«Как… во многих случаях (паровая машина Ползунова, беспроволочный телеграф Попова), — указывал докладчик, — русский технический гений проявлял себя не хуже европейского в изобретениях, иногда отвечавших требованиям момента, иногда значительно забегавших вперед, и потому недостаточно оцениваемых современниками.
Так было и со стальными пушками. Инициатором этого дела в России можно считать горного начальника Златоуста, генерал-майора Аносова, действовавшего еще в 1830—40 годах.
Аносов, разрабатывая тему о булатах, интересовавшую такие выдающиеся умы, как Реомюр в XVIII веке и Фарадей в XIX веке… первый на тридцать лет раньше англичанина Сорби предложил исследовать строение стали, вытравливая ее слегка и разглядывая фигуры травления в микроскоп. Иными словами, этот русский ученый инженер… первый предложил микроскопический способ исследования сплавов…
Так вот, пытливый Аносов сделал также первую попытку отлить стальное орудие в Златоусте… Но не ему выпало на долю стать в России соперником Круппа, а другому горному инженеру… Обухову.
…В числе многих вопросов, возбужденных в это время (после Крымской войны), — продолжал докладчик, — был и вопрос об усовершенствовании средств национальной обороны, об улучшении пушек. Старые бронзовые пушки приходилось заменять новыми, стальными. Завод Фридриха Круппа начал свою растянувшуюся на многие годы деятельность по снабжению стальными орудиями отсталых в техническом отношении стран, в том числе и нашей родины.
Но для России, для такого громадного государственного организма, было несовместимо с ее достоинством быть данницей Круппа. Как бы ни была в то время сильна дружба с Пруссией, но соображения государственной безопасности требовали установления собственного пушечного производства. К введению стальных нарезных орудий побуждала начавшаяся, и по сие время не прерывающаяся борьба между броней и пушкой.
…У нас на Обуховском заводе, спустя 50 лет, еще сохранились, правда, очень немногие представители этих уральских выходцев — крепкие, высокорослые старики. Старое горное гнездо Златоуст, хотя и против воли, поделилось с петербургскими соперниками своими могучими сынами, их заводским опытом, навыками, привычкой к тяжелой огневой работе с тигельными горнами…»147
Так оценили передовые русские инженеры великие открытия Аносова и Чернова. Указаниями П. П. Аносова и теорией Д. К. Чернова руководствовались кузнецы и инженеры русских машиностроительных заводов.
В старых кузницах Златоустовского и Обуховского заводов было распознано одно из важнейших свойств Стали — аллотропия, в них была разработана и важнейшая проблема, от решения которой зависела возможность широкого распространения стальных изделий — здесь родилась наука о кристаллическом строении металлов.
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»149 Н. 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 безукоризненным151.
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.
