«Царь-пушка» Андрея Чохова, 1586 г.

Этот период характеризуется освоением нового литейного материала - чугуна и созданием доменного производства.

Первые доменные заводы – Невьянский (1701г), а затем и Нижне-Тагильский (1725г) - внесли небывалый вклад в развитие металлургии в России. В конце 30-годов XVIIIвека демидовские заводы на Урале выплавляли чугуна столько же, сколько производила половина всех металлургических заводов Англии, одной из самых «железных» держав мира. Чугун получает все большее признание: в 1445г. появляются чугунные водопроводные трубы, чугунные литые печи, украшенные барельефами. В XVI веке появляется чугун вторичной плавки.

После преобразований Петра I, Россия вышла на первое место в мире по выплавке чугуна, давая свыше трети мирового его производства. Значительную часть чугуна и железа (30-80%) Россия вывозила за границу, главным образом в Англию, где недостаток древесины резко ограничивал выплавку чугуна.

Неисчерпаемые запасы древесного топлива и дешевый, в значительной части крепостной, труд составляли в то время преимущества России в производстве черных металлов. По мере роста товарно-денежных отношений, общественного разделения труда и образования внутреннего рынка, кустарное производство постепенно уступает место крепостной мануфактуре. Это приводит к созданию крупных предприятий-комбинатов, построенных на принципе кооперирования отдельных заводов. Все это способствовало бурному росту литейных цехов, производящих различные фасонные отливки из серого чугуна Главным металлургическим районом был Урал.

По достоинству оценили чугун архитекторы, скульпторы- литейщики. Чугун заявил о себе и получил признание, украшая собой города, дворцы и дома.

«…Что может быть пригоднее чугуна для статуй и рельефов, предназначенных к наружному украшению зданий? Многие почитают чугун, судя по трудноплавкости его, не способным к принятию на себя всех тонкостей ваяния, и думают, что из него можно вылить одни только грубые болванки. Мы, защитники чугуна, ручаемся, что он выдержит самое строгое испытание на сцене изящных искусств».

Д.И. Соколов. «Горный журнал», 1828г.

В России начинает развиваться художественное (статуарное) литье. Памятники-отливки Москвы, Санкт - Петербурга - не только украшения, но и символы городов, память минувшего. Уникален по художественному совершенству и литейному мастерству памятник Петру1 «Медный всадник» в Санкт- Петербурге (скульптор Э. Фальконе 1782 год). Невозможно представить Москву без статуи А.С. Пушкина (скульптор А. Опекушин 1880 год.)

Памятник Петру I - «Медный всадник Фальконе, 1782 г.

Вот-вот сорвутся с места и помчатся вдаль словно и не бронзовые, а живые кони знаменитой группы «Укротители коней» (Аничков мост в Санкт-Петербурге) замечательного скульптора и литейщика П. К. Клодта (1850 год).

Литые чугунные узоры – излюбленные произведения литейного искусства русских мастеров. Чарующе красивы ограды и решетки русских городов.

XVIII век характерен резким расширением номенклатуры получаемых отливок. Возникает машиностроение, основанное на использовании металлических деталей. В 1767 т. отливается первый паровой цилиндр; в 1767 г. делается попытка применять литые чугунные рельсы; в 1778 г. строится первый чугунный мост, появляется чугунная посуда. В 1774 г. в России была построена первая печь – вагранка для плавки чугуна в литейном цехе. К концу XVIII столетия складываются приемы ручной опочной формовки, дошедшие до наших дней, а литейные цехи включаются в состав машиностроительных заводов. Литье является заготовительной базой машиностроения. А машиностроение во все времена – основной рычаг технического прогресса. Сегодня ни один машиностроительный завод не обходится без литейных цехов. Наибольшее количество отливок изготавливается для самых разнообразных машин. Любая машина состоит из нескольких десятков или сотен деталей. И более половины этих деталей изготавливается литьем.

Несмотря на отмеченные успехи, степень развития науки и техники литейного производства того времени продолжала оставаться на очень низком уровне. В литейных цехах ведущая роль принадлежала отдельным мастерам-умельцам, за плечами которых лежал многолетний производственный опыт. Основная же масса рабочих была на положении подручных, уделом которых был лишь изнуряющий малопроизводительный ручной труд, длившийся 10-20 часов в сутки. К числу наиболее трудоемких работ того периода развития литейного производства относится формовка в земле. Выкапывание в плацу цеха ям, устройство постели, набивка смеси, извлечение отливок из земляной формы и другие операции этого метода формовки требовало от рабочих большого физического напряжения, постоянной работы на коленях в полусогнутом положении в тяжелых санитарно-гигиенических условиях.

