От СанитарЖеня
К Паршев
Дата 01.12.2010 08:55:50
Рубрики Древняя история;

Тигельная сталь.

" Тигельная сталь получается переплавкой в тиглях пудлинговой, кричной или другой какой-нибудь стали. Для этого сперва прокатывают сталь различной твердости и разрезают ее на мелкие кусочки, потом составляют шихту, переплавляют ее в огнеупорных тиглях, и жидкую сталь сливают в формы (изложницы), где она застывает.
...Тигли вместимостью (около 300 куб. дюймов) на два пуда стали приготовляются из огнеупорной глины, к которой иногда прибавляют графит. Топливом служит каменный или древесный уголь, торф, чаще всего кокс. В 4-местных горнах на 1 пуд стали расходуется от 2 1/2 до 3 пд. кокса или от 6-9 пд. древесного угля. В газовых печах на пуд стали идет около 1,5 пд. камен. угля. Тигли выдерживают в горнах 1-2 плавки, в газовых 3-5. Процесс переплавки в тиглях очень прост. На колосники подогретого горна ставят глиняные поддонники, а на них тигли. Пространство между тиглями засыпают коксом. В тигли кладут шихту и закрывают их крышками, снабженными отверстиями для наблюдения за ходом плавки. Плавка продолжается около 4 час. Расплавленной стали дают время выстояться, а потом вынимают тигли особыми клещами и переносят их к литейной яме, где помещаются изложницы. По дороговизне этого способа для шихты употребляются материалы самых высоких качеств. До последнего времени почти единственным материалом служила цементная и пудлинговая сталь. Для получения твердой инструментальной стали в шихте прибавляется еще чистый рафинированный, а иногда и зеркальный чугун, или же плавят мягкое пудлинговое железо с прибавкой древесного угля. На мягкую сталь берут более мягкие сорта пудлинговой стали вместе с железом. Во всех этих случаях процесс состоит только в переплавке металла в тигле. Чаще всего берут такой состав шихты, при котором в тигле совершается более сложный процесс. Так, напр., по способу Ухациуса шихта состоит из чугуна, железной руды и перекиси марганца; Обухов предложил шихту из пудлинговой стали, рафинировочного чугуна и магнитного железняка с прибавлением марганца в виде перекиси марганца или зеркального чугуна; по Мюшету, железо сплавляется в тигле с древесным углем, количество которого зависит от желаемой твердости стали. В первых двух способах, кроме плавления, происходит еще процесс окисления чугуна (свежевание) и обезуглероживания металла, в последнем же цементация железа. Сюда можно еще отнести старый способ индусов для получения дамасской стали (булата), которая получалась сплавлением в тигле кусков железа со стеблями растения Cassia (для введения углерода)."
(ЭСБЕ)
От AFirsov
К СанитарЖеня (01.12.2010 08:55:50)
Дата 01.12.2010 09:54:37

Тут, вроде, описан процесс уже 18 века в Европе, а как делали раньше - "утеряно" (-)
От Паршев
К AFirsov (01.12.2010 09:54:37)
Дата 01.12.2010 15:03:08

Re: Тут, вроде,...


Да что-то не видно реальной литой стали до 18-го века. В тиглях спекали всякую фигню типа индийского "вутца", но структура-то булатная там сохранялась, так что это не литьё.
От kegres
К Паршев (01.12.2010 15:03:08)
Дата 01.12.2010 16:21:55

Правельна, не лили


Единственным способом получения железа и стали, была сыродутная печь. Исходное - смесь руды и древесного угля, продукт - это пара кг кричного железа. Вытопленная из ФЕ-содержащего сырья - вплоть до болотной жыжы.
В зависимости от состава и режима, получают крицу с разным содержанием углерода.
Потом, можно ещё поупражняться с крицей, подкидывая в неё твёрдое железо - получим вутец.
Чистой плавки конечно не могло быть, из за низкой темп-ры. Но и спекание позволяет получать поликристаллические структуры.

И вот тут, некоторые настаивают "полос и проволоки с разным содержанием углерода, азота и легирующих присадок" ,быть не могло аккурат до 19го. Не было в средние века легирующих присадок. Ни хрома ни никеля. Металлургия ими не владела. Но уважаемого автора, уж не переубедить. Уж больно он грозен, как... :)

Индийцы могли делать свои чюдо-спеки, из богатых руд. Как например из магнитного железняка "выплавляли" железо в Персии. Там было едва ли не единственное месторождение. И в Индии ещё одно, не столь известное - вероятно.
Ну и почему бы такому не быть в Китае?

Периферийные к ним страны, или покупают их вутец (вутц), или перерабатывают свои болотные железа.

