 16, онлайн ». Https://novelonlinefull.com/. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://novelonlinefull.com/chapter/james_nasmyth_engineer_an_autobiography/chapter_16.

Кинематика. «Объяснение процесса литья металла». Общая кинематика. 4 октября 2018 г. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://www.generalkinematics.com/blog/metal-casting-process-explained/.

Револьвы, ООО. «Джеймс Ватт» о Revolvy.com. » Revolvy. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://www.revolvy.com/page/James-Watt.

Револьвы, ООО. «Роберт Форестер Мушет» на Revolvy.com ». Revolvy. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://www.revolvy.com/topic/Robert Forester Mushet & item_type = topic.

«История чугуна — что нужно знать». Производители чугуна в Индии — Bengal Iron Corporation. 24 сентября 2018 г. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://www.bicindia.com/the-history-of-cast-iron/.

Туркели, Алтан.«История литья металлов». http://mimoza.marmara.edu.tr/~altan.turkeli/files/cpt-1-history_of_metal_cast.

PDF-файл слайдов, демонстрирующий историю литья металлов, созданный профессором класса технологии литья

«Когда началась промышленная революция? Ключевые даты и сроки ». История Хита. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://www.historyhit.com/when-did-the-industrial-revolution-start-key-dates-and-timeline/.

Уайльд, Роберт. «Роль железа в промышленной революции.ThoughtCo. 8 июля 2018 г. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://www.oughttco.com/iron-in-the-industrial-revolution-1221637.

Городской совет округа Рексхэм и Рексхэм. «Джон Уилкинсон — его влияние и наследие». John Wilkinson & Bersham Ironworks — Джон Уилкинсон — Его влияние и наследие — WCBC. По состоянию на 8 апреля 2019 г. http://www.wrexham.gov.uk/english/heritage/bersham_ironworks/impact_legacy.htm.

Яп и Мин Чу. «Исследование параметров процесса обработки ковкого чугуна в пресс-форме.”Институциональный репозиторий UMP. 1 ноября 2009 г. По состоянию на 8 апреля 2019 г. http://umpir.ump.edu.my/id/eprint/1075/.

История чугунного литья Часть 2

Развитие чугунного литья основано на долгой истории инноваций, как и история компании C.A. Lawton Co. В первой статье этой серии прослеживается история чугунного литья с самых ранних проявлений, тысячи лет назад, до Европы в начале 1800-х годов. В этой статье мы проследим рост чугунного литья с 1800-х по 1950-е годы — новый железный век.

1825 год был назван началом Нового железного века. Металлургическая промышленность испытывала огромный спрос на строительство железных дорог и мостов, и, кроме того, увеличивалось использование изделий из чугуна в гражданских целях. В то время все, что можно было сделать из железа, делалось из железа.

Спрос на железо продолжал расти в 1828 году, когда Джеймс Бомонт Нильсон усовершенствовал коксовую печь Абрахама Дарби. Нейлсон разработал энергосберегающую практику, в которой отработанное тепло выхлопных газов использовалось для предварительного нагрева воздуха для горения.В результате количество топлива, которое требовалось на единицу чушкового чугуна, было значительно уменьшено, а стоимость его производства также снизилась.

Повышение безопасности чугунного литья

Следующим участником эволюции чугунного литья является Джеймс Нэсмит, чьи изобретения не только повысили производственную экономичность, но, что более важно, безопасность рабочих. Однако мы позволим ему самому рассказать вам свою историю. Ниже приводится отрывок из автобиографии Нэсмита.

«Здесь я должен сказать несколько слов о моем предохранительном ковше.Я заметил, какую большую опасность представляет для рабочих метод выливания расплавленного чугуна в литейные формы. Раскаленный добела жидкость переливалась из плавильной печи в большой ковш с одной или двумя поперечными ручками и рычагами, которыми управляли дюжина или пятнадцать человек. Ковш содержал много тонн расплавленного чугуна и перемещался краном в изложницы. Для этого требовались величайшая осторожность и стойкость. Если происходило спотыкание и ковш слегка опрокидывался, на пол оказывался всплеск раскаленного металла, который при отдаче летел на мужскую одежду, поджигал ее или приводил к ужасным ожогам и ожогам. .”

«Чтобы предотвратить эти несчастные случаи, я изобрел безопасный литейный ковш. Я применил винтовой диск, прикрепленный к цапфе ковша, на который воздействовал бесконечный винт, прикрепленный к стропе ковша; и таким образом один человек мог перемещать самый большой ковш по его оси и выливать его расплавленное содержимое с максимальной легкостью и безопасностью. Таким образом был устранен не только риск несчастного случая, но и безупречное качество отливки благодаря постоянному потоку раскаленного металла в кристаллизатор.Таким образом, полностью удалось избежать нервного беспокойства и замешательства, которые обычно сопровождали разливку металла, необходимого для более широкого класса отливок ».

