Основными материалами для, изготовления обувного оборудования являются черные и цветные металлы и их сплавы, а также неметаллические материалы.
Все металлы и .сплавы делят на черные и цветные.
К черным металлам относят железо и сплавы на его основе: чугун, сталь и ферросплавы.
Чугуном называют сплав железа с углеродом, где углерод содержится от 2 до 6,7%. Кроме железа и углерода, в чугуне имеются примеси кремния, марганца, фосфора, серы и других элементов. Эти примеси переходят в чугун из исходных материалов. Сера и фосфор являются вредными примесями.
Чугун выплавляют в доменных печах и в вагранках. Для получения чугуна в доменных печах применяют следующие исходные материалы: железные руды, топливо и флюсы.
Железные руды представляют собой окислы железа, смешанные с пустой породой. Наиболее употребительными рудами для выплавки чугуна являются магнитный, красный, бурый и шпатовый железняки.
В качестве топлива для получения чугуна применяется в основном кокс. Кокс получают путем нагревания коксующегося каменного угля до температуры 1000—1100° С без доступа воздуха. Кокс является источником тепла в доменной печи, кроме этого он восстанавливает железо из его-окислов, а затем науглероживает полученное железо, превращая его в чугун.
Для того чтобы избежать загрязнения расплавленного металла оставшейся пустой породой и золой от .кокса, при плавке железных руд добавляют флюсы. Флюсы, реагируя с пустой породой и золой, образуют легкоплавкий шлак.
Основным продуктом доменной плавки является чугун следующих сортов: передельный чугун, идущий на переработку в сталь; литейный серый чугун; литейный специальный чугун, который содержит повышенное количество кремния и марганца.
В машиностроении применяют чугуны, которые.по структуре и свойствам разделяют на три группы: белый, серый и ковкий.
Белый чугун получил свое название по виду излома. Углерод в белом чугуне находится в виде химического соединения с железом. Этот чугун имеет большую твердость, хрупкость, плохо обрабатывается режущим инструментом, но обладает высокой сопротивляемостью износу,
Серый чугун получил свое название также по виду излома. Углерод в сером чугуне находится в свободном состоянии в виде чешуек графита, чем Частично разобщает металлическую основу чугуна, придавая ему хрупкость. Серый чугун обладает хорошими литейными свойствами и поэтому применяется исключительно для производства отливок. Он дешев, легко обрабатывается режущим инструментом и обладает способностью гасить вибрации, появляющиеся во время работы машины. Недостатком черного чугуна является очень малое сопротивление удару. Серый чугун считается хрупким материалом.
Литейный серый чугун маркируется буквами СЧ с добавлением двух чисел: первое из них указывает предел прочности при растяжении, второе — предел прочности при изгибе. Например, ГОСТ 1412—70 установил следующие марки серого чугуна: СЧ 12-28, СЧ15-32, СЧ18-36 и др.
Из серого чугуна изготовляют станины обувных и швейных машин, ударники вырубочных прессов, вырубочные плиты, корпуса насосов, подшипники скольжения, рычаги, крышки и т. д.
Ковкий чугун — условное название мягкого и вязкого чугуна, получаемого из белого чугуна путем длительного отжига. Ковке его не подвергают, но он обладает более высокой по сравнению с серым чугуном вязкостью и пластичностью, поэтому и получил такое название.
По.государственному стандарту ковкий чугун обозначается буквами КЧ с добавлением двух чисел: первое из них указывает предел прочности при растяжении, второе — относительное удлинение в процентах. Например, государственный стандарт установил следующие марки ковких чугунов: КЧ37-12, КЧ35-10, КЧ40-3 и др.
Ковкий чугун применяется для производства различной арматуры и мелких деталей сложной формы, к которым предъявляются повышенные требования сопротивляемости ударам. Например, из него изготовляют детали швейных и обувных машин, водопроводную арматуру, зубчатые колеса, звенья цепей и другие детали.
Изделия и детали из чугунов изготовляют методом литья в формы.