В 13м веке, появляется апгрейд сыродутной печи - штукофен. Что позволило Европе постенено отказаться от ввоза из персии-индии.

> В тиглях спекали всякую фигню типа индийского "вутца", но структура-то булатная

Так в том то и дело, что круче этой фигни ничего не было до 19го века. Индийцы знали идеальную формулу состава, и режимы плавки. Штукофены, имея температуру повыше, позволили проще подходить к рецептуре закладки, и прочим шаманским пляскам.
От AFirsov
К kegres (01.12.2010 16:21:55)
Дата 01.12.2010 17:04:30

Re: Правельна, не...

> Индийцы могли делать свои чюдо-спеки, из богатых руд. Как например из магнитного железняка "выплавляли" железо в Персии. Там было едва ли не единственное месторождение. И в Индии ещё одно, не столь известное - вероятно.
>Ну и почему бы такому не быть в Китае?

В Китае освоили литье из "белого железа". Представляете какая производительность?
Вместо того, чтобы ковать "орало" - там отливали сразу несколько штук в одной
изложнице. Фиг с ним, что мягкое, но при такой дешевизне "кустарщина" с ковкой
им уже была не интересна.

>> В тиглях спекали всякую фигню типа индийского "вутца", но структура-то булатная
>
>Так в том то и дело, что круче этой фигни ничего не было до 19го века. Индийцы знали идеальную формулу состава, и режимы плавки.

Похоже, режим плавки и что за деревяшки пихали в тигель были не особо важными.
Важнее именно состав руды (наличие какой-либо легирующей фигни).
Дальнейшие "тонкости" обработки - "сваривание" с чугуном (в Индии)
или пересыпка полос углем (арабы) - суть одинаковые
технологии насыщения железа углеродом, которые и давали "рисунок".
Критичным был процесс закалки (для реализации плюса легирования) -
а этим, похоже, лучше всего владели в Дамаске (хотя могли "купить" у индусов).
Вот и формула успеха: индийское сырье + арабская закалка = "дамаск" :-)

'С утра никогда не знаешь - какой рядовой тебя сегодня уволит'
От Паршев
К AFirsov (01.12.2010 17:04:30)
Дата 01.12.2010 18:25:18

Re: Правельна, не...


>В Китае освоили литье из "белого железа". Представляете какая производительность?
>Вместо того, чтобы ковать "орало" - там отливали сразу несколько штук в одной
>изложнице. Фиг с ним, что мягкое, но при такой дешевизне "кустарщина" с ковкой
>им уже была не интересна.

Я чего-то сомневаюсь. При всём уважении к китайцам 11-12 вв. Из чугуния - ещё куда ни шло, но из железа... оно же тугоплавкое.
От kegres
К Паршев (01.12.2010 18:25:18)
Дата 01.12.2010 21:34:33

Китайцы


>Я чего-то сомневаюсь. При всём уважении к китайцам 11-12 вв. Из чугуния - ещё куда ни шло, но из железа... оно же тугоплавкое.

Ну 1500 град однако. Чёж не сомневаться то?

Но таки слышал, что был какой то, магически-китайский способ плавки именно железа. В печь добавляли чудейственное вещество с фосфором, снижавшее температуру плавления руды.
По досужим домыслам, это вообще мог быть компост.

Хотя сам фосфор, вообще то наряду с серой относятся к загрязнителям. Но может для монет это и неважно? Не конструкционная сталь же.
От mpolikar
К kegres (01.12.2010 21:34:33)
Дата 02.12.2010 11:34:00

в XI в. в Китае производили до 100 тыс тонн железа в год

ЕМНИП в провинции Хэнань. Использовали для этого каменный уголь (в книге У.Мак-Нила "В погоне за мощью..." - написано кокс , но это, видимо, ляп перевода).
Мак-Нил отмечает, что закупкой этих объемов занималось гос-во в основном для нужд армии, к-я в эпоху династии Сун формально достигала миллиона.

В дальнейшем прозводство в этом регионе сильно захирело, а в нач. XVIII в. прекратилось вообще и возобновилось лишь в XX в.
От AFirsov
К mpolikar (02.12.2010 11:34:00)
Дата 02.12.2010 11:57:33

Вроде использовали не кокс, а горючие сланцы (деревья - извели :-) (-)
От mpolikar
К AFirsov (02.12.2010 11:57:33)
Дата 02.12.2010 12:09:58

... надо смотреть первоисточник, а не играть в испорченный телефон с


переводчиками:-)
От AFirsov
К kegres (01.12.2010 21:34:33)
Дата 01.12.2010 21:38:52

В булате, кстати, вроде было много фосфора - что-то 2% (?)
От AFirsov
К AFirsov (01.12.2010 21:38:52)
Дата 02.12.2010 00:25:17

Пардон, до 0,2% (-)
От kegres
К AFirsov (01.12.2010 21:38:52)
Дата 01.12.2010 22:00:19

Я иссяк, дальше могу только яндексом и гуглем (-)
От AFirsov
К Паршев (01.12.2010 18:25:18)
Дата 01.12.2010 18:45:43

Во, нашел - китайцы лили железные монеты с III века (чугунные с XIX) :-))) (-)
От AFirsov
К Паршев (01.12.2010 18:25:18)
Дата 01.12.2010 18:38:22

Re: Правельна, не...

