Все, что нужно знать о чугунном литье

Литье из чугуна, если и не вечно, как мир, то точно не укладывается в критерии моды и популярности. И хоть в мире давно изобрели бетон, и не так давно полимеры, у декоративного литья остается очень много поклонников. А все потому, что свойства материала смело можно назвать уникальными, незаменимыми при некоторых задачах.

Чугуном называют сплав железа с углеродом и другими элементами. Это недорогой и прочный, с отличной износостойкостью материал, который часто используется в строительстве, промышленности и т. д. Литье же – это процесс, при котором сырье из жидкого состояния трансформируется в твердое. Металл отличают жидкотекучесть, твердость, усадка в процентах (до 1%), что помогает ему заполнить форму любой, даже сложной конфигурации. Чугунному литью не страшно долго быть на открытом воздухе, не боясь коррозии и деформации. А производят чугун в оборудовании, которое называется доменная печь. Температура нагрева от газогорения и угольной пыли растет, и получают два типа высокоуглеродистых сплавов: передельный и литейный.

Передельный сплав белый и твердый, в нем углерод содержится в связанной форме, на изломе заметно белое зерно. Твердым и режущим инструментом его не обработать. И это сырье служит основой для получения стали разных марок. Остальные виды материала – ковкий, серый и высокопрочный. Их отличает высокая жидкотекучесть, и применяют их для создания деталей литьевым методом в формы, которые впоследствии будут обрабатываться резанием. И твердость такого чугуна куда выше, чем у незакаленной стали.

Технология литья из чугуна известна, по крайней мере, тысячу лет. Конкретно в Европе первые сведения об использовании методики появились в XIV веке. И чугун тогда был главным материалом для производства пушек. Но настоящий расцвет его случился в XIX и XX веках. Чего только не делали из этого материала: трубопроводы, ограды, мосты, части архитектурного декора, несущие конструкции сооружений. Рельсы, двигатели, станки также производили и производят из чугуна. А ведь все еще гораздо ближе: можно не столкнуться с художественным литьем из чугуна, но зато каждый день использовать чугунную сковородку, а также обогревать дом чугунной батареей и т. д.

Многие слышали о мартеновском способе производства, когда для страны советов это был огромный показатель производственной и военной мощи. Конечно, время шло, появлялись более дешевые технологии работы с металлами и сплавами, и чугун перестал быть таким уж передовым материалом. А потом и вовсе появились пластик, композитные материалы, и люди стали обходиться и без чугунных утюгов, и без сковородок и т. д. Но свой заказчик у описываемых конструкций есть, и некоторые люди определённую продукцию видят выполненной только из чугуна.

Чугун делают даже в относительно, конечно, но домашних условиях. Это многоэтапный, непростой процесс.

Их делают из полистирола (вспененного, а потом подсушенного), размер зерна которого – до 0,9 мм. Сырье задувают в формы, запекают, а затем охлаждают. Далее модели можно склеить, а можно спаять блочно. Эти блоки потом опускаются в ванну, где будет на них нанесен противопригарный слой. Затем следует снова этап сушки. И если изделие сложной конфигурации, покрытие будет нанесено из сопла.

Блоки моделей надо отправить в опоку, которая располагается на основании с вибрацией. Затем они постепенно засыпаются смесью из глины и песка. Засыпка может осуществляться слой за слоем, при этом каждый хорошенько уплотняется. Наполненные и утрамбованные формы отправляются в заливочный цех. И с помощью вакуумного насоса песок уплотняется и становится по прочности оптимальным.

Его заливают напрямую в материал модели. Благодаря жидкому расплаву полистирольные вещества испаряются, и заполняются расплавом все рельефные детали. А уже продукты сгорания полистирола удаляют через вакуумный насос напрямую через форменные стенки.

В форме стынут чугунные отливки. Как быстро будет понижаться температура, будет зависеть от веса детали, от того, насколько толстые ее стенки, и от других критериев процесса производства. Потом формы разбивают, отливки чистят от фрагментов противопригарной краски, литники удаляют. Литье чугуна, в принципе, предусматривает использование спецотверстий, которые называются литниками. Это могут быть варианты из гипсовых форм, оболочковых, кокили (формы с защитой металлом), выплавляемые модели, а также образцы под давлением и газифицируемые экземпляры.

Также стоит отметить, что доменный процесс непрерывен в принципе, руду и флюс надо добавлять регулярно. И когда некоторое количество чугуна скопится, его выпустят в ковш, потом разольют по формам. Шлак в жидком виде не даст окислиться расплавленному металлу. Его сольют через леток после чугуна и вывезут за цеховое пространство. Потом его задействуют на цементном производстве.

Чугун – и это неоспоримо – считается хрупким металлом. Но это, наверное, один такой большой его недостаток. Например, чтобы длительно и статически его использовать, хрупкость не будет проблемой вовсе. А вот эстетичность изделий, который изготовлены из чугуна, впечатляет. Профессионалы делят продукцию из чугуна на два больших вида: это крупногабаритное литье и пластика.

Под первым понимаются заказы для различных муниципальных, архитектурных, общественных зданий. А пластика – это интерьерное литье, которое, кажется, становится все более актуальным. Это уже не какие-то громоздкие столбы, а изделия декоративного толка. Из чугуна делают всевозможные корпоративные подарки и даже неожиданные аксессуары, статуэтки.

Особая сфера применения материала – садовая мебель. Она рассчитана на эксплуатацию в самых жестких условиях, потому что хочется не вносить в дом мебель при дожде и сильном ветре, на зиму. И тогда чугунные скамейки, например, становятся отличным решением.

К слову, обычно даже после производственных этапов чугунное литье обрабатывают вручную. Это делается для того, чтобы к эстетичности изделий не было никаких вопросов. Если конструкция сложная, механическую обработку проводят по таким шагам: черновая, чистовая и суперфиниширование. И если такие изделия делают на заказ, то компания, специализирующаяся на их изготовлении, обычно сама же и монтирует произведенный продукт.

Важно, что чугунное литье совершенно неприхотливо в уходе. Если со временем на чугуне образуется налет или появится ржавчина, есть нехитрые способы дополнительно обработать материал, зачистить, загрунтовать и просто покрасить. Если очень хочется попробовать отливать чугун самому, это не гиперсложно. Еще лет 60 назад в Китае почти на каждом огороде можно было увидеть маленькие печки, где и делали разные чугунные детали. Ванну или нечто подобное ей, имеющее отверстие внизу, обкладывали огнеупорным кирпичом, заполняли чугунным ломом, добавляли кокс и раскислитель, а нагревали все обычной газовой горелкой. Так что можно поэкспериментировать.