Три еврея

Завод только-только освоил производство ФС-20, сплава, в котором кроме железа около 20 % кремния (не помню уже его конкретного разбега, кажется, от 19 до 23 %). Новый сплав был введен вот почему. В сплавах железа кремний — антагонист углерода, поскольку кремний крепче связывается в соединения с железом (в силициды), чем углерод, вот поэтому при увеличении в сплаве содержание кремния, содержание в нем углерода падает, кремний не дает углероду раствориться в железе, вытесняет углерод из сплава. Не помню точно, но где-то при содержании кремния в пределах 19 % даже остатки углерода в сплаве уже не могут существовать сами по себе в виде графита, углерод существует уже в виде карбидов кремния, а карбид кремния растворяется в сплаве. Куски застывшего сплава с таким содержанием кремния и с остатками углеродом в виде карбида кремния обычно очень плотные, достаточно прочные, при дроблении дают очень мало мелких кусочков, которые являются бракующим показателем в партии ферросилиция. (Количество кусочков менее 20 мм в ферросплавах не должно превышать 20 %.) Вот из-за желания уменьшить мелочь в партиях завод и разработал новый тогда сплав ФС-20 и перешел на его выплавку.

А до этого плавили сплав ФС-18, у которого нижний предел кремния был в районе 16 %. При таком содержании кремния углерод в сплаве тоже вытесняется кремнием из сплава, но он еще не связывается им в карбиды кремния, и поэтому при застывании углерод выходит из жидкого сплава в виде чешуек графита — «спели», как эти чешуйки называются металлургами. Этот процесс сопровождается образованием в слитках сплава массы пор с выделившимся графитом, слитки сплава становятся очень непрочными, до половины плавки проскакивает сквозь сито с ячейками в 20 мм и плавка идет в брак. Из-за этого, по инициативе Друинского, завод и добился включения в ГОСТ ферросилиция ФС-20.

Пока шла научно-исследовательская работа и внедрение ФС-20, все шло хорошо, но вот начали его плавить планово, и эта проклятая графитовая спель снова появляется и в ФС-20!

Плавили тогда ФС-20 во 2-м цехе, и начальник цеха тут же начал громогласно жаловаться, что «этот ФС-20 такое же говно, как и ФС-18». Само собой компрометировалась большая научно-исследовательская работа, проведенная не только у нас, но и на многих заводах-потребителях этого сплава.

Я тогда работал в ЦЗЛ недавно, обстановку на заводе в общем и взаимоотношения Друинского и тогдашнего директора завода П.И.Топильского в частности понимал плохо, поэтому высказывания директора о «бездельниках в ЦЗЛ и техотделе, от которых заводу нет никакого толку» принимал как справедливый упрек. В конце концов выяснить причины появления спели в ФС-20 поручили мне, хотя я и был тогда очень неопытен, но, впрочем, в ЦЗЛ больше и некому было это поручать.

А я занимался исследованиями основательно, и начал свою работу в ЦЗЛ с того, что в свободное время просмотрел в тех-библиотеке все реферативные журналы (а они были лет за 20) и составил каталог научно-технических публикаций за это время по темам, которые могли мне пригодиться при работе на заводе. Поэтому по своему каталогу я быстро отыскал несколько публикаций, наших и западных, о состоянии углерода в системе железо-кремний, и убедился, что никакого свободного в виде графита углерода при содержании кремния выше 19 % быть не может, следовательно, никакой графитовой спели в сплавах с таким содержанием кремния тоже быть не может! Но она была! Поэтому требовалось разобраться с ситуацией предметно.

Я пошел на склад готовой продукции цеха № 2 и нашел короба с браком ФС-20 по мелочи. Графита действительно было очень много, вид металла был мерзкий. Надо было отобрать пробы, но просто набрать полкилограмма мелких кусочков из короба было нельзя. Анализ на кремний проводился объемным способом, т. е. навеска дробленого ферросилиция в 100 (по-моему) грамм засыпалась в колбу с дистиллированной водой, металл вытеснял воду в мерную трубку, таким образом определялся объем металла, а по его объему — плотность. А по плотности определялось содержание кремния в данном металле (вернее, содержание суммы кремния и алюминия, но в данном случае это не важно). В мелких же кусках бракованного ФС-20 было много графита, он легкий, плохо смачивается водой, если он будет присутствовать в пробе, то тогда результаты анализа окажутся завышенными. Нужно было отбить кусочки из нижних частей слитков, поскольку при застывании в изложницах (мульдах) разливочной машины графит всплывает вверх, верхняя часть слитка становится непрочной, нашпигованной графитом, а нижняя получается достаточно чистой и плотной.