Русские инженеры

Закаленные булатные клинки, по свидетельству греческого ученого Аристотеля, жившего за две тысячи триста лет до нас, существовали в Индии. Вероятно, задолго до того было замечено, что сталь становится очень твердой, если ее нагреть добела, затем быстро охладить, опустив в воду. При этом, правда, сталь становится очень хрупкой; но так же давно кузнецы открыли, что закаленную сталь можно «отпустить», снова нагрев ее уже не добела, а лишь досиня. Разумеется, что эти операции закалки и отпуска производились на глаз, причем каждый мастер хранил свое искусство в большой тайне.

Немало было связано с этим делом всевозможных суеверий и нелепостей. Английский институт железа и стали отыскал, например, в одном старинном рецепте приготовления стальных клинков такое дикое указание:

«Нагревать кинжал, пока он не засветится, как восходящее солнце в пустыне, затем погрузить его в тело сильного раба, пока кинжал не примет цвета царского пурпура».

С подобными рецептами металлургия рассталась, конечно, очень давно; но истинных представлений о строении и превращениях стали при закалке и отпуске ни наука, ни, тем более, сталевары и кузнецы не имели до Чернова.

Самое большое металлургическое предприятие почти ничем, кроме размеров, не отличалось от простой кузницы, качество изделия всецело зависело от опытности, ловкости и цеховой осведомленности мастера. Закаливал ли он сталь, отпускал ее или ковал, или прокатывал, он действовал по традиции, иногда по наитию, но того, что происходило при этом в структуре металла, он не знал, да и не мог знать. Никаких научных знаний тут не существовало. Для каждого отдельного случая существовал выработанный веками наиболее благоприятный режим тепловой обработки, и этим исчерпывались все знания мастера.

«Хотя общее состояние науки, в частности физики, к середине прошлого века достигло уже высокого развития, однако наука о металле представляла всего два-три параграфа в разделе физики, посвященном учению о твердых телах, — говорит профессор Ю. М. Покровский в своих очерках по истории металлургии. — А между тем развитие массового производства требовало сознательного пересмотра производившихся термических и механических операций и поставило совершенно по-иному проблему металла. Рост общего машиностроения и массовое производство самих машин потребовали точного научного знания для оценки какого-либо свойства металла. Необходимы были широкое обобщение и систематизация всех данных о тепловом состоянии металла, как и дальнейшее их углубление и развитие»[26].

Сознательное отношение к тепловой и механической обработке стало еще более необходимо, когда изготовление новых ответственных деталей специального машиностроения заставило заводы придавать металлу качества, необходимые в новых разнообразных условиях эксплуатации. Этого потребовали, например, изделия, работающие под большим давлением, прежде всего стволы орудий. А в то же время само улучшение производства, расчленение заводских операций на составные фазы — ковку Металла, отжиг, прокатку и другие — вызвали нужду в согласовании этих операций.

Насколько старая, эмпирическая, опытная техника металлургии оказывалась внутренне беспомощной в новых производственных условиях, показывает, история известного русского инженера Павла Матвеевича Обухова.

Горный инженер по образованию, Обухов после окончания курса в институте в 1845 году был назначен на скромную должность смотрителя Серебрянского завода в Пермский губернии. Молодой инженер обратил на себя внимание администрации и был послан за границу для изучения железоделательного производства. Сдав блестящий отчет о своей командировке, Павел Матвеевич получил должность управляющего сначала Кувшиновским заводом, а затем — Юзовским, где он начал производить опыты приготовления литой стали.

Действовал он так же, как и все металлурги. Убедившись, что при разных добавках сталь получается различной твердости, он после многих проб нашел добавки, которые лучше всего прибавлять к сплаву. В 1853 году после ряда проб Обухов получил отличную сталь. Тонкую пластинку, изготовленную из этой стали, не пробивали выстрелы из ружья, в то время как панцырные кирасы вдвое большей толщины, изготовлявшиеся в Златоусте, давали при таком испытании тридцать процентов брака.

Опыты Обухова побудили Военное ведомство перевести талантливого инженера в Златоуст.

Павел Матвеевич явился на Урал во время Крымской войны, в 1854 году. На Златоустовском заводе сталь, хотя и полученная из отличной руды, была все же очень невысокого качества. Заводы, основанные при Петре I, почти ни в чем с тех времен не изменились.

Вот здесь, на Златоустовском заводе, Обухов и начал практиковать стальное литье, которое впервые в мире ввел выдающийся русский металлург П. П. Аносов.

Дело это было трудное. Техника разливки, до введения в практику литой стали, касалась только чугуна. Приходилось варить сталь одновременно во многих небольших по объему тиглях. Сталь должна была поспевать одновременно во всех тиглях.