Большая судьба

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…

Особенности булата, а именно узоры на нем, сбивали многих с толку; все хотели искать эти высокие качества булата в каких-то особенных примесях, делали весьма тщательный анализ и не находили, к удивлению, никакого заметного элемента, присутствие которого могло бы объяснить эти узоры. Так как узоры в булате тесно связаны с качеством самой стали, то нападали на мысль найти такое вещество, которое, будучи сплавлено со сталью, давало бы узоры; сплавляли стали с разными металлами: с платиной, с серебром и т. д. — и, действительно, получали узоры, но, во-первых, они далеко не имели ни той правильности, ни той красоты, и, во-вторых, и самое главное, полученная сталь всегда уступала в качестве булату.

Особенность узоров булата заключается еще и в том, что если вы нагреете кусок хорошего булата с ясно развитыми узорами до светло-красного каления, то после охлаждения уже не получите на нем узоров, как бы долго вы ни травили его поверхность; узоры же, получаемые от сплавления с другими металлами, не исчезают, как бы ни нагревали такой сплав. Если же булатный кусок с исчезнувшими узорами вновь переплавить, то при известных условиях остывания полученного слитка узор появляется опять, хотя и несколько измененного рисунка; таким образом можно вызывать и уничтожать узоры несколько раз.

Исследования Аносова показали ясно, что загадка разрешается чистотой стали, и ему, как известно, удалось приготовить самые высокие сорта восточного булата».

Поездка в Златоуст и глубокое изучение булата позволили Чернову с уверенностью ответить на самый наболевший вопрос о качестве булата. В своей статье о булатной стали, опубликованной в 1899 году, он утверждал:

«Состав и качество булата весьма много зависят от качества положенного в тигель графита; если графит не чист, не промыт, то сталь выходит гораздо хуже. Аносов доказал, что булат есть высший сорт стали и по своему составу приближается к соединению железа лишь с углеродом; распадание же стали на два различных соединения при кристаллизации играет очень важную роль при назначении такой стали на клинки; при закалке более твердое вещество сильно закаливается, а другое вещество остается слабо закаленным; но так как оба вещества в тонких слоях и фибрах тесно перевиты одно с другим, то получается материал, обладающий одновременно и большой твердостью, и большой вязкостью. Таким образом, оказывается, что булат несравненно выше лучших сортов стали, приготовленной иными способами; высокие качества ее доказаны вековым опытом и вызвали целый ряд подражаний искусственным воспроизведением узоров на изделиях…»

Чернов всю свою жизнь отдал любимому делу и упорными трудами создал лучшие способы сталеварения. Не менее важной оказалась его теория затвердевания и кристаллизации стальных слитков.

Металлургия за последние десять лет далеко ушла вперед, получили распространение бессемеровские и мартеновские печи, сталь варилась тоннами. И тут возникли странные и тревожные явления. Несмотря на всю тщательность выплавки, сталь получалась неоднородной, рыхлой, пузырчатой. Усадочные раковины и пустоты в металлах делали отливки непригодными. И чем больше увеличивался вес отливок, тем больше обнаруживалось пороков в слитках стали. Металлургические заводы отыскивали знатоков и специалистов по литью стали, но те не могли установить причин возникновения раковин и пустот. Перестраивали печи, строго проверяли режим сталеварения, но какая-то таинственная непреодолимая сила стояла на пути, — слитки получались с дефектами.