Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

Схема процесса точного литья по выплавляемым моделям: 1 — формовка восковой модели; 2 — из отдельных моделей собирается «елочка»; 3 — на «елочку» наносится слой керамического порошка; 4 — из керамической формы выплавляют воск; 5 — форма заливается снаружи керамикой, это делает ее более прочной; 6 — еще прочнее форма становится после обжига; 7 — теперь форму можно заполнить расплавленным металлом; 8 и 9 — после остывания металла остается разбить форму и разобрать «елочку» — теперь уже металлическую — на отдельные детали.

«Критические точки» Чернова: а — нижний предел, до которого нужно нагреть сталь при закалке; в — вторая критическая точка, она зависит от содержания углерода в стали; между х и с — тем­пература плавления стали разных марок.

Искусство нагревать металл

Процесс ковки основан на природных пла­стических свойствах металлов. Однако когда металл холодный, эти свойства проявляются крайне слабо или вовсе исчезают. Поэтому, для того чтобы металл стал пластичным, его нагревают до температуры свыше тысячи гра­дусов. Искусство нагревать металл очень слож­ное и тонкое. Кузнец или штамповщик должен помнить, что сталь каждой марки (или другой сплав) требует особого температурного режима. Ведь металлы — тела кристаллические. Каж­дый кристалл состоит из определенного числа симметрично расположенных и образующих те или иные геометрические формы атомов. Кри­сталл железа — это куб. Атомы в нем разме­щаются двояким образом. В одних случаях они располагаются в вершинах и центре куба, образуя так называемую объемноцентрированную решетку, в других — еще и посередине каждой грани. Такая решетка называется гранецентрированной. Легко понять, что во втором случае атомы размещены теснее, чем в первом. И чем теснее располагаются атомы в кристаллах, тем проч­нее металл.

Одно и то же железо может пребывать в том или ином кристаллическом состоянии. Оно меняется по мере нагрева или, наоборот, при остывании. Да и размер самого куба не остает­ся неизменным. В одних случаях грани куба больше, в других — меньше. Эта важнейшая осо­бенность железа называется аллотропией. Ее открыл в 1868 г. русский ученый Д. К. Чернов.

Ковка улучшает структуру металла: 1 — крупнозернистая

структура; 2—с зернами, вытянутыми в одном направлении

после ковки; 3— мелкозернистая.

Им были определены так называемые критические точки (температуры), при которых происходит перестройка кристал­лов. Впоследствии оказалось, что такие пере­стройки характерны не только для железа, но и для других металлов.

Поэтому, нагревая металл для ковки, необ­ходимо очень строго соблюдать температурный режим. Если металл перегреть, то кристаллы (зерна), из которых он состоит, сильно увели­чатся и металл станет непрочным; если недогреть, они не будут поддаваться ковке. В зависимости от того, сколько углерода содер­жится в стали, критические точки сдвигаются в сторону более высоких или более низких температур. Поэтому сталь с разным содержа­нием углерода нагревают по-разному.

Чтобы нагревать высококачественные ста­ли, строят печи из нескольких камер, в каждой из которых поддерживают определенную тем­пературу. В первую камеру загружают холод­ный металл, в ней температура 300—350°; за­тем, переходя из камеры в камеру, металл постепенно нагревается до 1050—1250°.

Очень крупные слитки нагревают в боль­ших однокамерных печах. Под (пол) в этих печах выдвижной — на нем слиток въезжает

237