Текст книги "Аносов"

Автор книги: Илья Пешкин

сообщить о нарушении

Текущая страница: 16 (всего у книги 18 страниц)

И в этой области новейшие открытия опирались на введенные Аносовым приемы исследования. Его работу «О булатах» с полным основанием можно рассматривать как вступление к учению Д. К. Чернова о кристаллическом строении стали.

В декабре 1878 года Д. К. Чернов прочитал в Русском техническом обществе второй, также ставший историческим, доклад под названием: «Исследования, относящиеся до структуры литых стальных болванок». Чернов установил, что сталь застывает не воскообразно, не в виде однородной массы, а образует сложный переплет кристаллов. Эти фигуры являются результатом совместного выделения из жидкого расплава части железа и углерода в виде твердых кристаллов. Впервые в мировой науке Чернов выдвинул тогда идею образования и развития кристаллов из определенных центров, на много лет опередив в этом ученых других стран.

И тут нельзя еще раз не подчеркнуть, что именно в трудах Аносова содержатся зачатки тех идей и направлений, которые потом с таким блеском разработал Чернов. Изучая узоры булата, Аносов обратил внимание на условия «кристаллования» литой стали и производил различные эксперименты, чтобы найти лучший способ выливки. Со своей стороны, Д. К. Черной проявлял исключительный интерес к булату, он писал, что «самая лучшая сталь, какую когда-либо, где-либо делали, есть, без сомнения, булат».

Чернов дал научное объяснение особых свойств булата, основанное на явлениях кристаллизации.

«В булате, – указывал Чернов, – выступают два различных соединения железа с углеродом: одно легко разъедается кислотой и дает матовую поверхность, а другое остается почти нетронутым и блестит. Следовательно, в момент кристаллизации происходит нарушение однородности состава; оси кристаллов бросаются веществом, против окружающего их металла; вещество, не участвующее в бросании осей, обволакивает эти оси сейчас же, как только они образовались, и отлагается на них некоторым слоем… распадение же стали на два различных соединения при кристаллизации играет очень важную роль при назначении такой стали на клинки: при закалке более твердые вещества сильно закаливаются, а другое вещество остается слабозакаленным; 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 мягкостью» ¹⁴⁸.

Пользуясь инструкциями Аносова, Чернов в 1869 году повторил на Обуховском заводе опыты Аносова и изготовил слиток булатной стали, из которого отковал два кинжальных клинка. После протравки кинжальная сталь имела ясный, волнистый узор.

Летом 1880 года Чернов посетил Златоуст. Тридцать три года прошло после отъезда Аносова из Златоуста, но еще живы были многие, кто варил с ним булат. Чернов скрупулезно изучал весь процесс. Однако больше всего его интересовал процесс ковки. Он расспрашивал Златоустовских рабочих и мастеров о мельчайших деталях этого дела: как Аносов следил за температурой нагрева, как обучал этому искусству рабочих.

Русские металловеды неоднократно возвращались к вопросам строения булата. В обстоятельной статье «Работы Аносова в области металлургии» ¹⁴⁹Н. Т. Беляев писал: «Изучение узора булата привело Аносова к мысли отшлифовывать и протравлять приготовленные изделия и изучать обнаруживаемую таким образом структуру как простым глазом, так и в микроскоп… Изучение булатной структуры дало средство установить температуры рациональной тепловой обработки». И, наконец, «…булат заставляет Аносова твердо стать на точку зрения, что механические качества изделия тесно связаны с его структурой и только структура может явиться средством действительного контроля свойств и годности изделия…»

Исследованием булата занимались также Н. И. Беляев, профессор В. П. Ижевский, профессор Днепропетровского горного института А. П. Виноградов, опубликовавший уже в наше время (в 1928 году) обстоятельный труд «Мягкий булат и происхождение булатного узора» ¹⁵⁰. Новые исследования о булате в связи с изучением структуры металла опубликовал академик Н. Т. Гудцов.

