Історія розвитку ливарного виробництва
План
1. Історія розвитку ливарного виробництва.
2. Сучасний стан та завдання, які стоять перед ливарним виробництвом на даному етапі розвитку України.
3. Роль вчених у розвитку науки про литво металів та сплавів.
Література:
1. Корицький Г.Г, Маняк М.О., Пасічник С.Ю. Технологія ливарного виробництва. Навчальний посібник – Донецьк: ДонНТУ, 2008 – 176 с.
2. Емельянова А. П. Технология литейной формы. - М.: Машиностроение, 1986. с.
3. Титов Н. Д., Степанов Ю. А. Технология литейного производства. - М: Машиностроение. 1985. с.
Ливарне виробництво, одна з галузей промисловості, продукцією якої є відливання, отримувані в ливарних формах при заповненні їх рідким сплавом. Річний обсяг виробництва відливань в світі перевищує 80 млн. т, з яких близько 25% доводиться на СРСР (1972). Методами литва виготовляється в середньому близько 40% (по масі) заготовок деталей машин, а в деяких галузях машинобудування, наприклад у верстатобудуванні, доля литих виробів складає 80%. Зі всіх вироблюваних литих заготовок
машинобудування споживає приблизно 70%,
металургійна промисловість — 20%,
виробництво санітарно-технічного устаткування — 10%.
Литі деталі використовують в металообробних верстатах, двигунах внутрішнього згорання, компресорах, насосах, електродвигунах, парових і гідравлічних турбінах, прокатних станах, з.-х.(сільськогосподарський) машинах автомобілях, тракторах, локомотивах, вагонах. Значний об'єм литих виробів, особливо з кольорових сплавів, споживають авіація, оборонна промисловість, приладобудування. Ливарне виробництво поставляє також водопровідні і каналізаційні труби, ванни, радіатори, опалювальні казани, пічну арматуру і ін. Широке вживання відливань пояснюється тим, що їх форму легко наблизити до конфігурації готових виробів, чим форму заготовок, вироблюваних ін. способами, наприклад ковкою. Литвом можна отримати заготовки різної складності з невеликими припусками, що зменшує витрату металу, скорочує витрати на механічну обробку і, кінець кінцем, знижує собівартість виробів. Литвом можуть бути виготовлені вироби практично будь-якої маси — від декількох г до сотень т, із стінками завтовшки від десятих доль мм до декількох м.
Основні сплави, з яких виготовляють відливання:
сірий, ковкий і легований чавун (до 75% всіх відливок по масі),
вуглецеві і леговані сталі (понад 20%)
і кольорові сплави (мідні, алюмінієві, цинкові і магнієві).
Сфера застосування литих деталей безперервно розширюється.
Ливарне виробництво є одним із самих древніх видів обробки металів. Археологічні дослідження показують, що вже за 5000 і більш років до нашої ери в древніх центрах людської культури (Єгипет, Греція, Етруррія) ливарне ремесло і мистецтво досягли високого рівня, про що свідчать знайдені при розкопках древніх міст античні вази-амфори, статуї і предмети домашнього побуту. Установлено, що першим ливарним матеріалом була бронза.
Найвищого розквіту ливарна справа на Русі досягла наприкінці ХІІ - початку XIII сторіччя, коли стали застосовувати двосторонні форми з твердих порід каменю, з розгалуженими ливниковими системами; формування виконували в глині, а плавку металів — у тиглях; для контролю рідкотекучості застосовували спеціальні технологічні проби. У XIV і XV столітті Русь прославилася литтям дзвонів, а потім і гармат.
Паралельно з розвитком технології ливарного виробництва відбувалося освоєння нових ливарних матеріалів (сплавів), чавуна (у XIV, XV ст.), сталі (друга половина XIX ст.), ковкого чавуна (кінець XIX ст.), алюмінієвих, магнієвих і інших кольорових сплавів, а також сплавів на основі рідких металів – титанових і ін. (XXст.).
