Текст книги "Аносов"
Автор книги: Илья Пешкин
Жанр:
Биографии и мемуары
сообщить о нарушении
Текущая страница: 7 (всего у книги 18 страниц)
VII. О ЧЕМ ПОВЕДАЛ МИКРОСКОП
Свой «Журнал опытам» 39Аносов начал в марте 1828 года. Одновременно он продолжал «охоту» за новыми образцами булата и литературой о булатах.
Однако нигде ему не удалось найти описания методов производства булата. Перед исследователем стояла задача – разработать технологию производства этого редкого и драгоценного вида стали.
«Сведения наши о приготовлении булатов в Азии, – писал Аносов впоследствии в своем труде «О булатах», – столь ограниченны, что в них нельзя найти руководства. Вот существенный из них: а) по свидетельству шведского путешественника Шведенборга, японцы приготовляют сталь из железа, лежавшего долгое время в воде… б) Тавернье, в «Путешествии по Персии», упоминает, что булатная сталь получается из Голконда в виде малых хлебов, рассеченных пополам… Магомет Али описал приготовление персидской булатной стали следующим образом: железо употребляют доставляемое из гор, но неизвестно, каким образом оно приготовляется… Способы получения булатов не одинаковы в самой Азии, – указывает далее Аносов, – ибо, очевидно, одни из них составляют медленно охлажденные сплавки, а другие – металл, подобный литой стали» 40.
Еще меньше сведений можно было почерпнуть из опыта европейских металлургов. Они в этом деле очень мало успели.
«Попытки металлургов и художников, старавшихся приготовить булат, подобный древнему, – замечает Аносов, – не имели также положительных успехов. Европейских булатов высокого достоинства мне видеть не случалось, и все, что писано было об этом предмете, не заключает в себе удовлетворительных сведений…»
Свои неудачи европейские мастера прикрывали шумной рекламой о якобы достигнутых ими успехах, многословными трактатами, которые не содержали ни йоты достоверного.
«Ни в одном из трактатов о булате, – отмечал далее Аносов, – нет истинного основания – достижения совершенства в стали».
Аносов объясняет и причины этого. Европейцы подходили к решению сложной научной и технической задачи чисто эмпирически. У европейских металлургов заметно ощущался «недостаток химических познаний», поэтому они и оставались «в недоразумении относительно достоинства его», то-есть булата.
Аносов решил прежде всего сделать химический анализ различных булатов. Оказалось, что состав булатов с разными свойствами был почти одинаковым. Вопрос еще более осложнялся, но Аносов не отступил.
«Поиски химиков, – подчеркивает Аносов, – не могли обнаружить в нем (булате. – И. П.) существенной разницы от стали. Это зависело, впрочем, не от недостатка в тщательности разложений, но главнейшее от недостатка в самой науке. Химия, несмотря на быстрое совершенствование, не достигла еще науки точной, и многое осталось для нее тайной природы».
Хотя анализы не дали ответа на вопрос, Аносов не сомневался, что в состав разных булатов в ничтожных количествах входили и различные элементы, которые оказывали то или иное влияние на физические свойства и структуру стали.
«…если сталь при медленном охлаждении не получает узоров настоящего азиатского булата, то не ясно ли это доказывает, что состав булата различен от стали?» – таким был вывод из анализов различных сортов булата, которые Аносов сделал раньше, чем приступил к опытам плавки булата.
Но Аносов не забыл и других сторон дела. В план своих работ он включил и исследования условий затвердевания металла. Аносов уже давно заметил, что сталь, затвердевшая в тигле, существенно отличается по своему строению от стали, вылитой в форму (изложницу).
Правила разливки, которые он ввел для приготовления литой стали, конечно, имели прямое отношение и к булату. Собственно говоря, трудно отделить эксперименты Аносова по производству булата от его опытов по литой стали. Это была одна и та же работа, которая как бы разветвлялась на два ручья.
В то время как Горный департамент и министерство финансов дорого оплачивали разные сведения о методах производства булата, в Златоусте без шума приступили к опытам, которые имели огромное значение не только для русской металлургии, но и для развития металлургического производства во всем мире.
Первые опыты еще не принесли нужных результатов. Это была как бы разведка, и она давала основания рассчитывать на успех. Так, в примечании к восьмому опыту Аносов записал: «по вытравке слабой серной кислотой на ней (т. е. на стали) оказались узоры».
