Техника - молодёжи 1938-06, страница 41

И, ФРЕЙВЕРГ

Несколько лет назад советский инженер-конструктор Н. М. Леванов, работая на чугунолитейном заводе, обратил внимание на способ транспортировки чугунных отливок. Для удобства в отливки предварительно заплавлялись согнутые петлей железные стержни так» что из болванки выходила наружу только верхняя часть петли, образуя ушко. Подъемный кран захватывал отливку за это ушко и переносил ее в требуемое место.

Это наблюдение натолкнуло инженера на мысль соединить железо и чугун & одно целое. Подобные соединения разных по свойствам материалов с успехом применяются в технике. Так, например, небьющееся стекло — триплекс — есть не что иное, как обычное хрупкое стекло, склеенное с вязким целлулоидом. Широко известный в машиностроении текстолит, из которого изготовляются бесшумные, легкие и прочные шестерни и

Ьалочка из железо-чугуна. В нижней ее части вплавлены стержни железной арматуры. При изгибе с ни будут сопротивляться растягивающим усилиям.

прокладки, представляет собой хрупкие огнестойкие смолы, соединенные с хлопчатобумажными тканями.

Таким же соединением является и же-лезо-бетон, этот прочнейший строительный материал, из которого изготовляют колонны, балки, стены зданий, 100-метровые пролеты мостов и крепостные сооружения. Железо-бетон — классический пример того, как, сочетая в одно целое два различных по своим свойствам материала, получают новый, обладающий всеми их лучшими качествами.

Так, по аналогии с железо-бетоном, случайное наблюдение над транспортировкой чугунных отливок навело на счастливую мысль создать новый мате* риал»— железо-чугун.

Процесс изготовления железо-чугуна крайне прост. Он отличается от обычного чугунного литья лишь тем, что в форму перед ее заливкой укладывается заранее изготовленная арматура из обычного малоуглеродистого железа. При этом происходит взаимное облагораживание металлов. Часть углерода переходит из расплавленного чугуна в железо, которое несколько науглероживается и делается прочнее. В свою очередь чугун, прилегающий к железу, становится мелкозернистым, причем прочность его повышается до двух раз. Расплавленный чугун

частично сваривается с поверхностью железной арматуры. Охлаждаясь, чугун претерпевает «.усадку*, сжимаясь несколько больше, чем железо, и крепко схватывает его.

Таким образом, по характеру строения новый материал весьма напоминает железо-бетон.

Каждый из металлов, составляющих железо-чугун, имеет свои достоинства и свои недостатки. Так, например, чугун хорошо работает на сжатие и не поддается деформации, выдерживая давления от 6 до 10 тыс* кг на 1 кв. см. Но чугун значительно хуже, чем железо, выдерживает растяжение, он более хрупок, подвержен разрывам и трещинам.

Соединение железа с чугуном дает новый монолитный материал, который, так же как и железо-бетон, хорошо работает и на сжатие и на растяжение. Железо-чугунные конструкции имеют большое преимущество перед железо-бе-тонными. При одинаковой несущей способности они почти в пять раза легче и обходятся в полтора раз дешевле.

Новый материал обладает еще одним замечательным свойством. Известно, что чугун не поддается разрушающему действию кислот и газов. До нашего времени дошли полностью сохранившиеся чугунные крыши китайских пагод, простоявших более 500 лет. Это свое качество чугун передает и новому материалу. Охватывая со всех сторон железный костяк, чугун предохраняет железо от разрушающего действия кислот и газов. Железо-чугун не будет поддаваться гибельной коррозии, разъедающей многие железные и стальные конструкции.

Железо-чугунный стержень, подвергнутый испытанию на изгиб. Нижние волокна чугуна, подвергнувшиеся растяжению, оказались разорванными. Железный стержень арматуры остался цел. Верхняя чугунная часть, испытывающая сжатие, почти не изменила - формы.

Железо-чугун оказался также исключительно устойчивым противопожарным материалом. И это свое качество он перенял от чугуна. В США, в городе Сан-Франциско, есть трехэтажный дом, часть конструкций которого сделана из чугуна. Эти конструкции выдержали два- больших землетрясения и два пожара, во время которых все деревянные, каменные и железные части здания были разрушены.

Может возникнуть вопрос: почему чугун переносит пожар лучше железа, хотя известно, что чугун плавится при температуре в 1050—1200°, в то время как железо выдерживает свыше 1500°? Дело в том, что задолго до плавления, уже при температуре в 600°, железо начинает размягчаться, и железные конструкции разрушаются. Чугун не имеет этого переходного тестообразного состояния и «преданно* работает в конструкции вплоть до самого последнего момента, пока температура не дойдет до точки его плавления.

Железо-чугунные тюбинги третьей очереди метро. В разрезе показаны круглые стержни железной арматуры и тавровые стержни, заплавленные в соединительные ребра. Выступающие наружу железные полочки тавров позволяют производить сварку тюбингов. Вес железо-чугунного тюбинга 312,1 кг. Чугунные тюбинги, применявшиеся на второй очереди метро, весили 636 кг. Экономия чугуна на 1 км

тоннеля составит 4800 г.

Железо-чугунный стержень, подвергнутый растяжению. Хрупкий чугун разорвался Железная арматура — сердцевина — осталась цела.