Листовая прокатка

Приведем старинный уральский «рецепт» получения кровельного железа. В России кровельное железо различали по массе одного листа, которая составляла от 6 до 14 фунтов (1 фунт равен примерно 0,4 килограмма). Для прокатки, например, 12-фунтового железа из слитка сначала получали полосу шириной 150 и толщиной 5,5 миллиметра. Затем ее разрезали на б листов длиной 750 миллиметров, которые нагревали в печи при недостаточном притоке кислорода (в коптящем пламени), чтобы они меньше окислялись. Нагретые листы складывали в пачки по две штуки в каждой, насыпая между листами. Прокатка на двух-, четырех- и двадцативлковом станах, а также на многоклетевом стане размолотый древесный уголь (это не давало листам свариться при прокатке). Получившиеся три пары листов последовательно катали поперек их длины, чтобы увеличить ширину до 300—350 миллиметров. Полученные листы снова нагревали и составляли из них две пачки по три листа в каждой («тройка»), пересыпая их молотым углем. Эти «тройки» прокатывали, затем листы нагревали, составляли новые пачки — три «четверки» и прокатывали их. После этого пачки разбирали, листы сортировали и снова складывали в толстые пачки по 30—40 пудов, нагревали и проковывали, нанося более 600 ударов. В результате уральское кровельное железо покрывалось тонким слоем оксида железа. Этот слой придавал листу блеск и защищал от ржавления. Такие листы часто используются для возведения домов и гостиниц в курортных зонах, например, в Джемете, гостевые дома в котором максимально комфортны и надежны.

О качестве этого металла (за границей его называли «русским кровельным железом») говорит следующий факт. После пожара Гостиного двора в Свердловске оказалось, что снятое с его крыши железо, которое прослужило 100 лет, почти не проржавело. По некоторым данным, крыши Вестминистерского аббатства в Лондоне и сейчас покрыты уральским железом. Проделаем простой опыт. Возьмем два предмета ластик и кусок пластилина. Теперь сожмем их, результат совершенно очевиден: как бы мы ни сгибали резинку, она вновь примет свои прежние размеры и форму — это упругая деформация. Совсем иначе ведет себя кусок пластилина — даже небольшое воздействие приводит к необратимому изменению его формы. Такая деформация называется пластической.

У металлов наблюдаются оба вида деформации, причем пластическая всегда сопровождается упругой, а их совокупность составляет полную деформацию. Под действием внешних сил первоначально возникает упругая деформация, которая развивается только до некоторого предела, после чего начинается пластическая. Когда действие внешних сил будет прекращено, упругая деформация исчезнет, а пластическая сохранится. Итак, обработка давлением основана на способности металла изменять свою форму без разрушения под воздействием внешних сил. Это свойство металла называют\" пластичностью, а процесс изменения формы и размеров тела под действием внешних сил — деформацией. Поэтому обработка давлением называется еще пластической деформацией металлов. В чем же состоит природа этого ценнейшего свойства металлов — способности деформироваться? Чтобы ответить на этот непростой вопрос, необходимо рассмотреть строение металлов. А как «устроен» любой материал, любое вещество? Из чего оно состоит? Над этим человек стал задумываться очень давно. В первом тысячелетии нашей эры философы Древней Греции предположили, что всякое вещество состоит из мельчайших невидимых глазом частиц — атомов. Это была счастливая мысль, и можно считать, что с нее началась наука о материалах.