Сталь, полученная в результате следующих опытов, также давала узоры, отдаленно напоминавшие булаты, правда низких сортов. В примечании к пятнадцатому опыту Аносов записал, что «узоры явственнее прежних, но различны от булатных».
Удачным был восемнадцатый опыт. Клинок, откованный из полученной в эту плавку стали, обладал хорошими качествами и выдержал установленные пробы. «По вытравке на нем оказались местами мелкие желтоватые узоры, а местами облачные светлые». Клинок из этой стали подарили приехавшему в Златоуст путешественнику, естествоиспытателю Гумбольдту, о чем он и сообщал Канкрину.
Первые опыты убедили Аносова в том, что различные европейские ученые, пытавшиеся плавить булат, односторонне подходили к делу, что они недооценивали уровень культуры, на который была поднята древняя металлургия.
Так, известный английский ученый Фарадей искал секрет булата в посторонних примесях к железу. Он сделал химический анализ индийского вуца и обнаружил в нем алюминий. Затем Фарадей сплавил английскую сталь с железом и алюминием и получил металл, внешне похожий на вуц. После этого английский ученый стал прибавлять к железу серебро, платину и заметил, что полученные сплавы тверже обыкновенной стали. Особенно хорошие свойства показал «сплавок» с платиной. Из всего этого Фарадей сделал вывод, что узоры вуца зависят от присутствия в этой стали примесей в виде алюминия, серебра или платины.
Аносов внимательно следил за опытами Фарадея и проверкой его выводов занялся еще до получения специальных указаний из Петербурга. Выводы английского ученого показались Аносову недостаточно обоснованными, а его взгляд на булат – несколько упрощенным.
Во время десятого опыта Аносов употребил пять золотников [21]21
Золотник– 1/96 фунта, или немногим более 4 граммов.
[Закрыть]платины, а во время пятнадцатого – уже десять золотников платины. Наблюдения привели его к следующему выводу: при увеличении количества платины «узоры сделались еще явственнее, но расположение их было, очевидно, различно от булатных».
Касаясь этого периода первоначальных опытов, Аносов писал:
«В 1828 году, когда сделались известными результаты исследований Фарадея и когда обретена была платина на Урале в огромном количестве, министр финансов, граф Егор Францевич Канкрин, поручил горному начальству повторить опыты Фарадея. Исполнение этого поручения возложено было на меня.
Поводом к сплавлению литой стали с платиною послужило Фарадею следующее обстоятельство: доктор Скотт, находившийся в Бомбее, доставил в Английское королевское общество несколько образцов индийского булата или вуца, употребляемого индийцами предпочтительно пред сталью на ружейные плашки, на резцы для обточки железа, на ножницы, пилы и вообще на изделия, требующие особенной твердости. Фарадей при химическом разложении заметил в вуце присутствие алюминия и полагал, что узоры, обнаруживающиеся в нем от действия разведенной серной кислоты, происходят от сего металла. Чтоб подтвердить это предположение, он приготовил смесь, состоящую из железа и алюминия, и чрез сплавление ея с английскою литой сталью получил металл, похожий на вуц, который он и назвал искусственным вуцем, не упоминая, впрочем, 0 его свойствах. Потом Фарадей, сплавляя сталь, кроме алюминия, с серебром, родием и платиною, заметил, что все сии сплавы были тверже обыкновенной литой стали, что они имели превосходные свойства, и в особенности сплавок с платиною».
«…протекло более года, пока я в состоянии был представить на благоусмотрение начальства первые образцы платинистой литой стали. Она получена следующим образом (опыт 10-й). В тигель, предварительно прогретый, положено 4 1/ 3фунта рафинированной стали, 1 фунт мягкого железа, 5 золотников платины и сверху 1/2 фунта флюса, составленного из 1/4 фунта кирпичной глины и 1/4 фунта толченного стекла. Плавка продолжалась 1 час 20 минут при ровном умеренном дутье. Полученная сталь вылита в форму и прокована при умеренном нагревании; по испытании она оказалась весьма твердою и годною на тонкие инструменты.
Из сравнений свойств чистой литой стали с платинистою, одинаковым образом полученных (опыты 15-й и 19-й), оказалось, что первая при большой твердости столь же удобно куется; что по вытравке слабой серной кислотою она обнаруживает узоры, различные в цвете и расположении от замечаемых на литой стали, с землистыми флюсами получаемой. Когда я увеличил количество платины до 2 золотников на фунт стали (опыт 15-й), то узоры сделались еще явственнее, но расположение их было очевидно различно от булатных».