«В то же время я представил еще одно усовершенствование этих литейных ковшей, которое, хотя и имеет второстепенное значение, в немалой степени способствовало совершенствованию крупных отливок. Это состояло в том, чтобы подвесить «скиммер» к краю ковша, чтобы удерживать шлаки (шлак, отходы металла или примеси), которые неизменно плавают на поверхности расплавленного металла.Раньше это делалось вручную, и следствием этого было множество несчастных случаев. Но теперь чистый поток чистого металла в формы был обеспечен, а образование шлаков механически сдерживалось. Все, что должен сделать обслуживающий персонал, — это отрегулировать наклон скиммера так, чтобы его нижний край находился достаточно глубоко под поверхностью вытекающего металла ».

«Эти изобретения были сделаны в 1838 году. Я мог бы запатентовать их, но предпочел бы сделать их достоянием общественности. Я разослал чертежи и описания безопасного литейного ковша всем основным основателям как дома, так и за рубежом, и вскоре после этого был очень доволен их сердечным выражением его практической ценности.Ковш стал повсеместным. Общество искусств Шотландии, которому я отправил рисунки и описания, оказало мне честь вручить мне свою большую серебряную медаль в знак признания изобретения «.

Nasmyth уникален, потому что он первый новатор, которого мы обсуждали, который действительно сосредоточился на повышении безопасности на рабочем месте. Другие новаторы были сосредоточены на улучшении процесса литья чугуна. Хотя Нэсмит действительно повысил эффективность и простоту процесса литья чугуна, его приоритетом номер один была безопасность.

У Нэсмита и Лоутона много общего!

Рождение черной металлургии

Одна из самых замечательных особенностей чугунолитейной промышленности заключается в том, что она дала начало сталелитейной промышленности. Одна из самых ранних форм стали, когда-либо созданных, была известна как блистерная сталь. Он был произведен в Германии и Англии в 17, ^и веках путем процесса, называемого цементацией. В этом процессе древесный уголь и кованое железо помещали в каменный ящик и нагревали, чтобы железо могло поглощать углерод из древесного угля.При повторном нагревании содержание углерода в железе увеличивалось бы и равномерно распределялось по всему железу. После охлаждения результатом была черновая сталь, которая была более обрабатываемой, чем чугун из-за более высокого содержания углерода.

В 1740-х годах английский часовщик по имени Бенджамин Хантсман обнаружил, что металл можно плавить в глиняном тигле, а затем очищать, удаляя металлолом, оставшийся в процессе цементирования. Его открытие произошло во время его попыток разработать более качественную сталь для своих часовых пружин.Он добился успеха в своих попытках и создал то, что известно как литая сталь.

Бессемеровский процесс революционизирует обработку стали

Однако в случае как литой, так и черновой стали стоимость производства была большим ограничивающим фактором. Вот как наши следующие новаторы преодолели это препятствие: в 1851 году сэр Генри Бессемер и Виллиан Келли начали разработку простых преобразователей, которые использовали струю воздуха для выжигания примесей и избыточного углерода в чугуне.

Хотя Келли был первым, кто успешно применил преобразователь, Бессемер быстро получил патент на это изобретение, назвав его Бессемеровским процессом.Некоторые считают, что владение этим процессом Бессемером было неким обманом, утверждая, что Бессемер взял работу Келли, улучшил ее и запатентовал.

Те, кто считал, что Бессемер действовал неэтично, приводили следующие факты: Келли успешно использовала этот процесс до Бессемера. Кроме того, Келли не хватало финансовых ресурсов, необходимых для совершенствования процесса для коммерческого использования. Наконец, Келли смог доказать патентный приоритет в 1857 году. Как бы то ни было, этот процесс до сих пор известен в отрасли под именем Бессемера.

Бессемеровский процесс имеет большое значение, поскольку он был первым недорогим процессом, разработанным для производства стали из расплавленного чугуна до появления мартеновской печи.

Бессемеровский процесс осуществлялся путем нагревания железа в грушевидном сосуде, конвертере, когда кислород проходил через расплавленный металл, чтобы высвободить диоксид углерода. Это повысило чистоту железа.