После отъезда Аносова из Златоуста приготовлением булата занимался главным образом Павел Николаевич Швецов, сын работавшего с Аносовым Николая Николаевича Швецова. Используя научное наследие Аносова и практический опыт своего отца, П. Н. Швецов выплавлял в тиглях маленькие порции различных сплавов железа с другими элементами и испытывал их пробой на ковку, изгиб, в качестве резцов и т. д. Таким образом П. Н. Швецов устанавливал влияние на свойства стали разных ферросплавов. Получал он их в тиглях из руд или из сырых материалов.

Резцы из самозакалки были известны Златоустовским токарям задолго до получения заграничного рапида. Редкое дежурство П. Н. Швецова проходило, чтобы он не сварил «хлебец» булата или ферросплава. В Златоусте аносовский русский булат делали вплоть до 1919 года; и по качеству рисунка и по механическим свойствам он был безукоризненным ¹⁵¹.

В «Журнале опытам» Аносова описано влияние на свойства стали марганца, хрома, титана и других металлов. Русский мастеровой Павел Швецов с семидесятых годов прошлого века изучал влияние на свойства стали кремния, марганца, никеля, хрома, вольфрама, молибдена, ванадия, титана и других элементов и получал высококачественные сплавы. Златоустовский мастер-практик П. Н. Швецов намного опередил англичанина Р. Гадфильда, книга которого о «Сплавах железа и хрома» опубликована лишь в 1892 году.

В дальнейшем наука о сплавах разрабатывалась Д. И. Менделеевым и Н. С. Курнаковым. Их работы в области познания природы металлических сплавов и твердых растворов заняли ведущее место в мировой химической науке.

XVIII. КАЧЕСТВЕННАЯ СТАЛЬ – ОСНОВА ВЫСШЕЙ ТЕХНИКИ

Трудам П. П. Аносова, открытиям Д. К. Чернова современная техника обязана тем, что получила основу для бурного прогресса. Развитие машиностроения, создающего техническое вооружение всех отраслей народного хозяйства – энергетики, транспорта, строительства, сельскохозяйственного производства, – все это находится в самой тесной и непосредственной зависимости от уровня черной металлургии, поставляющей материал для инструментов и машин, для каркасов высотных зданий и плотин, для рельсов и шпунтов, для труб и мачт.

В старой России развитие металлургии искусственно задерживалось. До первой мировой войны преобладающая часть металлургии царской России находилась в руках получавшего громадные сверхприбыли иностранного монополистического капитала. Захватив наиболее доступные и богатые рудами районы, капиталисты сознательно задерживали развитие других районов. После того как была создана южная металлургическая база, зачахла уральская. На огромнейшей территории Сибири и Средней Азии не было ни одного предприятия по производству черных металлов, хотя налицо были все предпосылки для создания там металлургии.

Все это привело к тому, что при наличии несметных природных богатств производство стали в нашей стране оставалось на чрезвычайно низком уровне.

«За полвека после освобождения крестьян, – писал В. И. Ленин в 1913 году, – потребление железа в России возросло впятеро, и все же Россия остается невероятно, невиданно отсталой страной, нищей и полудикой, оборудованной современными орудиями производства вчетверо хуже Англии, впятеро хуже Германии, вдесятеро хуже Америки» [40]40
  В. И. Ленин, Сочинения, т. 19, стр. 261.


[Закрыть].

Технически отсталая база русской металлургии в результате первой мировой войны, а затем интервенции была еще и разрушена. Так, в 1921 году выплавка чугуна составляла всего лишь 116,3 тысячи тонн, то-есть около 3 процентов довоенного производства.

XIV съезд партии поставил задачу индустриализации страны. Партия начала индустриализацию с развертывания тяжелой промышленности – металлургии, топливной и энергетической промышленности, развития собственного машиностроения. «Металл есть основа основ нашей промышленности», – говорил товарищ Сталин на XIV съезде партии.