После этих первых опытов, которые должны были дать Аносову общую ориентировку, он перешел к более глубокому исследованию условий образования узоров, степени твердости и гибкости стали и т. п.
Первая серия новых опытов преследовала цель: исследовать отношение железа к другим металлам.
Помимо алюминия и платины, Аносов сплавлял с железом также силиций, магний, кальций и другие элементы. Ему удавалось получать сталь с теми или иными свойствами, но все же это был не булат. Затем он провел серию опытов, чтобы изучить влияние металлических оснований земель, то-есть флюсов, применяемых при выплавке стали. Правда, в журнале отмечены лишь четыре опыта, сделанные в 1829 году, но на самом деле их было проведено значительно больше.
В следующем году Аносов вернулся к вопросу о влиянии на свойства стали некоторых металлов. Этот вопрос, несомненно, его крайне интересовал. Аносов предугадал, что добавки разных элементов к железу позволят получать сталь с разными, заранее заданными свойствами, а это будет иметь огромное значение для всего дальнейшего развития техники.
Опыты велись в широких масштабах. Аносов проверял влияние марганца, хрома, титана, серебра, золота и снова платины на внешний вид и свойства металла.
Семнадцать опытов записано в журнале за 1830 год и двадцать шесть опытов за 1831 год. Аносову удавалось получать сталь с различными узорами, но тщательно сличая полученные узоры с булатными, он делал в книге опытов все новые и новые примечания: Сталь с хромом «принимает хорошую полировку…», «узоры от хрома красивее, нежели от марганца, и по расположению своему более других приближаются к булатным…»
Но и это еще не булат. Аносов в этом уверен, и в сочинении он пишет: «…что, вероятно, и послужило поводом французскому химику Бертье почитать хромистую сталь за булат».
Одновременно Аносов вел тщательные наблюдения за тем, какое влияние оказывают добавки на другие свойства стали. Плавка, записанная в журнале под № 36, велась с однопроцентным добавлением марганца. Об этой стали Аносов сделал такую запись: «Несколько крепка, на ноже по вытравке обнаружились узоры, а грунт темнее, нежели на обыкновенной стали».
Во время тридцать седьмого опыта количество марганца было увеличено в полтора раза. Сталь получилась «лучше прежней, но зубила несколько выкрашиваются. На ноже узоры явственнее прежних».
При сороковом опыте Аносов увеличил количество марганца до 2 процентов (80 золотников на 40 фунтов рафинированной стали). «Зубила несколько выкрашивались, но сталь весьма хороша и по ковкости и по остроте. На ноже грунт темнее прежнего, узоры еще явственнее».
Затем Аносов проводит плавки с хромистым, а также с титанистым железом. Эти руды специально доставлялись с Ильменского и Поляковского рудников. Аносову удалось обнаружить новые, очень важные свойства этих сплавов.
О плавке железа с двухпроцентным добавлением титана (опыт сорок четвертый) Аносов писал: «Ковалось хорошо. Зубила несколько выкрашиваются. Узоры на ноже местами красивы, а местами продолговаты». Но Аносов остался недоволен этим результатом. Он пришел к выводу, что дал слишком много титана, и поэтому следующую плавку провел с однопроцентным добавлением титана (опыт сорок пятый).
Сталь получилась хорошая. «Ковалась хорошо. Зубила оказались стойки, следовательно лучше прежней».
Так Аносов выяснил влияние разных добавок на качество стали: серебро дает ковкость и придает металлу значительную твердость, оно «…неохотно вступает в химическое соединение со сталью», но «…такая сталь менее подвержена ржавчине». Прибавление золота делает сталь мягче обыкновенной, улучшает ее качества в ковке и закалке, но дает лишь желтоватый отлив, а узоров – никаких.
Опыты с платиной повторялись много раз (в журнале записан лишь один опыт, пятьдесят второй) и показали, что узоры находились в зависимости от флюса. Флюс с примесью железной окалины давал совершенно другой узор, чем тот же флюс без окалины. Платинистая сталь давала хорошую полировку. Она тверда, остра, пригодна для бритв, только некоторые сплавки при закалке получали трещины.
