Выбор материала


Жидкость принимает форму сосуда, в который она налита. Налейте воду в ведро, вынесите его на мороз — получится глыба льда, имеющая форму полости ведра. Это свойство жидкостей принимать форму сосуда знали уже в древности. В различных музеях вы можете увидеть много изделий древних литейщиков из бронзы — амфоры, кувшины, украшения. Бронзу расплавляли и выливали в форму.

Деталь корпуса турбины отлита из чугуна.
Деталь корпуса турбины отлита из чугуна.

Посмотрите вокруг себя. Вы найдете массу вещей, изготовленных при помощи литья. Если в вашей квартире центральное отопление, то вам прежде всего бросаются в глаза радиаторы. Это — чугунное литье. В обыкновенной печи — чугунные литые дверцы, колосники, вьюшки. На кухне вы найдете мясорубку, жаровню, ступку — они отлиты из чугуна или других сплавов; ножка настольной лампы отлита из бронзы. Но всего больше литых деталей в разных машинах.

Трактор более чем на половину состоит из литых деталей, экскаваторы и станки на три четверти. Главные части мощных гидротурбин Волжской гидроэлектростанции им. В.И. Ленина тоже литые. И корпуса могучих тепловых турбин литые. Никаким другим способом нельзя придать металлу такие замысловатые формы, какие получаются литьем, т. е. используя свойство жидкости приобретать форму сосуда. Много деталей машин, которые еще недавно получали в кузницах ковкой или обтачивали на станках, теперь отливают. Даже режущие инструменты — фрезы и резцы — сейчас изготовляют в литейных цехах.

 Поршень автомобильного двигателя отлит из алюминиевого сплава.
 Поршень автомобильного двигателя отлит из алюминиевого сплава.

Одно время литейное производство считали «отжившим свой век», но в последние годы способы получения литья значительно усовершенствовались и оно снова заняло ведущее положение среди других методов обработки металлов. Литьем удается изготовлять детали разных машин такой совершенной формы и такой точности, что они почти не требуют обработки на станках. Это очень большое преимущество литых деталей по сравнению с деталями, полученными способом ковки.

Представьте себе, что вам надо сшить костюм. Портной снимет с вас мерку и скажет: «На костюм уйдет 3 метра, принесите 7 метров». «Куда же столько?» — спросите вы. «А 4 метра я искромсаю». Конечно, никто не стал бы шить у такого неэкономного портного. Но на машиностроительных заводах нередко бывает именно так. Поковка коленчатого вала — непременной принадлежности многих двигателей — весит 7 Т, чистый вес готового вала — 3 Т, остальные 4 Т превращают в стружку. И на этом деле заняты десятки станков и рабочих.

Это не какой-то исключительный пример. Ежегодно в нашей стране в стружку уходит около 4,5 млн. Т металла. А это производительность очень мощного металлургического завода.

Станина токарного станка отлита из чугуна.
Станина токарного станка отлита из чугуна.

Почему так получается? Дело в том, что ковкой или штамповкой очень трудно сделать деталь сложной конфигурации. Взять, например, тот же коленчатый вал. Сколько на нем «колен» и переходов — «шеек», которые соприкасаются с другими частями двигателя! Здесь точность измеряется микронами. Ковкой или штамповкой такой точности не получишь, так как на коленах и шейках останется лишний слой, который придется срезать на станках — фрезой или резцом. При этом большое количество металла превратится в стружку. Кроме того, фрезы или резцы разрушают структуру ткани металла, отчего вал скорее изнашивается.

А литьем можно изготовить и очень сложные изделия. Жидкий металл заполнит любую извилину, тончайшие переходы. Отлитый коленчатый вал не требует никакого вмешательства фрезы или резца. Разве только придется отшлифовать шейки. Прочность отлитой детали будет зависеть от материала.