Занимательно о железе

Современный термист по установленному технологическому процессу производит закалку, отпуск и отжиг заготовок и деталей различных форм и размеров из простых и легированных сталей. Это очень интересная и сложная профессия, требующая больших теоретических знаний о свойствах металлов. Надо знать, как различные виды термообработки придают металлу те или иные свойства: закалка увеличивает твердость стали, отпуск снижает внутренние напряжения в детали, отжиг придает металлу вязкость.

Старинные рецепты дополняются новыми способами термообработки. Так, бельгийские специалисты предложили закаливать заготовки инструментов… вакуумом. Во время испытаний на заводе фирмы “Вейден” нагретые до нужной температуры фрезы, токарные резцы, метчики и сверла в железных емкостях быстро помещались в вакуумную камеру. А так как всякая закалка требует резкого перепада температуры, то одновременно с откачкой воздуха из камеры в ней понижали температуру до нуля градусов. Анализ результатов показал, что при таком способе закалки поверхность заготовок практически не окисляется, структура металла не приобретает вредных тепловых напряжений, а его верхний слой быстро избавляется от газообразных примесей. В итоге износостойкость инструмента повышается в 1,5–2 раза.

В старину издавали журналы, в которых нередко печатались разные советы, в том числе и по металлургии. Так, в журнале “Экономический магазин” за 1784 год сообщалось:

“Ежели хотеть железо сделать так плавко, как серебро, то всяко надобно соку, нажатого из травы золототысячницы и травы дикой цикореи, которая растет во многих местах и имеет цветы голубые, и остудить в оном мягкое хорошо раскаленное железо от 10 до 12 раз, так и будет (оно) очень бело и плавко”.

Однако автор все-таки заканчивает заметку предостережением: “Справедливо ли сие, или нет, того не знаю, а могут узнать сие чрез опыт сами любопытные”.

В первой половине XIX века “Журнал мануфактур и торговли” описывал “способ превращать хрупкий чугун в мягкое железо, пересыпая оный сахаром”. Способ “сладкой металлургии” заключался в следующем.

Твердый и хрупкий чугун помещали в закрытый сосуд, пересыпая его слоями сахара-сырца. Затем подвергали его нагреву в течение 20 часов и чугун превращался в самое мягкое и довольно ковкое железо. В заметке отмечалось, что “открытие сие действительно может быть полезно при обработке железа, а особливо если бы сахар был дешевле, нежели он ныне есть в Европе…”.

Однако и в наше время рекомендуют использовать сахар… в литейном деле. Исследования, проведенные в Щецинском политехникуме (ПНР), неожиданно показали, что наилучшим добавлением к формовочной смеси для отливки металла является сахар. Минимальная примесь его к формовочной массе позволяет без труда очищать отливку, значительно облегчая и ускоряя труд литейщиков. У нас с этой же целью применяют патоку и меляссу.

ЖЕЛЕЗО В ТЕХНИКЕ

Впервые из железа

Было время, когда железо употреблялось только для изготовления инструментов, сельскохозяйственных орудий и в военном деле. Позже железо начали применять в строительстве. Раньше других взялись за это русские. Металл употребляли на контурные связи. Дощатое и листовое кованое железо шло на устройство оконных ставен, железных кованых дверей. В последней четверти XVII века дощатым железом иногда покрывали крыши, например крышу Посольского приказа в Москве. Одна кованая доска весила 7,5 фунта (3 килограмма). Главы собора Василия Блаженного в Москве, построенного в XVI веке, были покрыты железом.

Использовались также чугунные строительные изделия. Например, при постройке палат князя В.В. Голицына в 1685 году для полов было приобретено 616 пудов 5 фунтов (9856 килограммов) литых чугунных досок, которые были в два с половиной раза дешевле кованого железа, и два литых чугунных столба весом 36 пудов 2 чети (584 килограмма). Летом 1712 года уральский заводчик Н. Демидов на многих стругах привез на Москву-реку 2700 чугунных половых одноаршинных досок, в длину и ширину по аршину с четвертью и толщиной два пальца.

На Урале в Невьянской башне, построенной Демидовым в 1725 году, двухметровой толщины стены намертво связывали железные брусья, дверные и оконные проемы укрепляли чугунные косяки, двери и ставни были железные кованые. Полы всех этажей и балконы ярусов устилали чугунные плиты. Башня сохранилась до сих пор.

И все-таки нельзя сказать, что в те времена широко использовали металл в строительстве: боялись хрупкости чугуна. Выдающийся русский экономист петровской эпохи И. Посошков в 1724 году рекомендовал за продажу чугуна на домовое строение брать штраф с торговца за гривну рубль: зачем-де он подсовывает ненадежный материал.