Результаты опытов привели смелого экспериментатора к логическому выводу: «Если прибавление посторонних металлов имеет видимое влияние на сталь, то свойства ее должны зависеть и от качества самого железа, в котором всегда остаются посторонние примеси в количестве более или менее значительном…»
Все эти тщательно проведенные опыты сплавления стали с другими химическими элементами являются началом качественной металлургии – науки об улучшении свойств железа.
Никто, ни один металлург ни в одной стране мира до Аносова не провел каких-либо опытов, чтобы установить влияние на сталь различных добавок, и никто, стало быть, не мог описать специфические свойства, которые сталь при этом приобретает.
Отмеченные Аносовым свойства стальных сплавов полностью соответствуют современным данным о влиянии тех или иных добавок на свойства стали.
Великому русскому ученому Павлу Петровичу Аносову удалось сделать огромный вклад в мировую науку, и он по праву считается родоначальником высококачественной металлургии.
Но вопрос об «отношении железа к другим металлам» – лишь одна из сложнейших проблем, которые Аносов должен был разрешить, чтобы добраться до тайны булата.
Откроем следующие страницы журнала. Очередная серия опытов касается кристаллизации стали.
Природа этого процесса тогда еще не была ясна.
Плавка, записанная в журнал под № 74, не была вылита в форму, а охлаждена в тигле, в котором она плавилась. После этого тигель разбили и полученный металл проковали под молотом. Сначала он ковался хорошо, но вскоре получил трещину.
Чтобы лучше исследовать внутреннее строение, или, как говорят теперь, структуру полученного металла, Аносов решил рассмотреть его в лупу или микроскоп. Но он понимал, что поверхность металла не гладкая, какой она кажется, а состоит из громадного количества выступов и впадин. Если смотреть на необработанную поверхность в микроскоп, то выступы и впадины исказят истинную картину строения металла. Кроме того, поверхность металла почти всегда покрыта тончайшей пленкой окислов (соединений металлов с кислородом) и загрязнена.
Поэтому, прежде чем начать рассматривать металл в микроскоп или лупу, Аносов тщательно отшлифовал поверхность стальной пластинки.
На шлифе с зеркальной поверхностью можно было уже с большей степенью вероятности увидеть строение металла. Сверх того Аносов обработал шлиф кислотой. Лишь после такой подготовки создавалась возможность увидеть макроструктуру и микроструктуру [22]22
Макроструктура– крупнокристаллическое, или крупнозернистое, строение твердого вещества, видимое невооруженным глазом или через лупу. Микроструктура – строение вещества, видимое лишь в микроскоп.
[Закрыть]стали. Интересно, что примененный Аносовым способ приготовления и травления шлифов в основных чертах сохранился и до сих пор.
Аносов тщательно разработал методику травления. Для этой цели он стал применять различные реактивы – соляную и серную кислоты, железный купорос, лимонный сок, пивной уксус…
В своем сочинении «О булатах» Аносов замечает, что «не все кислоты могут быть употреблены для вытравки с равным успехом, ибо действие их на булат не одинаково. Главное различие заключается в том, что одне из них более обнаруживают действия на железо, а другие – и на железо и на углерод».
После обработки реактивами Аносов стал рассматривать металл в лупу. Однако открывшиеся узоры были слишком мелкими, тогда он прибег к микроскопуи увидел «узоры, подобные по расположению булатным».
Это был первый в истории мировой металлургии пример использования микроскопа для изучения структуры металла.
С этого времени, то-есть с 1831 года, Аносов систематически прибегает к микроскопу для изучения строения стали и шлаков. Так, в сочинении «О булатах», в разделе «О наружных признаках булатов», Аносов пишет: «…внимательное наблюдение шлаков в микроскоп…»
Естественно возникает вопрос, почему же никто раньше не догадался сделать этого? Но такой вопрос всегда напрашивается, когда мы узнаем о гениальных и одновременно простых средствах, примененных при решении новых научных задач.
Опыты «кристаллования» привели Аносова к замечательному выводу, который лежит в основе всего современного металловедения, – механические свойства изделий тесно связаны со структурой металла. Только структура может явиться средством действительного контроля свойств и пригодности металла для тех или иных целей.
Структура металла – важнейший показатель его качества. Так Аносов по-новому расценил значение узоров на булате.
Этим закончилась вторая фаза опытов.
…На некоторое время Аносову пришлось приостановить свою научно-исследовательскую работу. В 1831 году он вступил в исполнение обязанностей начальника горного округа.