Возрождение черной металлургии было исключительно трудным делом. Лишь к 1929–1930 годам удалось достигнуть довоенного размера производства. Но нельзя было довольствоваться довоенным, чрезвычайно низким уровнем производства «общеупотребительного материала» – стали.

Не могла страна примириться с тем, что она фактически располагала лишь одной более или менее развитой угольно-металлургической базой на юге. Правильное размещение производительных сил, обеспечение металлом всех экономических районов страны требовало создания новых угольно-металлургических баз на Востоке и в других местах. Такая задача была поставлена XVI съездом партии – съездом индустриализации.

«Базой для развития машиностроительной, электротехнической, автотракторной промышленности, а также сельскохозяйственного машиностроения, – говорится в решениях XVI съезда, – является черная и цветная металлургия.Больше того: развитие черной и цветной металлургии предопределяет и темпы капитального строительства и темпы развития всех остальных отраслей народного хозяйства (транспорт, коммунальное хозяйство, оборона и т. д.)».

Съезд предложил форсированно вести строительство заводов в новых районах – Магнитогорского и Кузнецкого, приступить к строительству Нижне-Тагильского и Бакальского заводов, обеспечить выполнение плана реконструкции существовавших заводов и постройки нового гигантского завода на юге СССР – Запорожского.

В этих решениях учитывалась и необходимость удовлетворения все растущих требований на качественную сталь. В стране началось производство автомобилей, тракторов, комбайнов, самолетов, высококачественных режущих и измерительных инструментов, приборов. Для всего этого не годилось железо и обыкновенная, «общеупотребительная» сталь. Для-производства автомобиля, например, нужно было иметь не менее 40 различных марок стали – упругая и гибкая, износоустойчивая и жароупорная и много других сортов. На очередь дня встала задача – как можно быстрее и лучше организовать производство качественной стали, то-есть стали с различными добавками, которые придают ей особые свойства.

Выплавка качественной стали не была, как мы знаем, новым делом для наших металлургов. Со времени, когда Аносов делал первые опыты сплавления железа с другими элементами, прошел целый век. Однако искусство изготовления высококачественной стали не было забыто.

Первые заказы на качественную сталь выполняли златоустовцы.

В 1927 году из Баку поступил заказ на специальную сталь, которая нужна была для оборудования нефтяных скважин. Советская нефтяная промышленность не могла больше зависеть от заграницы. Златоустовские сталевары посмотрели анализ, и оказалось, что они давно варили такую сталь.

Затем пришел запрос от инструментальщиков. Златоустовцы были готовы и к этому заказу. Еще до революции Павел Николаевич Швецов и Петр Егорович Бояршинов освоили выплавку быстрорежущей стали – рапида. И еще много сортов стали издавна варили в Златоусте.

В 1915 году П. Н. Швецов освоил производство снарядной стали. Она изготовлялась новым, разработанным им методом – в мартеновской печи. Сталь эта по составу оказалась близкой к подшипниковой.

В 1920 году в Златоусте в электрической печи, построенной по проекту советского ученого С. С. Штейнберга, сварили нержавеющую сталь.

Выходило, что выплавка качественной стали в Златоусте и не прекращалась. Введенная П. П. Аносовым культура этого производства, как бы по эстафете, передавалась из рода в род: от П. П. Аносова и Н. Н. Швецова к П. М. Обухову и затем к сталеварам, работающим в Златоусте в наше время.

Златоуст снова стал центром качественной металлургии. Он поставлял качественную сталь первенцам индустриализации – московским автомобильному, шарикоподшипниковому и другим заводам. За создание могучей базы качественной металлургии принялись виднейшие ученые страны: М. А. Павлов, А. А. Байков, Н. Т. Гудцов, С. С. Штейнберг.

В то время как в цехах старого «Путиловца» (ныне Кировского завода) осваивали обработку первых деталей тракторов, деталей, выточенных или откованных еще из импортной стали, в лаборатории и сталеплавильном цехе этого завода велась усиленная подготовка к плавке советской качественной стали. Здесь изучали и создавали технологические процессы выплавки медистой, магнитной, вольфрамовой и других марок стали, разрабатывались рациональные режимы горячей обработки ее.

