Большая судьба

Научное открытие Чернова о превращениях стали при накаливании дало возможность проникнуть во многие тайны металлургии и в том числе окончательно выяснить тайну булата. Дмитрий Константинович повторил последние опыты Аносова, изготовил булатную сталь и отковал из нее два клинка. После протравки на металле заструился приятный волнистый узор. Откуда появился он? Исследователь на опыте показал, что узор булата не что иное, как рисунок крупнозернистой структуры чистой углеродистой стали. Ясность и рельефность его получаются в результате травления клинка. Перед мысленным взором Чернова предстала работа оружейного мастера. Вот он берет накаленный стальной клинок и, постепенно замедляя охлаждение, творит чудо. Сталь становится крупнозернистой. Продолжая ковку при температуре ниже точки b, он изменяет форму кристаллов, вытягивая их. При искусной работе мастера металл не теряет своей крупнозернистой структуры.

Каждый день упорного вдохновенного труда приносил новые открытия, но работа в угарных цехах, постоянное разглядывание раскаленных, ослепительных образцов стали расстроили зрение исследователя. Нависла страшная угроза потерять зрение, но Дмитрий Константинович продолжал исследования.

В 1880 году летом Чернов поехал в Златоуст - на родину русского булата. Много лет прошло с тех пор как отсюда уехал Аносов, многое изменилось, но живы и неприкосновенны остались старые добрые традиции. Среди литейщиков работали еще сподвижники Павла Петровича. И как билось сердце Дмитрия Константиновича, когда он слушал душевные рассказы Швецова-младшего об Аносове!

Павел Швецов, широкоплечий, с густой окладистой бородой, был кряжист, крепок и вдумчив. Он с любовью рассказывал об Аносове:

- Павел Петрович был особый человек, его верный глаз примечал всё, а уши слышали самое тайное в металле. Стоит вот тут и смотрит, как металл накаливается в горне. По еле уловимому, только что рожденному цвету он уже понимал, в каком положении сталь. Всё слышал, что шепчет металл. Правда, и батюшка мой Микола Миколаевич большой мастак был, ну, прямо-таки, колдун по стали, а только всё колдовство его ничто было перед силой Аносова. Тот всё учтет. Нагреет до мясно-красного цвета, а потом моргнет глазом, - мол, живей к молоту, и пока перекидываешь накаленную болванку, она уже вишнево-красного цвета, - доспела под удар!

В Златоусте Чернов проследил весь процесс изготовления булата. Долго и взволнованно наблюдая за остыванием булата, он, в конце концов, уловил момент, который подсказал новое. Дмитрий Константинович сделал свои выводы: "Остывание должно происходить как можно спокойнее и медленнее... Тогда сталь находится при условиях, весьма благоприятствующих ее кристаллизации, так что образуются довольно сильные оси древовидных кристаллов и довольно большие группы параллельных осей; группы эти потом срастаются".

Что же такое остывание металла?

Чернов первый дал верный и точный ответ: сталь (и вообще металлы) имеет кристаллическое строение, и процесс затвердевания металла есть не что иное, как процесс кристаллизации.

Это подсказывали ему опыты с проведением кристаллизации различных солей. Вот и сейчас он еще раз убедился в этом, изучая условия затвердевания, при которых в сплаве происходят химические изменения. Именно в это мгновение прекращается падение температуры, и она остается постоянной до тех пор, пока не завершится перестройка сплава, после чего остывание продолжается.

Он хорошо помнил свой первый опыт с охлаждением раствора поваренной соли, который помог ему наглядно показать значение критических точек.

В маленькой тесной лаборатории на Обуховском заводе перед ним стоял десятипроцентный раствор соли. Дмитрий Константинович наблюдал постепенное равномерное падение температуры до -8°. Дойдя до этой точки, падение температуры вдруг прекратилось, и некоторое время она держалась на одном уровне. Что же происходило в растворе? В нем в эти минуты замерзла часть воды, отчего насыщенность раствора повысилась. Когда это произошло, температура вновь стала равномерно падать, и так продолжалось до -22°. При этой температуре весь оставшийся раствор застыл, и дальнейшее охлаждение раствора уже никаких новых критических точек и остановок в падении температуры не принесло.

Проведенные многократно опыты с соляными растворами различной насыщенности подтвердили это правило.

Тогда же Чернов перенес изучение на металл и установил, что подобное перемещение критических точек происходит и в стали.

Много раздумий и наблюдений осталось позади. Теперь он знал, что перемещение критических точек в металле тесно связано с процентным содержанием углерода, и записал:

"Сталь, до сих пор употребляемая в промышленности и в искусствах, по преимуществу есть соединение железа и углерода. Чем чище это соединение в данном куске стали, тем лучше, тем выше ее качество. Самая лучшая сталь, какую когда-либо, где-либо делали, есть, без сомнения, булат...