VIII. «ОТЫСКАНИЕ ПОТЕРЯННОГО»
Наблюдавшийся в конце XVIII и начале XIX века любительский интерес к булатному оружию и к булату как к стали особого рода к тридцатым годам приобрел иной характер. Металлурги многих стран стремились раскрыть «тайну булата» и тем самым найти путь к изготовлению лучших сортов стали для наиболее ответственных машинных частей. В двадцатые годы XIX столетия началось строительство железных дорог. Для того чтобы обеспечить безопасность движения на них, также нужна была сталь повышенного качества.
Между тем проблема передела чугуна в сталь по-настоящему еще не была решена. Все, что в этом направлении делалось в западных странах, не могло обеспечить тех темпов технического прогресса, которые диктовались законами развития общества. Этим в большой мере и объясняется тот повышенный интерес, который проявлялся во всем мире к производству стали вообще и булата в частности.
Особенно много писалось о булатах. В ряде журналов появились статьи, авторы которых доказывали, что особые свойства старинных булатов следует объяснить исключительно тем, что древние металлурги прибавляли к стали какие-то таинственные листья, ветки и разные вещества, и до тех пор, пока не удастся установить, какие это были листья и ветки, нечего и думать о раскрытии «тайны булата».
Аносов внимательно следил за всем, что писалось о производстве стали. Однажды, когда у него был отец жены Конон Яковлевич Нестеровский, Аносов показал ему иностранный журнал с очередной статьей о булате.
– Посмотрите, о чем они пишут, к средневековью возвращаются.
Конон Яковлевич внимательно прочел статью, отложил журнал и задумался.
– А может быть, они и правы, – сказал он после долгой паузы.
Аносов был несказанно удивлен:
– Что вы хотите этим сказать?! Отказаться от химии и искать чудодейственные листья!
– А что такое листья или ветви? Вы об этом подумали?..
Аносов тогда уже был близок к мысли, что качество стали зависит от формы соединения железа с углеродом. Замечание Нестеровского заставило его насторожиться. А что, если Нестеровский прав? Аносов решил внести поправку в план своих исследований и применить для выплавки булата различные вещества, содержащие углерод.
В сочинении «О булатах» есть специальный раздел «О влиянии на железо различных тел, содержащих углерод». Аносов рассказывает в этом разделе о плавках, которые он проводил с применением растений, животных тел и различных ископаемых.
Аносов начал с клена. Опыты оказались удачными. При одной пятидесятой клена, отмечает исследователь в своем сочинении, твердость стали увеличивается, «узоры то бывают слабы, то обнаруживаются явственно и в последнем случае сходны с булатом».
«Узоры явственные, похожие на хорасан», «узоры продольные, похожие на шам» – такие замечания появляются на страницах журнала.
«Ковалось хорошо, узоры сходны с хорасаном. На сплавке и по краям тигля находился шлак гиацинтового цвета. От нижнего конца вытянуты два кованца, а из них приготовлены два булатные клинка, кои представлены в Департамент Горных и Соляных дел. Узоры на обоих были довольно сходны и явственны. Они походили на хорасан. Грунт светлосерый и чистый» 41.
Что же – тайна раскрыта?!
Можно праздновать победу?
Аносов не из тех, кто склонен принять признаки победы за самую победу. Снова и снова анализирует он результаты опытов, сопоставляет условия плавок. Теперь Аносов сосредоточил свое внимание на шлаках.
Можно ли, следуя по этому пути, получать булаты и более высоких сортов? Какие процессы обусловили успех? Аносов не успокоился, покуда сам не дал себе ответа на волновавшие его вопросы. Он пришел к выводу, что «переход земель и щелочей, заключающихся в дереве, в шлак, а не присоединение к железу, способствуют к образованию собственно булатных узоров, которые на иных образцах были столь явственны, что составляли булат, подобный хорасану, но не высокого качества».
Вслед за тем Аносов провел ряд опытов с применением других растений, а также кости и рога. Для плавки булата он применял березовое дерево, цветы, бакаутовое дерево, сорочинское пшено, ржаную муку, рог сырой и рог жженый, слоновую кость… Все эти опыты показали лишь «наклонность к образованию булата».
После этого Аносов перешел к опытам, имевшим цель проверить характер соединений железа и углерода.
«Не видев возможности достигнуть удовлетворительного успеха ни помощью углерода растений, ни помощью углерода животных, мне оставалось ожидать оного в царстве ископаемых», – писал Аносов.