В то время как с конвейера Сталинградского тракторного завода сходили первые машины, сделанные из импортной стали, на соседнем металлургическом заводе «Красный Октябрь» начали выплавлять качественную сталь всех марок, необходимых для производства тракторов.

Советская металлургия набирала темпы. В 1934 году выплавка чугуна на советских заводах составила уже 10 миллионов тонн, то-есть в 2.5 раза больше, чем выплавлялось в старой, дореволюционной России. Выросло и производство стали. В короткий срок советские металлурги наладили выпуск самых различных марок стали – хромистой, хромоникелевой, хромолибденовой, хромованадиевой, стали для шарикоподшипников, быстрорежущей инструментальной, жароупорной, нержавеющей, трансформаторного железа. К концу второго пятилетия советская металлургия выпускала уже свыше 2,5 миллиона тонн качественной стали вместо 40 тысяч тонн стали, производившейся в старой России в 1913 году.

Но и этого было недостаточно.

Для обеспечения технического прогресса во всех областях народного хозяйства требовались еще и еще новые марки стали.

Качественная металлургия стала ведущей отраслью народного хозяйства СССР, она росла из года в год. И это явилось одним из важнейших факторов, обеспечивших победу над гитлеровской Германией.

В послевоенный период требования к качественной металлургии еще более возросли.

Вес «хлебца», который Аносов получал в тиглях, не превышал нескольких фунтов. Каждая плавка гигантских печей Магнитогорского, Кузнецкого заводов, Азовстали и других советских металлургических гигантов весит по 300 и более тонн!

Так изменились масштабы производства. Коренным образом меняются и требования, предъявляемые к стали.

Мы вошли в век реактивных моторов и техники высоких параметров. Неизмеримо выросли скорости машин, температуры и давления, развиваемые в механизмах, электрические напряжения… И перед металлургами встали новые, еще более сложные задачи. «…Переход к сверхдавлениям и сверхтемпературам и вообще к сверхсилам, – говорил осенью 1943 года на сессии Академии наук академик А. А. Байков, – может дать нам чрезвычайно большие практические результаты, совершенно неожиданные, потому что при решении этих вопросов наблюдается то, что является основным законом природы – переход количества в качество.»

В связи с этим перед работниками металлургии встали новые, очень сложные задачи по созданию специальной стали – немагнитной, нержавеющей, не расширяющейся при нагревании, не пропускающей тепла, обладающей самыми различными механическими свойствами.

«До настоящего времени, – говорил А. А. Байков, – нахождение подходящего состава специальной стали производится чисто опытным путем – путем иногда очень многочисленных опытов. А между тем не подлежит сомнению, что свойства специальной стали не являются случайными, а всецело зависят от ее состава, но эта зависимость пока еще неизвестна. Когда будет разрешена проблема твердого тела, можно будет поставить задачу проектирования специальной стали с наперед заданными свойствами, что, конечно, будет иметь громадное практическое значение» ¹⁵².

Наш век – не только век «сверхдавлений», «сверхтемператур» и «сверхсил», но и век «сверхтемпов». Требования на новые марки стали с особыми свойствами удовлетворяются в кратчайшие сроки. За четвертую пятилетку разработано и освоено свыше 100 новых марок стали и сплавов…..

В директивах XIX съезда партии по пятому пятилетнему плану, так же как и в планах всех предшествовавших пятилеток, большое внимание уделено, развитию черной металлургии.

Главная задача металлургов в пятой пятилетке – обеспечить дальнейший рост производства и улучшение качества специальных сталей и сплавов для нужд машиностроения. Она вытекает из основного экономического закона социализма, требующего обеспечения максимального удовлетворения постоянно растущих материальных и культурных потребностей всего общества путем непрерывного роста и совершенствования социалистического производства на базе высшей техники.

Высшая техника – это прежде всего качественный и высококачественный металл. Вот почему Коммунистическая партия продолжает уделять исключительное внимание дальнейшему развитию металлургии.