Процесс был быстрым и недорогим, удаляя углерод и кремний из железа за считанные минуты, но при этом удалялось слишком много углерода и оставалось слишком много кислорода.Несмотря на это, Бессемеровский процесс был огромной ступенькой. Это привело к индустриализации во всем мире и улучшению условий жизни, поскольку в строительстве было введено использование стали. Это также улучшило транспортировку, поскольку железные рельсы были заменены более прочными стальными.

Уточнения бессемеровского процесса

В конце 1850-х годов британский металлург Роберт Мушет нашел решение проблемы Бессемера. Spiegeleisen — это соединение, состоящее из железа, углерода и марганца.Марганец удаляет кислород из расплавленного железа, одновременно добавляя в него углерод, тем самым устраняя дисбаланс, созданный ранним бессемеровским процессом.

Осталась проблема удаления фосфора — примеси, делающей сталь хрупкой. В 1876 году валлиец Сидней Гилкрист Томас предложил решение, добавив известняк в бессемеровский процесс. Известняк отделил фосфор от используемого железа, а фосфор остался вместе со шлаком в печи.

Впервые железная руда из любой точки мира может быть использована для производства стали.В результате между 1867 и 1884 годами цены на сталь упали более чем на 80%. Кроме того, из-за литья чугуна продолжала расти сталелитейная промышленность.

В 1879 г. Компания Lawton Co., которая тогда называлась The Novelty Manufacturing Company, была основана К. А. Лоутоном и его дядей. К концу первого года работы компания уже разработала изобретение, которое произвело революцию в производстве муки.

Семь лет спустя начинающая компания чуть не закрыла свои двери, когда банкротство Jones Bank of De Pere.Однако в самый последний момент компания была спасена. В течение следующих 130 лет эта маленькая компания разработала инновации, которые обеспечили электричеством сельские фермерские районы, преодолели Великую депрессию и интегрировали бережливое производство в свой бизнес, хотя им и говорили, что это невозможно. Чтобы узнать больше о невероятной истории Лотона, ознакомьтесь с другими нашими статьями об истории пяти поколений Лотона.

Дебют высокопрочного чугуна

Ковкий чугун был разработан Кейт Миллис в 1943 году, а в 1949 году он получил патент на литой железный сплав для производства ковкого чугуна путем обработки магнием.Ковкий чугун получают путем длительной термообработки и используют для изготовления шестерен, штампов и многих других деталей машин.

Из-за уникальной структуры ковкого чугуна этот металл имеет важную характеристику: в то время как неплавкий чугун имеет чешуйки графита, ковкий чугун имеет концентрические слои графита, которые образуют конкреции. Эти конкреции придают ковкому чугуну ощущение губчатой стали без эффектов концентрации напряжений, которые чешуйки графита могли бы вызвать в некруглом чугуне.Эти свойства предотвращают распространение трещин в материале благодаря его более высокой пластичности и прочности.

Шлифованный ковкий чугун (ADI) был создан в 1950-х годах, но был коммерциализирован и добился успеха несколько лет спустя. ADI использует аустенит в процессе, который позволяет металлургам отливать более сложные формы с более стабильным качеством по более низким ценам.

Как видите, развитие чугунного литья основано на долгой истории инноваций — точно так же, как и история C.A. Lawton Co. Делая акцент на некоторых инновациях за долгую и разнообразную историю нашей отрасли, наша цель — повысить осведомленность о ее жизненно важной роли в нашей повседневной жизни. Лотон рад быть частью этого.

Следите за обновлениями, чтобы узнать больше интересных фактов об истории и науке литья чугуна!

Цитируемых работ

Чугун в Древнем Китае. По состоянию на 8 апреля 2019 г. http://iron-foundry.com/cast-iron-in-ancient-china.html.

Белл, Теренс. «История стали.»The Balance. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://www.thebalance.com/steel-history-2340172.

«Доменная печь». Blast_furnace. По состоянию на 8 апреля 2019 г. http://www.chemeurope.com/en/encyclopedia/Blast_furnace.html.

«Доменная печь». Википедия. 8 апреля 2019 г. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://en.wikipedia.org/wiki/Blast_furnace#cite_note-2.

Британника, редакторы энциклопедии. «Электропечь». Британская энциклопедия. 1 июля 2008 г. Проверено 8 апреля 2019 г.https://www.britannica.com/technology/electric-furnace.

Британника, редакторы энциклопедии. «Чугун.» Британская энциклопедия. 4 августа 2016 г. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://www.britannica.com/technology/cast-iron.

Британника, редакторы энциклопедии. «Бессемеровский процесс.»Encyclopædia Britannica. 20 июня 2016 г. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://www.britannica.com/technology/Bessemer-process.