>Я чего-то сомневаюсь. При всём уважении к китайцам 11-12 вв. Из чугуния - ещё куда ни шло, но из железа... оно же тугоплавкое.

Там именно "белое железо" (может ковкий чугун?) - читал на ангельском,
а металлургической терминологией на русском не владею :-) К тому же
статья была в основном посвящена археологическим находкам мастерских
и оборудованию для литья, а не процессу плавки. А в И-нете что-то не найду
ссылок, хотя искал несколько раз. А время - чуть ли не первые века!

'С утра никогда не знаешь - какой рядовой тебя сегодня уволит'
От Паршев
К AFirsov (01.12.2010 18:38:22)
Дата 01.12.2010 20:31:21

Re: Правельна, не...


>Там именно "белое железо" (может ковкий чугун?)

скорее белый чугун. От серого отличается цветом излома, вроде как посветлее.
А как ломается ковкий - не знаю, знаю, что он не куётся :)
От AFirsov
К Паршев (01.12.2010 20:31:21)
Дата 01.12.2010 21:18:08

Re: Правельна, не...

>>Там именно "белое железо" (может ковкий чугун?)
>
>скорее белый чугун. От серого отличается цветом излома, вроде как посветлее.
>А как ломается ковкий - не знаю, знаю, что он не куётся :)

Судя по монетам, до чугуна китайцы дошли много позже...
Черт, самое забавное, что в тырнете ничего нет, хоть опять в ГПНТБ топай :-Е


'С утра никогда не знаешь - какой рядовой тебя сегодня уволит'
От Паршев
К AFirsov (01.12.2010 21:18:08)
Дата 01.12.2010 22:54:31

Сначала надо на помойку сходить

и думаю в данном случае этого хватит:
"В Китае и Японии железная монета не чеканилась, а отливалась, так что она на самом деле является не стальной, а чугунной. Посередине монеты находится квадратная дыра, для продевания шнура из рисовой соломы, на который она нанизывалась. В Китае она называлась "цянь". Древнейшие железные китайские монеты относятся к 520 до н. э., к царствованию императора У-ди династии Лян; 10 железных монет соответствовали 7-ми медным. Во второй половине X века первый император династии Сун, Тай-цзу, выпустил новую железную монету, получившую название Да-Цзин («большая монета») и весившую около 2 золотников. Монета выделывалась в очень большом количестве, на литье её ежегодно, с 1000 по 1020 годы, шло около 4 тыс. т. железа. В XI и начале XII столетий снова отливали железную монету."

Это конечно чугуний - он по-моему градусов на 200 раньше плавится, чем сталь, и те м более железо. И действительно:
"Температура плавления в градусах Железо .............. 1539 Его сплавы: сталь ............ 1420—1520 чугун ... ........ около 1200 Медь ............... . 1083 Ее сплавы: бронзы ........... 1020—1050 латуни ............ 900—950 Алюминий ............. 660 Его сплав: силумин .... ...... 580 "

В общем, никаких инструментов, ну может кроме наковален, методом литья не получали до 18, а пожалуй и до 19 века.
От AFirsov
К Паршев (01.12.2010 22:54:31)
Дата 02.12.2010 00:14:01

Да, похоже в "белое железо" перевел white cast iron - белый чугун :-/ (-)
От AFirsov
К AFirsov (02.12.2010 00:14:01)
Дата 02.12.2010 09:51:10

Глянул в "помойку" - не все так просто - "белое железо" в "вуцах" Китай вывозил

в Индию. При этом китайцы упоминают, что белый чугун они "перековывали" в сталь
практически по бессемеровскому способу (с дутьем холодным воздухом).
Похоже это и было "белое железо". В общем явно идет путаница терминов в
источниках, при практически полном отсутствии информации о технологии.

'С утра никогда не знаешь - какой рядовой тебя сегодня уволит'
От Паршев
К AFirsov (02.12.2010 09:51:10)
Дата 02.12.2010 11:52:29

раз перековывали - то не литьё (-)