Яр Серебров - Фронтир Индикона. Часть II

Для выплавки чугуна и стали гипс, конечно, не подойдёт, и мы использовали песок в смеси с очищенным каолином на силикатном связующем. Песок нужен формовочный, то есть мелкий. У обычного песка размер песчинок от полу-миллиметра до двух, а у формовочного песчинки меньше в десять раз и, конечно, он чище. Для стали даже обычный кварцевый песок не особо годен. У кварца самый высокий коэффициент линейного расширения среди всех известных основных формовочных материалов под полтора процента, а у цирконового песка в шесть раз меньше, и у нас он есть. Противопригарное покрытие служит для сохранения форм и опять для гладкости стенок для бронзы это древесный уголь, тальк каолин, ЖС. Наносили в три слоя в виде пасты, а после сушки тщательно втирали в стенки формы. Для стали и чугуна немного разные по количеству угля составы на основе циркона того же жидкого стекла. Благо мы смогли перебросить на наших наёмников большую часть работы по трамбовке, пропитке и засыпке смесей – всё это довольно трудоёмко.

Больше всего времени ожидаемо заняла возня с восками для литья по выплавляемым моделям. На деле от воска там одно название. Пчелиный воск для этого не годится – имеет низкую прочность, липнет к рукам и инструменту и имеет большую усадку и повышенную зольность. Мы с Иваном целый день потратили на подбор нужного состава. Основа парафин, в качестве пластификатора, нужного для эластичности и прочности модели, из всех видов масла подошла только смесь масла баобаба, дефицитного ореха и пажитника, в качестве уплотнителя – канифоль и стабилизирующая добавка – растительный воск из листьев пальмы. Парафина – восемьдесят три части, масла – девять, канифоль – четыре, воск – две. На второй день та же история, но теперь с суспензией для формы. Основа – шамотный порошок, пылевидный циркон и связующее, как обычно, жидкое стекло. Воск заливали в подогреваемые гипсовые формы. После извлечения деталь окунали в суспензию и просушивали. Каждый слой добавляет форме необходимую толщину, так что только на просушку многослойной оболочки у нас ушла неделя. Перед заливкой расплава модель удаляли из формы выжиганием, после чего прокаливали – снова минус сутки. В самом конце для упрочнения помещали модель в тигель, заполненный кварцевым песком, и снова прокаливали. Да возни много, но зато шероховатость выйдет минимальная и точность высокая до пятого класса, хоть винты отливай! Перед заливкой на форму наносили антипригарное покрытие и разогревали…

Иван к этому времени разделил в тиглях свинец и сурьму, мы подобрали оптимальный состав баббита. Свинец, сурьма, медь и немного галлия – изюминка, которая добавила сплаву высокую эластичность. Баббит используют в подшипниках скольжения, где трение скольжения от шариков или цилиндров заменено гидродинамическим сопротивлением, а благодаря своей легкоплавкости и мягкости его можно заливать прямо на вал. После поворотов подшипник примет форму, позволяющую валу вращаться свободно без подгонки, без точных измерений! Перед заливкой вкладыши или кольца для лучшего сцепления шлифовали грубым зерном, обезжиривали щелочью и прогревали до двухсот градусов. Расплавленный баббит перегревали выше температуры плавления и заливали непрерывной струей, после чего поверхность протыкали нагретым докрасна прутком для выхода газа. Изготовили четыре типоразмера подшипников, у самых маленьких вкладыши, предварительно обмазав угольным порошком, целиком погружали в тигель с баббитом и передавали Мартину для обработки. Устройство всех одинаковое – внешнее кольцо прямоугольного сечения со слоем баббита и внутреннее полусферическое.

Теперь нужна смазка. Та, что у нас была не пойдёт, давления другие и скорости, сгорит. Новую изготовили на основе дисульфида молибдена. Масло ши, олеиновая и стеариновая кислота, сера и уголь мелкого помола. К этому времени было готово стекло, и мы облицевали им камеру для получения серной кислоты из селитры и саму кислоту, конечно, тоже получили.

– Иван, извини, но тебе снова придётся очисткой заняться.

– Что на этот раз?

– Дисульфид молибдена.

– Ярослав Алесандрович, голубчик, у меня и так с кислотами выше головы проблем, да и сами просили фосфорными красками заняться!

– Отложите, это важней! Флотацию вы уже провели, осталось только обработать смесью серной кислоты и фтористого аммония, азотной кислотой, после дважды промоете водой и дважды семидесятипроцентным раствором соды, спиртом и высушите.

– Помилуйте, где же я вам фтористого аммония достану?

– Аммиак и плавиковая кислота.

– Допустим, аммиак получу, нагревая азотную кислоту, а плавиковую кислоту? Да ещё чистую! Помилуйте!

– Так её ещё проще! Флюорит я вам выделю, а от вас только олеум.

– Ну это я как раз понимаю, не студент чай! Вам ли не знать, что подобным образом кислота будет загрязнена кремнефторводородистой кислотой?

– Так содой очистите.

– И где же? – Иван ехидно улыбнулся. – В горшке шамотном?

– А действительно, я что-то совсем уже заработался. Вот что, занимайтесь, свинца у нас хватает, а кислоты нужно совсем немного, на тигелёк хватит.

– Может и не надо его чистить?

– Надо, в нём кварцевого песка много.

Вот так целыми днями шли чисто профессиональнее разговоры. Параллельно я как многорукий Шива занимался выплавкой чугуна и обжигом магнезиальных огнеупоров. С огнеупорами у нас сложилась следующая диспозиция: у нас есть шамотный кирпич из местных глин – низко-огнеупорный, с собой мы привезли тигли, фурмы и сопла из тугоплавких глин и немного кирпичей, которые можно использовать для плавки чугуна, а вот сталь я бы уже не рискнул. Температура обжига у нас там какая? Тысяча двести – тысяча триста градусов с горячим дутьём потолок. Значит, и шамот, пуcть даже из огнеупорных глин, и кирпич из него не будут держать высокую температуру. Тиглей мало, а для плавки стекла надо утеплять и облицовывать ванную отражательной печи. Всё это понятно, как божий день, но время, время! Его никогда не хватает. Одним словом – катастрофа!

Итак, у меня есть некоторое количество каолина, очищенный флотацией магнезит и много мыльного камня. Магнезита хватит на тигли, а талькохлорит в смеси с магнезитом пойдет на кирпичи. Как только основная печь была готова, я сразу же начал обжиг магнезита и шамота, смешанного с угольной пылью в тиглях, установленных на угольной подушке. Обжиг вёл через две щелевидные форсунки в струе синтез газа с одной стороны и разогретого до тысячи градусов воздуха с другой, таким нехитрым образом тигель попадает в фокус нагрева. Топлива и дутья надо подавать ровно столько, чтобы полученного тепла хватило только на нагрев тигля, не больше. Если сделать всё правильно, то тигель будет горячим, а уже на небольшом расстоянии от него температура будет резко падать – горячая струя течет только в одном направлении вдоль печи и быстро остывает. Такая схема даст градиент температур поперек течения градусов 300-400 в зависимости от скорости струи, так что с нашими стенками ничего не случится – не расплавятся. Регулировать подачу заслонкой, знай себе двигай и смотри чтобы кирпичи в печи не раскалялись до бела. Меринго, который крутился у печей больше всех довольно легко усвоил этот нехитрый приём, и за неделю мы обожгли весь запас огнеупоров, кроме циркона – с этим такой фокус не пройдет. Вот когда получим нормальные огнеупоры тогда да. В который раз похвалил себя, что построил столько печей – хватало на все наши затеи.