Британника, редакторы энциклопедии. «Генри Корт». Британская энциклопедия. 1 января 2019 г. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://www.britannica.com/biography/Henry-Cort.

Корт.»,» Генри. «Генри Корт». Энциклопедия мировой биографии. 2019. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://www.encyclopedia.com/people/science-and-technology/metallurgy-and-mining-biographies/henry-cort.

«Ковкий чугун». Википедия. 27 марта 2019 г. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://en.wikipedia.org/wiki/ductile_iron.

«Электродуговая печь». Википедия. 20 января 2019 г. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://en.wikipedia.org/wiki/Electric_arc_furnace.

«Металлургический завод Фоллинг Крик».»Википедия. 23 февраля 2019 г. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://en.wikipedia.org/wiki/Falling_Creek_Ironworks.

Наследие Те Манату Таонга. «Электродуговая печь». Энциклопедия Новой Зеландии Те Ара — Энциклопедия Новой Зеландии Те Ара. 9 июля 2013 г. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://teara.govt.nz/en/diagram/5885/electric-arc-furnace.

Нэсмит, Джеймс. ДЖЕЙМС НАСМИТ Его автобиография: Глава 11 Bridgewater Foundry — Партнерство. По состоянию на 8 апреля 2019 г. http://www.anvilfire.ru / 21centbs / stories / James_Nasmyth / jn11.htm.

«Промышленное металлическое литье, металлические отливки, литейные печи, производитель литейного оборудования, поставщик, экспортер». Промышленное литье металла, Отливки металла, Литейные печи, Производитель литейного оборудования, Поставщик, Экспортер. По состоянию на 8 апреля 2019 г. http://www.industrialmetalcastings.com/.

«Утюг». Как производятся продукты. По состоянию на 8 апреля 2019 г. http://www.madehow.com/Volume-2/Iron.html.

«Китай железного века». Википедия. 30 сентября 2018 г. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://en.wikipedia.org/wiki/Iron_Age_China.

«Джеймс Нэсмит: инженер; автобиография, часть 16, онлайн». Https://novelonlinefull.com/. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://novelonlinefull.com/chapter/james_nasmyth_engineer_an_autobiography/chapter_16.

Кинематика. «Объяснение процесса литья металла.»General Kinematics. 4 октября 2018 г. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://www.generalkinematics.com/blog/metal-casting-process-explained/.

Револьвы, ООО. «» Джеймс Ватт «на Revolvy.com». Revolvy. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://www.revolvy.com/page/James-Watt.

Револьвы, ООО. «Роберт Форестер Мушет» на Revolvy.com «. Revolvy. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://www.revolvy.com/topic/Robert Forester Mushet & item_type = topic.

«История чугуна — что нужно знать.«Производители чугуна в Индии — Bengal Iron Corporation. 24 сентября 2018 г. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://www.bicindia.com/the-history-of-cast-iron/.

Туркели, Алтан. «История литья металлов». http://mimoza.marmara.edu.tr/~altan.turkeli/files/cpt-1-history_of_metal_cast.

PDF-файл слайдов, демонстрирующий историю литья металлов, созданный профессором класса технологии литья

«Когда началась промышленная революция? Ключевые даты и сроки». История Хита.По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://www.historyhit.com/when-did-the-industrial-revolution-start-key-dates-and-timeline/.

Уайльд, Роберт. «Роль железа в промышленной революции». ThoughtCo. 8 июля 2018 г. По состоянию на 8 апреля 2019 г. https://www.oughttco.com/iron-in-the-industrial-revolution-1221637.

Городской совет округа Рексхэм и Рексхэм. «Джон Уилкинсон — его влияние и наследие». John Wilkinson & Bersham Ironworks — Джон Уилкинсон — Его влияние и наследие — WCBC.По состоянию на 8 апреля 2019 г. http://www.wrexham.gov.uk/english/heritage/bersham_ironworks/impact_legacy.htm.

Яп и Мин Чу. «Исследование высокопрочного чугуна в параметрах процесса обработки пресс-форм». Институциональный репозиторий UMP. 1 ноября 2009 г. По состоянию на 8 апреля 2019 г. http://umpir.ump.edu.my/id/eprint/1075/.

История кованого железа

Взглянуть на историю кованого железа — значит взглянуть на историю человеческих инноваций. Во все времена из кованого железа строили древние постройки, военные корабли и железные дороги.Кованое железо участвовало в войнах, строило королевства и служило строением для вечных исторических памятников. Сегодня кованое железо, неподвластное времени, можно найти в любом месте дома: от светильников до винных стеллажей и подсвечников.