Мистецтво російських майстрів-ливарів не знало суперників. У Росії відливалися найбільші у світі гармати і дзвони, а також казани, церковні прикраси й інші вироби, які відрізнялися високою якістю. Свідченням майстерності російських ливарів минулого є унікальні (рідкі) зразки ливарного мистецтва: Цар-пушка і Цар-дзвін, які знаходяться в Московському Кремлеві, пам'ятник Мініну і Пожарському на Червоній площі в Москві, пам'ятник Петрові Першому, який установлений на площі Декабристів у Ленінграді, і багато інш. Цар-пушка, масою 38,4 т, була відлита в 1586 р. знаменитим російським ливарем Андрієм Чоховим. Цар-дзвін, масою 193 т, відлитий Іваном Моториним і його сином Михайлом, а пам'ятник Мініну і Пожарському, масою 19,2 т, у 1816 р. знаменитим майстром-ливарем В. П. Єкимов.
Незважаючи на високе мистецтво і завзяту працю російських майстрів, інженерів і вчених, ливарне виробництво в царській Росії розвивалося повільними темпами. Царський уряд не прагнув до створення і розвитку вітчизняного машинобудування, вважаючи, що простіше машини й устаткування купувати за кордоном. Тільки після Великої Жовтневої соціалістичної революції почався справжній розквіт усіх галузей машинобудування і ливарного виробництва.
2. Роль вчених у розвитку науки про литво металів та сплавів.
Перші спроби наукового обгрунтування деяких процесів литва зробили в своїх роботах Р. Реомюр, М. Ст Ломоносов і ін. учені. Проте до 19 ст при литві використовували раніше накопичений багатовіковий досвід майстрів. Лише на початку 19 ст були закладені теоретичні основи ливарної технології, були застосовані наукові методи у вирішенні конкретних виробничих завдань. Труди Д. Бернуллі, Л. Ейлера, М. В. Ломоносова послужили міцною базою для розробки і вдосконалення ливарної технології. У роботах росіян учених П. П. Аносова, Н. В. Калакуцкого і А. С. Лаврова були вперше науково пояснені процеси кристалізації, виникнення ліквації і внутрішньої напруги у відливаннях, намічені дороги до підвищення якості відливань. У 1868 Д. До. Чернов відкрив критичні точки металів. Його праці продовжили А. А. Байков, А. М. Бочвар, Ст Е. Грум-Гржімайло, пізніше Н. С. Курнаков і ін. росіяни учені. Велике значення для розвитку Л. п. мали роботи Д. І. Менделєєва .
В роки Радянської влади Л. п. розвивалося прискореними темпами: у 1922 вперше налагоджено виробництво відливань з алюмінієвих сплавів, в 1929 — з магнієвих; з 1926 вироблялася реконструкція існуючих ливарних цехів і будівництво нових. Будувалися і вводилися в експлуатацію ливарні цехи з високою мірою механізації, з випуском відливань до 100 тис. т і більш в рік. Одночасно з переозброєнням і механізацією Л. п. в СРСР проводилося впровадження нової техніки, створювалися основи теорії робочих процесів і методи розрахунків ливарного устаткування. У 20-і рр. почала формуватися радянська наукова школа, засновниками якої є Н. П. Аксенов Н. Н. Рубців, Л. І. Фанталов, Ю. А. Нехендзі і ін.
4. Сучасний стан та завдання, які стоять перед ливарним виробництвом на даному етапі розвитку України.
Для подальшого розвитку вітчизняного ливарного виробництва необхідно вирішити слідуючі питання:
· підвищення якості литва;
· проведення технічного і технологічного переозброєння ливарного виробництва;
· забезпечення ливарних підприємств якісними шихтовими, формувальними та допоміжними матеріалами;
· сертифікація продукції ливарних підприємств;
· забезпечення потрібного рівня захисту навколишнього середовища при виробництві виливків;
· кадрове забезпечення ливарного виробництва;