Вера Максимова – Из чего делают вещи (страница 3)

Дамаск – город в Передней Азии с пятитысячелетней историей, сейчас столица Сирии.

Эффект одновременного сочетания высокой прочности и пластичности достигается способом изготовления. При изготовлении, например, сабли, несколько тонких пластин с разной твердостью в горячем состоянии проковывают, добиваясь их сцепления между собой на уровне атомных взаимодействий. Это называется сваркой под давлением. В результате такой обработки несколько сваренных пластин образуют монолит, то есть единое целое. Пластины с высокой твердостью придают изделию твердость, а с высокой пластичностью – пластичность. На поверхности готового изделия из дамасской стали хорошо был виден узор, которого у обычной стали не было. Этот узор на каждом изделии был свой. Появление узора обусловлено технологией сварки при ковке нескольких пластин.

Часто саблям из дамасской стали в художественной литературе приписывают небывало удивительные свойства: необычайные твердость и пластичность. Это, конечно, преувеличения и к такой информации необходимо критически относиться.

В России аналогом дамасской стали является булат. Первые мечи и сабли из булата были привезены из Персии и Индии. Однако привезенное из южных стран оружие зимой на морозе при ударе крошилось и рассыпалось. Русские мастера изменили технологию получения булата. Они скручивали несколько полос стали и проковывали до получения формы нужного изделия. Технология получения булатной стали держалась в большом секрете и передавалася от отца к сыну. Но со временем технология была утрачена. Многие западные ученые пытались разгадать тайну булатной стали, но тщетно.

Тайну булатной стали удалось раскрыть великому русскому ученому – металлургу Павлу Петровичу Аносову в 1839 году. В то время он работал управляющим Златоустовских железоделательных заводов на Урале. Проводя многочисленные опыты по выплавке и ковке стали он добился высокой твердости, сочетающейся с высокой пластичностью. На выставке в Лондоне при ударе булатным клинком по английскому клинку на последнем оставалась большая зазубрина, а на аносовском – еле заметная царапина. Да и после изгиба форма булатного клинка полностью восстанавливалась. Узор на булатном изделии получается вследствие технологических действий, а не специально наносится.

Великий русский металлург П.П. Аносов.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/ca/Anosov.jpg

Клинок ножа из булата

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bulat1.JPG?uselang=ru

До сих пор холодное оружие из булатной стали пользуется большим спросом у коллекционеров

История прокатного производства

В Древнем Риме для изготовления листовых металлических предметов использовалась ковка. Отлитая заготовка из меди, бронзы или свинца подвергалась горячей или холодной ковке для придания ей плоской формы толщиной в несколько миллиметров. Такие плоские листы или пластины использовали как кровельный материал или защиту от вражеских стрел и копий в оборонительных сооружениях.

Перекрытия крыши собора Нотр – Дам (собор Парижской Богоматери) в Париже были изготовлены из дубовых балок и покрыты тонкими свинцовыми пластинами.

Среди рисунков великого инженера, художника и мыслителя Леонардо да Винчи (15-16 века) обнаружен рисунок первого устройства похожего на современный прокатный стан. Остается лишь загадкой: то ли великий инженер сам его придумал, то ли где-то увидел.

Леонардо да Винчи. Автопортрет.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/ba/Leonardo_self.jpg

Прокатный стан это устройство для изготовления металлических листов. Он состоит из двух горизонтально расположенных стальных цилиндров, вращающихся в разные стороны. Величина зазора между цилиндрами определяет толщину получаемого листа.

Эти цилиндры называются валками. Если поверхность валков гладкая, то получается листовой прокат. Поверхность валков может иметь фигурную форму. В этом случае получается сортовой и фасонный прокат: швеллер, уголок, рельс, проволока.

В средние века прокатный стан имел ручной привод или при помощи животных идущих по кругу.

В 18 веке прокатный стан соединили с паровой машиной Уатта (великий английский изобретатель 18 века). Наступил век пара.

Прокатный стан работает следующим образом. С одной стороны его в зазор между валками подается заготовка толщиной несколько больше величины зазора между валками. А с другой стороны выходит лист толщиной равный величине зазору между валками. При этом длина листа увеличивается по сравнению с заготовкой. После этого величину зазора между валками уменьшают и действие повторяется до получения необходимой толщины листа.