Термин «кованое железо» происходит от глагола «работать» в прошедшем времени. Со временем многие исторические формы английского языка вышли из употребления, и по прошествии длительного периода времени слово «созданный» было заменено словом «работало». Итак, в буквальном смысле термин «кованое железо» означает «обработанное железо».»

До развития современного производства стали кованое железо было наиболее часто используемой формой ковкого чугуна. Это означает, что, в отличие от чугуна, кованое железо не так хрупко. Кованое железо имеет более низкое содержание углерода, что делает его более твердым и прочнее, но легче сваривается. На пике своего развития кованое железо использовалось в производстве почти всего по всему миру.

Благодаря своей пластичности и прочности, кованое железо было желанным на протяжении тысячелетий. В древние времена, кузнецы считались столь же важными, как и местный врач, потому что, как врач сохранял здоровье людей, кузнец поддерживал движение города.Для многих способность кузнеца превращать кажущийся грубым и твердый материал во что-то потрясающей красоты была волшебной.

Кованое железо бывает двух разных типов: древесный уголь и луженое железо. Древесный уголь в основном использовался с железного века до конца восемнадцатого века и производился на древесном угле. Луженое железо, используемое на заре индустриальной эры, производится из чугуна в печи с косвенным нагревом угля.

Одним из первых методов производства железа было использование шаровар.Клумба — это своего рода печь с ямой и дымоходом, стены которой украшены каменными или глиняными стенами для термостойкости. Глиняные трубы вводятся около дна ямы, чтобы обеспечить поток воздуха либо из естественного источника, либо за счет использования типа воздушного насоса, известного как сильфон. Как только цветник был заполнен древесным углем и железной рудой, его зажигали, и воздух пропускал через трубы, питая огонь и нагревая смесь до температуры чуть ниже точки плавления железа. Это заставляло примеси плавиться и стекать, в то время как окись углерода из древесного угля восстанавливала руду до железа в губчатой массе.Затем этот материал был выкован с помощью молотков, которые удалили загрязнения в процессе.

Такие инновации, как использование гидроэнергии и доменной печи, продвигали этот процесс на протяжении столетий, но именно изобретение пудлинговой печи в 1784 году привело к пику использования кованого железа. Техника лужения создала производство кованого железа без древесного угля. Это позволило значительно расширить использование железа по всей Великобритании и частично спровоцировать Промышленную революцию.

Примеры ранних изделий из железа относятся к Древнему Египту и Месопотамии примерно в 3500 году до нашей эры. Примерно в 8 веке до нашей эры ранние цивилизации, такие как хетты и микенские греки, начали вооружать свои армии железными мечами. Обширная доступность сырья снабжала целые армии железным оружием. Знания об использовании железа распространились с Ближнего Востока в Грецию и Эгейский регион к 1000 году до нашей эры. и достигла Западной и Центральной Европы к 600 г. до н. э.К V веку до нашей эры железные мечи заменили бронзу по всей Европе.

До средневековья кованое железо использовалось в основном для изготовления оружия и инструментов, однако средневековый период принес с собой множество применений кованого железа. Его начали использовать для прикрытия дверей и окон зданий для защиты от нападений рейдеров. Но, что более заметно, кованые изделия стали появляться в декоративных целях. Некоторые из этих прекрасных работ до сих пор можно увидеть в известных европейских достопримечательностях, таких как Кентерберийский и Винчестерский соборы Англии и Нотр-Дам де Пари.

Начиная с XVI века изделия из металла стали изысканными и декоративными, начиная с изысканных соборов Испании и заканчивая балконами, внутренними двориками и воротами Франции. Бум производства изделий из железа в 18 веке привел к появлению красивых перил и ворот по всему Лондону и в конечном итоге добрался до Соединенных Штатов, что наиболее заметно во французском стиле Нового Орлеана.

Спрос на кованое железо достиг своего пика в 1860-х годах, когда популярность броненосных военных кораблей росла вместе с ростом производства железных дорог в Соединенных Штатах.По мере того, как железо стало более распространенным, оно стало широко использоваться для изготовления кухонной утвари, плит, решеток, замков, оборудования и других предметов домашнего обихода.