Идеально чистым видом углерода является алмаз, но он дорог. Алмаз Аносов оставил на крайний случай и остановился на графите. Но и чистого графита не было. Графит, которым располагал экспериментатор, был невысокого качества, он был переслоен серным колчеданом.
Аносов и его помощник Швецов тщательно перебрали весь графит, его оказалось всего лишь два фунта.
Начались решающие опыты. В это время Аносов дни и ночи проводил у горна. Надев рабочий передник и большие рукавицы, он сам вел плавки. Не присаживаясь, у горна проглатывал свой обед, при этом каждый раз заставлял Швецова делить с ним трапезу.
Аносов тщательно взвешивал материалы. Он умел отлично регулировать печь. По цвету пламени определял степень нагрева. Плавка, записанная в книге опытов под № 107, проводилась в малом тигле без крышки. В него заложили пять фунтов железа и графит. Результат получился такой, какой и ожидал Аносов:
«В нижнем конце обнаружились узоры настоящего хорасана. От нижнего конца вытянут кованец для клинка; при ковке употреблено старание к сохранению узора. Таким образом получен был первый клинок настоящего булата,которого узоры к концу становились хуже» [23]23
Курсив наш. – И. П.
[Закрыть].
Следующая плавка велась по несколько иному технологическому режиму. Горшок дольше оставался без крышки. Узоры в нижней половине сплавка были лучше,чем при первом опыте. Из этого сплава был приготовлен другой клинок, узоры на котором оказались ровнее.
Аносов был близок к победе. Об этом он рассказывал в своем труде «О булатах»:
«Уже первый опыт увенчался большим успехом, нежели все предшествовавшие… Результаты повторенных несколько раз опытов с тем же графитом оказывались сходными. Вся разность заключалась в незначительном изменении грунта и формы узоров, большей частью средней величины. Но этот успех был непродолжителен: с переменой графита, или металл не плавился, или не ковался, или, наконец, терялись в нем узоры…»
Однако природа булата Аносову была ясна:
«Железо и углерод и ничего более. Все дело в чистоте исходных материалов, в методе охлаждения, в кристаллизации».
Чтобы создать научно обоснованный процесс выплавки булата, предстояли новые искания.
В апреле 1833 года Павел Петрович был утвержден в должности начальника горного округа.
Каждый день и каждый час Аносова расписаны. Под его началом огромное хозяйство: Златоустовская оружейная фабрика, доменные печи, Саткинский, Кусинский, Артинский заводы, железные рудники, карьеры, лесосеки, углежжение, Миасские золотые промыслы. За всем надо присмотреть, чтобы работа шла споро, чтобы людей зря не притесняли, чтобы уроки задавались правильные и посильные, чтобы, где можно, труд облегчить и зря людей не морить…
Один день в неделю Аносов проводил в Миассе, день в две недели в Сатке… Во всем округе хорошо знали тройку аносовских коней.
Дорога из Златоуста в Миасс лежит через горный хребет. На перевале и летом гуляют сильные ветры, густые облака обволакивают все кругом, так что иногда не видно ни зги: оступись кони – и полетишь в пропасть. Но никакая непогода не могла заставить начальника горного округа изменить расписание своих выездов.
Приезды Аносова на заводы были не инспекционными посещениями высокого начальства: он спускался в забои и сам нередко брал в руки кирку, чтобы показать рабочему, как сподручнее отбивать породу; он шел к горнам, к домнам и показывал, как лучше регулировать ход процессов; он бывал в рабочих казармах, выслушивал жалобщиков, снимал несправедливо назначенные наказания и взыскивал с нерадивых начальников за недосмотр, за лишний расход материалов, за формальное отношение к делу.
Но за всем этим Аносов ни на минуту не забывал о задаче, которую себе поставил, – раскрыть «тайну булата». Это являлось делом его жизни. Он был уже у самой цели – плавки с графитом дали булат, пусть еще не такой, о каком он мечтал, но путь к успеху был ясен.
Требовался хороший, чистый графит. Что ж, не ввозить же его с Цейлона или из Китая! Не станет он хлопотать о выписке графита. Его надо искать на Урале, в окрестностях Златоуста.
Вблизи Миасского завода расположено небольшое озеро Еланчик. На берегу его Аносов заметил следы графита в виде мелкой гальки. Отсюда выбрали те два фунта графита, при помощи которого удалось получить первые плавки хорасана. Из этого Аносов сделал вывод, что надо искать графит в самом озере.
