Чугунное литье в России

Чугун представляет собой многокомпонентный сплав железа с другими элементами, характеризующийся эвтектическим превращением.

В зависимости от формы углерода, обусловливающего вид излома чугуна, различают следующие отливки

• Отливки из серого чугуна, в которых углерод на-ходится, главным образом, в свободном состоянии, чаще всего в виде пластинчатого графита.
• Отливки из белого чугуна, в которых углерод находится в связанном состоянии в виде карбидов.
• Отливки из отбеленного чугуна, в которых часть сечения (внешняя) состоит из белого чугуна, а другая (внутренняя) — из серого чугуна.
• Отливки из ковкого чугуна, получаемые в «результате отжига белого чугуна, В процессе этого отжига может происходить окисление и удаление углерода (обезуглероживание отливок) или распад карбидов с образованием округленных включений свободного углерода (углерода отжига). Ковкий чугун, получаемый по первому способу, имеет светлый излом и носит название белосордечного. Ковкий чугун, получаемый по второму способу, имеет темный бархатистый из¬лом и носят название черносердечкого.

Чугун отличается сравнительно низкой температурой плавления и хорошими литейными свойствами. Поэтому он издавна применяется как литейный материал при производстве разнообразных и сложных отливок.
Ряд исследований доказывает, что еще за шесть веков до нашей эры отливки из серого и белого чугунов были известны в Китае, где благодаря природным особенностям руд можно было получать чугун с высоким содержанием фосфора (до 7%) и низкой температурой плавлений (около 950°).
В России, как и в Западной Европе, производство чугунного литья началось в средние века. В XVI веке, при Василии Ш. и Иване Грозном, оно начало широко развеваться в Москве, в окрестностях Тулы к Каширы и т.д.
С тех пор чугунолитейное производство, благодаря упорному труду и таланту русских мастеров, непрерывно расширяется в нашей стране. В Петровскую эпоху, в связи с развитием уральской металлургии, Россия по выпуску чугуна превзошла все страны мира,
С постройкой ряда заводов на Урале (Невьянского. Каменского, Алапаевского. Нижнетагильского и др.) и в Олопецком крас (Петровского и др.). Россия уже в первой четверти XVIII века стала экспортировать железо и чугунные отливки за границу. Каслинский завод, который изготовляет сейчас сложные художественные отливки, уже в то время славился своим тонким литьем. 
Особо следует отметить в тот период деятельность Баташева, построившего ряд заводов а районе средней и нижней Оки и приспособившего свою продукцию к требованиям рынка. Он первый построил в 1774 г, специальный литейный завод Гусевский с применением на нем литья второй плавки в особых поворотных шахтных печах (прототипах вагранки).
Самобытным путем построена у нас также стационарная вагранка в виде восьмигранной кирпичной шахтной печи, носившей поэтому название «во гранях». Таким образом, патент, выданный впоследствии в Англии Валькинсону на якобы изобретенную им вагранку, не может опровергнуть несомненный приоритет нашей страны в этом отношении.
Особенностью чугунолитейного производства начала XIX века является отделение литейных цехов от доменных, окончательное закрепление чугуна второй плавки и организация литейных в местах наибольшего спроса на чугунные отливки — в больших городах, при машиностроительных заводах.
Кроме того, литейные специализируются и механизируются. Появляются специальные труболитейные, литейные ковкого чугуна, художественного литья, эмалированных отливок и т. д.
Плавильными аппаратами в этих литейных служили торны, пламенные пени и вагранки, в зависимости от рода топлива я типа отливок. Так, например, при отливке крупных деталей, для которых требовалось большое количество чугуна с низким содержанием углерода и кремния, применялись пламенные печи, для мелкого литья и ковкого чугуна — тигельные горны, в других случаях — вагранки. Последние потребляли тогда большое количество топлива и работали неэкономично, но постепенно совершенствовались. В частности, в конце XIX века в России уже был применен подогрев, дутья для вагранок К. Ф. Неймайером на Людиновском заводе и С. А., Дамовым на Онежском,
В середине XIX века развивается производство фасонного стального литья. Это дало мощный толчок научным изысканиям в области чугунолитейного производства, В последней четверти XJX века установили роль кремния при коксовой плавке, изучили влияние углерода, легирования и термической обработки чугуна но его свойства и т. д.
Русские техники и ученые во многих вопросах положили основу и способствовали развитию науки о литейном производстве. Наиболее выдающаяся в этом отношении работа была проведена во второй половине XIX века проф. Д. К. Черновым—основоположником современной металлографии. Большое значение имеют также работы А. С. Лаврова и Н. В, Калакуцкого в области ликвации, образования внутренних напряжений и т. д.
Несмотря на все эти успехи, развитие чугунолитейного производства в XIX веке шло медленно вследствие отдаленности базы производства (Урал, Сибирь) от машиностроительных заводов. Литейная техника в старой России совершенствовалась не на Урале и не в Сибири, а в центрах машиностроения, которые организовались в больших городах, и в первую очередь— в Петербурге и его окрестностях. Здесь был построен ряд литейных второй плавки, переплавлявших привозной чушковый чугун.
Старейшими литейными заводами были: Кронштадтский, оборудованный пламенными печами и дававший около 1200 г литья в год, главным образом пушек и снарядов; Петербургский, оборудованный вагранками и отливавший около 1600 г в год разных машинных деталей; Ижорский (Колпинский) - изготовлявший детали для военных судов; завод Берда, оборудованный как пламенными печами, так и «вагранками и дававший разнообразные чугунные отливки, и др.
Используя богатое наследие прошлого, литейщики XX века продолжили совершенствовать свою работу. Этому в значительной мере способствовали труды РУССКИХ ученых (М. А. Павлова, А. А, Байкова. Е. В. Грум-Гржи-майло, Курнакова, Н. М. Витторфа, С. С. Штейнберга. М. Г. Окнова, А. М. Бочвара и др.), которые вписали много славных страниц в науку о металлографии и металлургии железу и его сплавов. Мнoro сделано русскими специалистами (В. Н, Кнаббе, А. П. Гавриленко, М. Г, Евангуловым и др.), непосредственно в области чугунолитейного производства. Это богатое наследие широко развивают теперь советские ученые.