Популярность и использование кованого железа снизились с ростом доступности мягкой стали. Мягкая сталь, которая также имеет низкое содержание углерода, обладает многими свойствами кованого железа. Поскольку низкоуглеродистая сталь дешевле и ее легче производить в массовом порядке, сырье из кованого железа постепенно исчезло, пока последний металлургический завод не прекратил производство в 1970-х годах.Кованое железо больше не производится в промышленных масштабах, но по-прежнему производится для копирования, восстановления и консервации исторических металлических изделий. Многие изделия, которые сегодня называют кованым железом, на самом деле сделаны из мягкой стали. Такие изделия, как перила, ворота, мебель, освещение и другие декоративные изделия, производятся из низкоуглеродистой стали.

Сегодня искусство обработки необработанной стали вручную с помощью молотка и наковальни продолжает оставаться искусством в условиях растущего спроса на качественные кованые аксессуары для дома и мебель ручной работы.Несмотря на то, что декор из кованого железа выкован и сформирован из более новых более прочных форм сырья, такого как низкоуглеродистая сталь, красота и детали этого трудоемкого ремесла все же можно оценить.

Эта вечная традиция живет во множестве товаров, доступных в различных специализированных магазинах кованого железа и местных кузнечных мастерских. Поскольку железный элемент и стиль настолько универсальны, мебель из кованого железа и железный декор можно найти почти в каждом доме, коттедже или коммерческом учреждении.Качественный декор из кованого железа и мебель из железа можно найти в таких магазинах, как Timeless Weled Iron, где интерьер и мебель имеют качество семейной реликвии и предназначены для использования в течение нескольких поколений. Кованое железо удовлетворяло вкусы и потребности людей на протяжении тысяч лет и будет оставаться очень ценным продуктом еще долгие годы.

Эта информация была создана для вас Автор: Timeless Кованое железо

Серый чугун — обзор

Серый чугун

Серый чугун — это широкий термин, используемый для ряда чугунов, микроструктура которых характеризуется наличием чешуйчатого графита в железной матрице.Такие отливки часто содержат 2,5–4% углерода, 1–3% кремния и некоторые добавки марганца от 0,1 до 1,2%.

Это один из наиболее широко используемых сплавов железа. Прочность серого чугуна зависит от матрицы, в которую встроен графит (свободный углерод). Матрица может варьироваться от феррита до перлита и различных комбинаций двух фаз. Крупные хлопья графита снижают прочность и пластичность, поэтому для получения мелких хлопьев используются модификаторы.

Серый чугун назван в честь его серой изломанной поверхности, которая возникает из-за того, что чешуйки графита отклоняют проходящую трещину и инициируют бесчисленные новые трещины по мере разрушения материала.Белый чугун твердый и хрупкий. Серые чугуны более мягкие, с микроструктурой графита в матрице преобразованного аустенита и цементита. Чешуйки графита, которые представляют собой трехмерные розетки, имеют низкую плотность и, следовательно, компенсируют сжатие при замерзании, что дает хорошие отливки без пористости.

Чешуйки графита обладают хорошими характеристиками демпфирования и обрабатываемостью, поскольку графит действует как стружколом и смазывает режущие инструменты. В приложениях, связанных с износом, графит полезен, потому что он помогает удерживать смазочные материалы.Однако чешуйки графита также являются концентраторами напряжений, что снижает ударную вязкость. Таким образом, рекомендуемое прилагаемое растягивающее напряжение составляет лишь четверть его фактического предела прочности на растяжение.

Известно, что сера в чугунах способствует образованию чешуек графита. Графит можно вызвать осаждением сфероидальной формы путем удаления серы из расплава с использованием небольшого количества карбида кальция. За этим следует небольшое количество магния или церия, которые отравляют предпочтительные направления роста и приводят к изотропному росту, что приводит к образованию сфероидов графита.Обработка кальцием необходима перед добавлением магния, потому что последний также имеет сродство как к сере, так и к кислороду, тогда как его сфероидизирующая способность зависит от его присутствия в растворе в жидком железе. Магний часто добавляют в виде сплава с железом и кремнием (Fe-Si-Mg), а не в виде чистого магния.

Однако магний имеет тенденцию способствовать осаждению цементита, поэтому кремний в форме ферросилиция также добавляется для обеспечения осаждения углерода в виде графита.Ферросилиций является модификатором в системе.

Серый чугун на сегодняшний день является самой старой и наиболее распространенной формой чугуна. В результате многие считают, что это единственная форма чугуна, и термины чугун и серый чугун используются взаимозаменяемо. К сожалению, единственное общеизвестное свойство серого чугуна — хрупкость — также присваивается «чугуну» и, следовательно, всем чугунам. Серый чугун назван так потому, что его трещина имеет серый цвет. Он содержит углерод в виде чешуек графита в матрице, состоящей из феррита, перлита или их смеси.

