Русские инженеры
Шрифт:
Основываясь на наблюдении, что сталь, застывая, образует сложную систему кристаллов, Чернов первым в мире начал изучать стальные слитки как результат кристаллизации расплавленного, жидкого металла.
В своем докладе «Исследования, относящиеся до структуры стальных литых болванок», сделанном 3 декабря 1878 года членам Технического общества, Чернов совершенно уверенно и определенно указал, что кристаллы стали — результат совместной кристаллизации железа и углерода. При таком процессе образуются кристаллы переменного состава. Они представляют, как теперь говорят, «твердые растворы углерода в железе». Он только не употребил выражения «твердые растворы».
Современное представление о природе и структуре стальных слитков было в главных чертах совершенно правильно установлено исследованиями Чернова.
Памятником этих исследований остается знаменитый «кристалл Чернова», найденный им в усадочной раковине стотонного стального слитка. Этот громадный кристалл весит три с половиной килограмма и описан во всех учебниках металловедения. Иногда случается, что в усадочной пустоте начинает расти отдельный кристалл. Такой кристалл, не встречая препятствий для своего роста со стороны других кристаллов, достигает больших размеров, причем форма его не искажается.
Указав на сложность процесса кристаллизации, Чернов разобрался в недостатках стальных отливок, систематизировал их, выяснил причины их возникновения, а затем указал и способы для их устранения.
Сопоставляя процессы охлаждения и затвердевания металлических сплавов с процессами затвердевания растворов поваренной соли и квасцов и обобщая наблюдения, Чернов предположил, что из жидкой смеси двух или нескольких веществ, входящих в сплав, выделяются сперва кристаллы одного из них:
Кристалл Чернова.
«Одно вещество, более мягкое, менее углеродистое, бросает оси, а другое, более углеродистое, оставаясь в то время еще жидким, тотчас же вслед за тем облепляет ростки».
Поняв до конца внутреннее строение стали и условия, его определяющие, Чернов без труда мог ответить на ряд вопросов: почему по мере приближения к центру болванки металл становится более рыхлым, почему появляются в литье пузыри, раковины, пустоты. Он разъяснил тысячи вопросов, в том числе и вопрос о том, что же делается с раскаленной сталью, когда ее быстро охлаждают погружением в воду.
Очевидно, что в таком случае в стали как бы фиксируется ее жидкое строение: углерод остается в виде карбида — соединения с железом, растворенного в чистом железе.
Самое интересное для нас в технологическом искусстве Чернова — это немедленный переход от чисто теоретических выводов к практическим.
Так, для лучшего уплотнения стали наряду с применявшимся способом прессования жидкой стали Чернов разрабатывает метод разливки во вращающиеся изложницы. Исходя из практики, додуматься до вращающихся изложниц без какого-нибудь подсказывающего случая невозможно. Но знание физической сущности процесса отвердевания, или кристаллизации, металла совершенно логично порождает такую идею.
«В самом деле, — говорит Чернов, — если при отливке стали в изложницу эту последнюю приводить в быстрое вращательное движение, то растущие нормально к поверхности изложницы разрывные кристаллы не в состоянии будут так сильно развиваться, как это имеет место при спокойном росте, и сталь будет нарастать гладкими, аморфного сложения слоями».
Таинственный и странный мир частиц и кристаллов, заключенный в куске стали, раскрывался Чернову
И вот в тот самый момент, когда, постигая жизнь металла, великолепный исследователь и вдохновенный инженер готовился начать изучение сил, связывающих частицы и кристаллы, его напряженная деятельность была прервана вмешательством бюрократической стихии.
Как ученый Чернов оставался вне поля зрения официальной русской науки и после того, как заслуги его были признаны всем миром.
По справедливому замечанию академика М. А. Павлова, окончив Горный институт, студенты могли не знать даже о существовании Чернова, хотя они жили бок о бок с великим металлургом и сами готовились работать в качестве металлургов.
«Мне довелось узнать о нем случайно, — рассказывает М. А. Павлов, вспоминая о своих студенческих годах. — Занимаясь техническими переводами с иностранных языков, я, порывшись в библиотеке, разыскал выходившую в то время французскую химическую энциклопедию Фреми и решил перевести слово Ferrum — железо. В конце статьи об этом слове я встретил фамилию Чернова и краткое изложение его знаменитых статей о наблюдениях над кристаллизацией стали и основах тепловой обработки. Вот таким образом — из французской энциклопедии — я узнал о работах выдающегося русского металлурга»[29].
Чернов не снискал себе и расположения директора Обуховского завода адмирала Н. В. Колокольцева. Типичный и худший представитель правящих дворянских кругов России, весь секрет успеха полагавший в соблюдении внешней субординации, заносчивый и нетерпимый, Колокольцев не выносил вмешательства главного инженера в его распоряжения. Чернов же служил «делу, а не лицам» и, в свою очередь, не мог проходить мимо тех приказов и предписаний Колокольцева, которые, по его убеждению, несли вред развитию производства.
Можно сказать, что в лице Колокольцева и Чернова столкнулись не характеры, не личности, а две России: Россия феодальная, бюрократически-равнодушная к нуждам народа, и Россия передовой интеллигенции, стремившейся пробудить к действию все творческие силы страны.
Микрошлиф стали.
Человек прямой, убежденный и твердый, Чернов не сделал ни одной даже формальной, уступки в своих столкновениях с директором. Колокольцев в конце концов отстранил его от должности главного инженера, но оставил консультантом при заводе. По тем временам переход на положение «консультанта» был попросту замаскированным увольнением на пенсию. Чернов подал заявление об отставке, в котором со свойственной ему прямотой так и объяснил причину своей отставки:
«Я еще не старик, чтобы переходить на пенсию».
Надо сказать, что, уходя в отставку, Чернов наносил себе серьезный материальный ущерб. Право на полную пенсию, равную всему окладу содержания, государственные служащие имели лишь после двадцатипятилетней службы. Чернов же прослужил только четырнадцать лет. Но не это обстоятельство, с которым Чернов вовсе не считался, оставило в нем горькое воспоминание о пребывании на Обуховском заводе:
«К сожалению, даже первый образец, приготовленный мною, не подвергся наблюдениям, потому что среди моих приготовлений я должен был уступить грубой силе обстоятельств и покинуть не только мои занятия на Обуховском заводе, но и вообще стальное дело».