Тигельная плавка

Тигельная плавка металлов, тигельный процесс, процесс получения металлов и их сплавов в жидком виде в горшках из огнеупорных материалов - тиглях. Т. п. - древнейший способ плавки металлов (меди, бронзы). О Т. п. стали писал Аристотель (4 в. до н. э.). Процесс был распространён главным образом в странах Древнего Востока (Индия, Персия, Сирия и др.). Тигельная сталь использовалась для производства холодного оружия (в том числе булатных клинков), острых ножей и прочных инструментов. В более поздние века секрет Т. п. стали был утерян.

Т. п. возрождена в Европе в 18 в. Б. Гентсманом (Англия, 1740). По его способу шведскую цементованную сталь переплавляли под слоем флюса из зелёного стекла в тигле, установленном в печи с естественной тягой и отапливаемой коксом. Получалась чистая и однородная по составу сталь, пригодная для изготовления ножей, бритвенных лезвий, часовых пружин и маятников. Наибольшего развития Т. п. достигла в 1-й половине 19 в.

Основные приёмы Т. п. долго оставались неизменными, однако процесс был предметом исследований и усовершенствований. Вносились изменения в состав шихты, изготовление тиглей, конструкции печей. Англичанин Д. Мюшет открыл полезное влияние марганца на сталь и начал добавлять в тигельную шихту окислы марганца - ввёл операцию раскисления стали (1801). С. И. Бадаев предложил печь, объединяющую 2 отделения - цементационное и тигельное, работа в которых велась поочерёдно. Предложенный им способ (1808) состоял в цементации железа и последующем расплавлении полученной стали. П. П. Аносов, работая над получением булатной стали, открыл процесс газовой цементации железа в ходе Т. п. (1837). Одновременное осуществление обоих процессов (цементации и плавления) сократило продолжительность процесса производства стали до 9-10 ч вместо нескольких дней, затрачиваемых на производство цементованной стали. Основной особенностью способа П. М. Обухова (1857) было применение в Т. п. железной руды, что обеспечивало при различии исходных материалов по содержанию углерода получение стали постоянного состава. В России появились крупные сталелитейные заводы, основанные на способе Обухова, - в Златоусте (1860), Перми (1863) и Петербурге (1865).

Хотя тигельная сталь была дорогой, а процесс малопроизводительным, она долгое время оставалась единственным материалом для изготовления ответственных инструментов и деталей механизмов, Т. п. занимала ведущее положение в производстве высококачественных сталей до появления электросталеплавильного процесса. К середине 20 в. производство тигельной стали сохранялось в Швеции. Основное её назначение - изготовление высококачественного инструмента. Т. п. применяется также в цветной металлургии (в основном в небольших литейных и ремонтных мастерских) для получения сплавов цветных металлов или для расплавления металлов и сплавов перед заливкой литейных форм.
Лит.: Липин В. Н., Металлургия чугуна, железа и стали, т. 2, ч. 1, Л., 1930; Мезенин Н. А., Повесть о мастерах железного дела, М., 1973.
? Н. А. Мезенин.