Текучесть жидкого серого чугуна и его расширение во время затвердевания из-за образования графита сделали этот металл идеальным для экономичного производства безусадочных сложных отливок, таких как блоки цилиндров.

Чешуйчатая форма графита в сером чугуне оказывает доминирующее влияние на его механические свойства. Чешуйки графита действуют как концентраторы напряжений, которые могут преждевременно вызвать локализованное пластическое течение при низких напряжениях и инициировать разрушение матрицы при более высоких напряжениях.В результате серый чугун не проявляет упругих свойств и разрушается при растяжении без значительной пластической деформации, но имеет отличные демпфирующие характеристики. Наличие чешуек графита также придает серому чугуну отличную обрабатываемость и самосмазывающиеся свойства.

ASTM Specification A-48 перечисляет несколько классов серого чугуна в зависимости от прочности на разрыв. Определен диапазон прочности на разрыв от 20 до 60 тысяч фунтов на квадратный дюйм.

Чугун с пределом прочности на разрыв более 40 тысяч фунтов на квадратный дюйм считается высокопрочным чугуном.

Прочность на сжатие для многих применений намного важнее, чем предел прочности на разрыв, и во многих случаях серый чугун работает лучше, чем сталь, в приложениях с нагружением сжатием.

История литья металлов — MetalTek

Сегодня литье металла — это сложный и замысловатый процесс, требующий точной химии и безупречного исполнения. Хотя современные методы могут быть относительно новыми по сравнению с историей человеческой цивилизации, первое литье металлов на самом деле можно проследить вплоть до 4000 г. до н.э.В те времена золото было первым металлом, который был отлит из-за его ковкости, а тогда металл из инструментов и украшений использовался повторно из-за сложностей получения чистой руды. Однако медная лягушка — самая старая из известных в настоящее время отливок; считается, что он был сделан в 3200 году до нашей эры в Месопотамии (современный Ирак). Затем бронза стала предпочтительным металлом для литья из-за ее жесткости по сравнению с золотом, и ее плавили и отливали в различные инструменты и оружие с помощью постоянных каменных форм.Процесс литья распространился в Египет к 2800 году до нашей эры, и эффективное выполнение этого процесса оказало огромное влияние на их усиление в бронзовом веке. Около 1300 г. до н.э. династия Шан в Китае первой применила литье в песке при плавлении металлов. Затем, около 500 г. до н.э., династия Чжоу представила миру чугун, но он использовался в основном для фермеров. Чугун не стал военным инструментом или украшением вплоть до династии Цинь почти 300 лет спустя.

Перенесемся вперед почти на 1000 лет, и в то время религия играла важную роль в развитии и внедрении инновационных технологий в литейном производстве.Необычайная эволюция произошла в результате строительства соборов и церквей, процессы плавления и изготовления форм быстро продвинулись, чтобы не отставать от требований доминирующей католической церкви. Это также обозначило границу периода между литьем в художественных целях и рассмотрением литья как технологии с неизвестным потенциалом. Вскоре после развития литья колоколов, по иронии судьбы, монах из Гента (современная Бельгия) первым отлил пушку в 1313 году с использованием той же технологии.Спустя более 150 лет после первой литой пушки Ваннокчо Бирингуччо, также известный как отец литейной промышленности, сделал первый письменный отчет о литейных технологиях. Его работа, De Le Pirotechnia , была разделена на 10 разделов, охватывающих многие темы, включая минералы, анализ, плавку, сплавы, литье, а также алхимию; это один из старейших технических документов эпохи Возрождения.

Примерно 200 лет спустя, после того, как в Новом Свете были основаны британские колонии, в Согусе, штат Массачусетс, было запущено первое «американское» литейное производство.Это литейное предприятие, Saugus Iron Works, было открыто в 1645 году и также пользовалось освобождением от налогов наряду с 20-летней монополией на все производство чугуна благодаря Общему суду Массачусетса. Почти 300 лет спустя это начало американской черной металлургии, наконец, стало национальным историческим памятником в 1968 году после того, как в течение 15 лет было частным музеем Института железа и стали. Хотя точный год оспаривается, между 1756 и 1767 годами произошла трансформация железнодорожной отрасли, когда Ричард Рейнольдс, а не США.Компания S. Foil Company one начала замену существующих деревянных рельсов на чугунные рельсы для транспортировки чугуна и угля в Шропшире, Англия.