В отчетном докладе XIX съезду партии товарищ Г. М. Маленков говорил:

«В 1952 году будет произведено: 25 миллионов тонн чугуна, или примерно на 70 процентов больше, чем в 1940 году; 35 миллионов тонн стали, или примерно на 90 процентов больше, чем в 1940 году; 27 миллионов тонн проката, или в 2 с лишним раза больше, чем в 1940 году…»

В речи на пятой сессии Верховного Совета СССР товарищ Маленков сообщил, что в производстве стали сделан новый шаг вперед – выплавка ее в 1953 году превысит 38 миллионов тонн. Таким образом, довоенный уровень (1940 года) окажется превзойденным в два с лишним раза. По сравнению же с 1924–1925 годами, когда страна приступала к индустриализации, выпуск стали вырос в 21 раз.

Почти триллион (997 миллиардов) рублей был затрачен с 1929 по 1952 год на капитальное строительство и на приобретение оборудования для народного хозяйства.

Наличие могучей индустриальной базы, и в частности высокоразвитой металлургии, дало возможность начать крутой подъем производства предметов народного потребления.

Почти каждый день советские металлурги получают заказы на новые марки стали, которые должны обладать теми или иными особыми свойствами. Заявки поступают от конструкторов и архитекторов, от строителей гидростанций и турбин, от химиков и астрономов, от работников всех отраслей науки и техники.

От примитивного микроскопа П. П. Аносова, при помощи которого он впервые в мире стал рассматривать структуру стали, до электронного микроскопа, дающего увеличение в десятки тысяч раз, – так изменилось вооружение металловедов. Лаборатории заводов я научно-исследовательских институтов обеспечены рентгеновскими установками, ультрафиолетовыми микроскопами и другими средствами изучения строения металла.

Вооруженные передовой теорией и новейшими средствами для проникновения во внутреннее строение металла, советские металлурги без задержек выполняют требования народа на сталь самого различного свойства и назначения.

Сталь необходима для производства машин, для внедрения во все области высшей техники, для строительства гигантских гидростанций и для производства предметов народного потребления.

Для сооружения одного лишь Куйбышевского гидроузла необходимо около 700 тысяч тонн стали – это годовая производительность среднего – по советским масштабам – и крупного – по масштабам Западной Европы – завода.

Чтобы создать в стране обилие продовольствия для населения и сырья для легкой промышленности, необходимо усилить оснащение сельского хозяйства новыми машинами и тракторами, расширить работы по электрификации сельского хозяйства. Для всего этого требуются сотни тысяч и миллионы тонн стали.

Сталь высоких марок необходима для увеличения производства автомобилей и мотоциклов, велосипедов и швейных машин, холодильников и часов, телевизоров и радиоприемников.

Огромные массы стали нужны для строительства жилищ, школ, больниц, детских садов и яслей, для развития коммунального хозяйства, расширения трамвайной сети, для строительства торговых помещений.

В нашей стране сооружаются сотни новых предприятий легкой и пищевой промышленности: текстильные и обувные фабрики, консервные и сахарные заводы, кондитерские и парфюмерные фабрики. Только для изготовления консервных банок ежегодно расходуются десятки тысяч тонн тончайшего стального листа.

Сталь была и остается основой развития всех отраслей народного хозяйства.

Более ста лет назад, на заре машинного производства, П. П. Аносов назвал сталь «общеупотребительным материалом». В этом определении, так же как и в его выдающихся открытиях, мы видим замечательное предвидение большого ученого, посвятившего отчизне самые прекрасные порывы своей души.

Жизнь, труд, научный подвиг Павла Петровича Аносова особенно поучительны теперь, в историческую пору перехода от социализма к коммунизму, когда рабочие, инженеры и ученые в тесном содружестве решают грандиозные технические проблемы.

Аносов шел в первых рядах борцов за прогресс. Его мужественный пример, как яркая звезда, указывает путь многим деятелям науки нашего времени.