Аносов организовал разведки, но они не дали положительных результатов. Лишь на берегу удалось собрать немного гальки…
Сто двадцать вторая плавка «ковалась хорошо, но узоры оказались слабыми».
Сто двадцать третья плавка «не сковалась, приписано худому качеству вновь полученного графита».
Сто двадцать восьмая «ковалась хорошо, узоры хорасана. На клинке сохранились такие же узоры. Грунт темный с синеватым отливом. В закалке крепче литой стали».
Аносов сделал вывод: «Из сих опытов следует, что совершенство булата, при одинаковых прочих обстоятельствах, зависит от совершенства графита или от чистоты углерода».
Он использовал для плавок карандаши и одновременно разослал письма начальникам других горных округов с просьбой искать графит.
Два года продолжались эти поиски.
Заканчивался 1834 год. Сколько было за это время проделано опытов, мы не знаем. В журнале Аносов сделал такую запись: «…в это время я не вел журнала, ибо опыты не сопровождались особенными успехами. Замечены были только те из них, которые заключали изменение в способе».
Большой знаток булата, владелец ценной коллекции, оренбургский генерал-губернатор Перовский прислал Аносову клинок из индийского вуца. Клинок этот был замечательно красив – узоры образовали как бы переплетающиеся большие гроздья винограда. Таких клинков Аносову еще не приходилось видеть. По мнению Перовского, клинку этому должно было быть не менее двух-трех тысяч лет. Он был из лучшего старинного вуца.
Аносов был согласен с мнением Перовского. Но если это так, то булат, из которого сделан клинок-, вероятнее всего, получен путем прямого восстановления железа, – ведь тогда доменной плавки еще не было.
Аносов давно задумывался над вопросом, как получить сталь, минуя доменный процесс. И он предпринял опыты прямоговосстановления железа.
Опыты эти делались в 1835 году, когда, по выражению самого Аносова, он занимался «отысканием потерянного».
Почти все опыты этой серии оказались удачными. Сто двадцать девятый опыт произведен с обожженной железной рудой и графитом, негодным для сплавления железа. Получили ковкий металл – продольный булат, то-есть булат, на котором узоры в виде продольных зигзагообразных линий.
В результате сто тридцать второго опыта изготовлен крошечный «королек» весом в 32 золотника. Откованный из него нож «по вытравке оказался весьма хорошим хорасаном».
Но Аносов искал метод массовогопроизводства металла, из которого можно было бы делать не только оружие, но и орудия труда. И к сто тридцать второму опыту он делает такое примечание: «Как ни заманчив этот способ, но как он убыточен, то и оставлен, тем более, что требует высокого качества руд и графита».
Независимо от того, что более или менее широкое применение этого метода оказалось практически нерациональным, само по себе решение вопроса Аносовым весьма показательно. В своем сочинении «О булатах» Аносов на этом подробно останавливается. Вот что он пишет:
«Смешивая железную руду с графитом, можно получить непосредственно из руд ковкий металл.Эти опыты заключают в себе открытие в металлургии железа [24]24
Курсив наш. – И. П.
[Закрыть], открытие, важное по многим отношениям: во-первых, потому что до сих пор из руд в тигле никто еще не получал ковкого металла, в полном смысле этого слова; во-вторых, потому что сим способом можно получать превосходный булат, если первые материалы будут высокого качества; в-третьих, потому что оно ведет к предположению, что древний и потерянный более 600 лет способ приготовления булата, известного под названием табан, едва ли не состоял в сплавлении графита с железной рудой, и, наконец, оно ведет к новым открытиям, которые могут послужить и к сбережению горючего материала в доменных, печах, и к улучшению качества самого чугуна в тех заводах, где графит находится близко; ибо если он может восстановлять железо, то он без сомнения заменит и часть угля, потребного для этой цели, а соединяясь с железом, улучшит чугун и приблизит его к состоянию более ковкому или увеличит в нем вязкость, что в особенности может принести пользу при отливке орудий».
В этих написанных около 120 лет назад строках изложена захватывающая программа работ для металлургов. Аносов смотрел далеко вперед.
Весьма характерно, что проблемы, которые столь четко наметил Аносов, впоследствии занимали умы таких корифеев науки, как Дмитрий Константинович Чернов и Дмитрий Иванович Менделеев.