The new science of strong materials

Часть этих чушек перерабатывается в сталь
,
часть переплавляется
,
при этом состав чугуна регулируют
,
чтобы получить
нужные свойства
.
В настоящее время ценой небольших ухищрений можно получить достаточно вязкий чугун с довольно
хорошей прочностью на разрыв
.
Ну а поскольку детали сложной формы
,
например
,
блоки цилиндров автомобильных
двигателей
)
обычно дешевле получать путем отливки чугуна
,
чем штамповкой стали
,
то до сих пор ведутся работы по
улучшению свойств чугуна
.
В Англии железо вначале получали из руды с помощью древесного угля
.
Но в первой половине
XVIII 
века взамен
древесного угля
,
ресурсы которого постепенно скудели
,
научились использовать кокс
.
В Англии переход на кокс был
практически завершен примерно к
1780 
году
,
в континентальной Европе это произошло позже
.
К концу
XVIII 
века англичане могли сравнительно легко делать большие отливки
,
длиною до
20 
м
,
и транспортировать
их по воде
.
По современным меркам у этих отливок была довольно низкая прочность на растяжение
,
поэтому их можно
было применять в конструкциях
,
работающих главным образом на сжатие
.
Например
,
в мостах
.
Здесь из чугуна можно
было делать арки
,
подобные каменным
.
Каменные арки выкладывали из клинчатых камней
,
каждый такой камень нужно
было вырезать из камня
-
заготовки
,
на что затрачивалось много ручного труда
.
Первые чугунные мосты делали из такой
же формы литых полых элементов
,
которые подгонялись один к другому
,
как и в каменной кладке
.
Знаменитый
Железный мост
,
переброшенный через реку Северн у Колбрука в
1779 
году
,
был как раз примерно такого
типа
.
Это было первое большое железное сооружение
.
Его пролет несколько больше
30,
общая длина
60,
а высота
15 
м
.
На него ушло
378,5 
т чугуна
,
строили его три месяца
.
Стоил мост
6000 
фунтов стерлингов и даже по ценам
1799 
года был
намного дешевле такого же моста из любого другого материала
.
Железный мост получился удачным
,
но вместе с ним возникли и новые проблемы
.
Арочный мост
,
как и любая арка
,
давит на опору с силой
,
направленной наружу
.
В готических соборах эта сила компенсировалась контрфорсами
,
в мостах
-
кладкой и земляной насыпью
.
Нам как
-
то не приходит в голову
,
что чугун можно назвать легким материалом
;
а между
тем в сравнении с камнем
,
который использовался для мостов до него
,
так оно и оказалось
(
с учетом прочности
).
В
результате арка Железного моста обнаружила
-
по
-
видимому
,
впервые в истории техники
-
недостаток
,
противоположный
обычным особенностям каменных арок и куполов
:
она оказалась слишком легкой
,
чтобы противостоять давлению
земляных насыпей
,
которые
,
стремясь сползти в реку
,
давили на чугунную арку
.
Поэтому обычные насыпи пришлось
заменить чугунными вспомогательными арками
.
Наверное
,
здесь инженеры впервые почувствовали
,
к чему приводит
попытка залить новое вино в старые бутыли
.