Девятнадцатый век принес дальнейшее расширение масштабов литейного производства. Осваивались новые литейные материалы - сталь (вторая половина ХХ века) и ковкий чугун (конец ХХ века). Появились и были освоены специальные методы получения отливок - кокильный, центробежный и литье под давлением. В связи с необходимостью литья крупных отливок массой 10 т и более совершенствуется техника заливки форм путем создания ковшей с шестеренчатым приводом (изобрел в 1838 г. англичанин Несмит) и стопорного (изобрел в 1854 г. француз Бернар). Этот ковш в 1876 г. усовершенствовал и придал ему конструктивные формы, сохранившиеся до настоящего времени, великий русский ученый-металлург Д. К. Чернов. 50-е годы ХХ столетия следует считать началом механизации литейного производства, так как в этот период были предприняты первые попытки создания формовочных машин и бегунов (смесителей) для приготовления формовочных смесей.

ХХ век характерен бурным развитием литейного производства. Разработка и внедрение в производство алюминиевых, магниевых, титановых и других сплавов, многочисленных способов литья, огромного количества самых разнообразных и совершенных видов литейного оборудования позволили резко повысить и качество отливок, сделать литейное производство самостоятельной отраслью промышленности.

В научном отношении литейное производство издавна считалось «темным» делом. И это не случайно. Дело в том, что большинство процессов, связанных с получением отливок, лишено непосредственной наглядности и основано на физико-химических законах, зависящих одновременно от ряда переменных факторов. Стремясь открыть эти законы, познать сущность явлений, оказывающих влияние на качество получаемых отливок, ученые с давних пор пытались проникнуть в тайны процессов литья.

Первые робкие попытки в этом направлении были предприняты в 1540 г., когда итальянец Гирингуччио в сочинениях по металлургии изложил очень краткие основы технологии получения отливок. Однако планомерное изучение литейных процессов начинается только в ХIХ веке.

В технической литературе начала ХХ века описание литейной техники входит как раздел в курсы технологии металлов. Только в 1859 г. в Харькове выходит первая русская отдельная книга по литейному производству, написанная горным инженером А. Ф. Мевиусом под названием «Чугунолитейное производство или систематическое изложение всех способов и приемов, употребляемых для получения литейного чугуна, приготовления моделей, производства формовки, отливки и окончательной отделки разных изделий».

В технической литературе того времени сложилась система описания технологических операций изготовления отливок, но научный анализ литейных процессов отсутствовал до второй половины ХХ века. Основоположниками теории литейных процессов являются классики русской металлургии: П. П. Аносов, Н. В. Калакуцкий, А. Ф. Мевиус, Д. К. Чернов и А. С. Лавров.

П. П. Аносов (1799-1851) по праву считается родоначальником учения о стали, так как он разработал технологию отливки слитков и получения качественных отливок из тигельной стали.

Н. В. Калакуцкий (1831-1889) создал теорию внутренних напряжений и ликвации в стали. Совместно с А. С. Лавровым он впервые дает анализ процесса затвердевания металла в форме.

Д. К. Чернов (1839-1921) является основоположником научного металловедения и современных методов термической обработки. Он также разработал конкретные предложения по улучшению качества и свойств литого металла. В конце ХХ века им создан оригинальный курс сталелитейного дела, в котором много внимания уделено литейным процессам. В 1904 г. вышла книга А. С. Лаврова «Работы и заметки по литейному делу», которую можно считать первой специальной монографией по литейным процессам.

На рубеже ХХ и ХХ веков создается ряд учебников литейного производства для высших технических учебных заведений (курс лекций А. П. Гавриленко в 1897 г. и др.) , которые, по сути дела, только обобщали опыт работы литейных цехов.

Большое значение для развития отечественного чугунолитейного производства имели труды русских и советских ученых начала ХХ века:

В. С. Кнаббе, К. Ф. Неймайера, А. П. Гавриленко, М. Г. Евангулова и других. Однако, несмотря на большие успехи, свидетельствующие о ведущей роли русской науки в металлургии, литейное производство в царской России оставалось технически отсталым и полукустарным.

Подлинный расцвет и развитие науки о процессе получения отливок начинается в советской период власти в связи с индустриализацией страны.