Модель прокатного стана. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e2/Rolling-mill.jpg

Заготовка может быть нагрета до определенной температуры, например, стальная заготовка, нагревается до температуры 1200 градусов Цельсия, медная – до температуры 850 градусов Цельсия. И при этих температурах проводиться прокатка. Такая прокатка называется горячей.

Прокатка, осуществляемая при температуре окружающей среды называется холодной.

Цех в котором установлен прокатный стан и осуществляется прокатка называется прокатным.

Итак, слиток поступает в прокатный цех. Если из слитка надо получить лист (листовой прокат), то его нагревают до температуры 1200-1300 градусов Цельсия в методических печах и при этой температуре подают на обжимной стан – слябинг.

Слябинг – это прокатный стан предназначен, чтобы из слитка сделать сляб. Сляб – это заготовка в виде прямоугольного параллелепипеда размером: толщина от 80 до 350 мм, шириной от 200 до 2000мм, длиной от 100 до 11000 мм. Сляб, нагретый до температуры 1200 – 1300 градусов Цельсия поступает на прокатный стан и прокатывают на лист. При горячей прокатке получают лист толщиной от 4 до 60 мм.

Толстолистовой прокат используется для постройки судов и кораблей. Из сортового проката и фасонного проката изготавливают элементы конструкции мостов, в промышленном и гражданском строительстве башенных кранов.

Тонкие листы (толщиной менее 4 мм) прокатывают при горячей и холодной прокатке.

Автолист – это листовой прокат полученный холодной прокаткой специальных сталей и применяется для изготовление кузовов автомобилей. Автолист имеет хорошую пластичность как необходимое условие для штамповки.

Штамповка – это пластическая деформация листового материала с целью придания определенной формы. При штамповке используется два штампа, повторяющие форму детали. Лист располагают между штампами. Приближая штампы друг к другу, лист приобретает необходимую форму. Штамповка производится при температуре 1100 – 1300 градусов по Цельсию (горячая) и при комнатной температуре (холодная). Толщина автолиста составляет 0,5-4 мм.

Штамповкой также изготовляют стальную посуду: тарелки, кружки, тазы, чайники и многое другое.

Жесть – листовой прокат толщиной 0,1 – 0, 36 мм из стали или алюминиевых сплавов получают при холодной прокатке. Используется при изготовлении банок для консервов, кровли домов, вентиляционных труб и другого.

До середины 19 века предметы, полученные из железной руды называли железными. Поэтому не случайно есть понятие железная дорога. Хотя правильнее ее назвать стальная дорога ведь рельсы изготавливают из специальной рельсовой стали (сталь Гадфильда). Просто в начале 19 века, когда начали их строить понятие о стали еще не было. Оно возникло только в конце 19 века. Но название железная дорога так и осталось.

Гончарное производство

Гончарное производство – это изготовление предметов из глины

Глина – это мягкая горная порода состоящая из оксидов кремния (песка), алюминия и воды.

Изготавливать предметы из глины люди стали более десяти тысяч лет назад. Глина – это одно из самых распространенных веществ, которые видел человек в природе.

Смоченная водой глина очень податлива и из нее можно лепить разные предметы и фигурки. При высыхании на воздухе форма вылепленной фигурки сохраняется. Одними из первых предметов слепленных человеком из глины была домашняя посуда для хранения продуктов питания. Гончарные изделия делались вручную и поэтому имели не совсем правильную форму. Совершенствуя технику гончарного дела стали из лозы делать форму изделия, а потом обмазывали ее глиной. После высушивания на солнце ее можно было использовать в быту. Но высушенные глиняные изделия были очень непрочными и хрупкими. Человек стал обжигать глиняные изделия на костре, а потом в специальных печах. Обожженные глиняные изделия были намного прочнее, в них можно было наливать жидкость: воду, молоко и другие вещества

Существенным шагом в гончарном деле стало изобретение гончарного круга. Это позволило увеличить производство гончарных изделий и сделать их правильной геометрической формы.

Гончарные изделия стали покрывать глазурью. Основу глазури представляют оксиды металлов (минералы). Их мелко толкут, растирая в порошок и растворяют в воде. Полученным раствором обмазывают обожженное гончарное изделие и опять обжигают в печи при температуре 1200-1300 градусов по Цельсию. Глазурь при такой температуре спекается, превращаясь в стекловидное блестящее водонепроницаемое покрытие. Глазурь на основе оксида кобальта придает изделию синий цвет, оксид меди – зеленый, оксид железа – от желтого до красного. Гончарное ремесло постепенно разделилось на производство изделий из терракоты, фаянса и фарфора.