Примерно в то же время семь мужчин с литейным образованием поставили свои подписи под Декларацией независимости. Среди наиболее примечательных мастеров-литейщиков, подписавших самый известный документ в истории, Джордж Тейлор был мастером по металлу и полковником в ополчении Пенсильвании, он начал свою карьеру с загребания угля в печи на заводах Warwick Furnace, Rock Run Furnace и Coventry Forge. Даремский металлургический завод; его компания была первым поставщиком боеприпасов для Континентальной армии, производившим дробь из винограда, пушечные ядра, дробовики и пушки.Джордж Росс также подписал Декларацию независимости и имел значительные связи с черной металлургией. Компания Росса отвечала за строительство многих печей и кузниц, в том числе Mary Ann Furnace и Spring Forge. В дополнение к своему резюме, Росс также был полковником Континентальной армии и был судьей в Адмиралтейском суде Пенсильвании, где вопрос о правах штата стал в центре внимания только что созданной страны. Помимо своего вклада в металлообработку и независимость Америки, сын Росс женился на Бетси Гриском, которая позже была известна созданием первого американского флага.

Вскоре после американской революции центробежное литье стало последней инновацией в литейной промышленности. Хотя общая идея использования центробежных сил для производства отливок была известна в течение некоторого времени, А.Г. Экхардт получил патент в 1809 году, который раскрыл физику и преимущества этого нового процесса. Менее чем через десять лет Mount Joy Forge, позже известная как Valley Forge, была первой в США, производящей стальное литье. Помимо деловых отношений Джорджа Тейлора и Джорджа Росса, а также производства стали в Valley Forge, Пенсильвания стала домом для многих инноваций в металлообработке не только в Америке, но и во всем мире.Это мнение продолжало подтверждаться в 1837 году; Компания S. Jarvis Adams Co. разработала первую формовочную машину, которая будет коммерчески доступна на рынках. Дальнейшее развитие этой машины привело к получению в 1849 году первого патента на машину для литья под давлением Дж. Дж. Дж. Стерджисс, он использовался для удовлетворения растущей потребности в свинцовой печати в растущей газетной индустрии.

20, ^, век стал местом бурного роста технологий литья и процессов, на которых основаны самые современные методы.Спустя семь лет после окончания Первой мировой войны рентгеновская технология была впервые использована для определения качества отливки. После этого прорыва все отливки, сделанные для военных самолетов США, должны были пройти такие проверки, чтобы быть принятыми.

Следующее крупное новшество в мире литья произошло полвека спустя, когда ESCO Corp. стала первым сталелитейным заводом, который в 1973 году стал производить сплавы с помощью процесса кислородного обезуглероживания аргона (AOD). доступный метод для моделирования затвердевания металла или заполнения форм до тех пор, пока такие программы, как MAGMA-soft, ProCast и Flow3D, не появились на рынке в качестве решений для моделирования форм в 1980-х годах.

В начале 80-х годов прошлого века компания MetalTek International впервые внедрила новый процесс, получивший название , почти чистая формовка , который сочетает в себе различные технологии формовки, такие как литье в песчаные формы и литье по выплавляемым моделям , с высокотехнологичным центробежным процессом , чтобы максимизировать преимущества. каждого. Сетевое формирование можно легко добавить, чтобы добавить O.D. профили для центробежного литья деталей с использованием песчаных, керамических или разъемных графитовых матриц. Истинное формование сетки при уровнях литья по выплавляемым моделям О.D. Детали могут быть добавлены с помощью запатентованной технологии формирования сетки MetalTek и специальных инструментов. Помимо снижения затрат за счет экономии из-за меньшего количества используемого металла, центробежное литье позволяет осуществлять более жесткий контроль качества, особенно в тех случаях, когда затвердевание сплава является проблемой. Наконец, поскольку формование выполняется отливкой, а не механической обработкой, заказчики получают экономию на затратах на обработку.

Наконец, последний поворотный момент для литейной промышленности был принят Министерством энергетики США в Законе об исследованиях конкурентоспособности литья металлов, принятом Сенатом и Палатой представителей США в 1990 году.Этот законопроект направлен на предоставление финансирования и ресурсов для проведения исследований в области технологий в области литья металлов с целью обеспечения конкурентоспособности отрасли, энергоэффективности, национальной безопасности и экономического благополучия в Соединенных Штатах. Проект CFD (вычислительная гидродинамика) привел к созданию программного обеспечения Arena-Flow; это программное обеспечение было разработано для новейших разработок в области формирования шаблонов. В то время как другие программы были сосредоточены в основном на одном аспекте процесса литья, таком как гидродинамика или затвердевание, эта программа объединила множество регулируемых переменных вместе, чтобы получить надежную и последовательную заливку, когда дело дошло до литья металлов различных форм и сплавов.