Выдающийся русский металлург ПП Аносов_ч2. Раскрытие Аносовым тайны булата
 Скачать 1.63 Mb.
|
|
Раскрытие Аносовым тайны булата Долгий путь прошел Аносов, пока открыл тайну булата. Талантливый исследователь изучил много трудов по истории металлургии и по истории древнейших народов, знакомых с обработкой металлов: египтян, финикиян, греков, арабов, индусов, а также древних русских мастеров. Аносов проделал огромное количество опытов. При этом часто даже оборудование нужно было создавать ему самому заново. При разработке технологического процесса выплавки стали Аносов сделал много интересных открытий. В то время в Западной Европе литая сталь получалась, как правило, путём переплавки в тиглях науглероженных (цементированных) брусков железа, хотя ещё в XVIII в. в Шеффилде для производства литой стали использовались различные обрезки от стальных изделий. Аносов построил специальную печь, изготовил тигли высокой огнеупорности из местных материалов, разработал технологию выплавки, разливки, ковки, закалки, отпуска стали и её дальнейшей обработки. Аносов доказал возможность науглероживания железа без непосредственного прикосновения угля к железу и практически применил свои наблюдения в способе получения доброкачественной стали из «негодных к употреблению железных и стальных обсечков», т.е. из металлического лома. Аносовым были произведены также опытные плавки стали с прибавлением листьев, древесины и полевых цветов. Казалось бы, причем тут полевые цветы? Но мировое сталеделательное производство находилось в то время на таком уровне, что ещё не опровергнуты были средневековые ремесленные предрассудки, будто добавка некоторых цветов в расплавленный металл сообщает последнему особые свойства. Многие ещё верили, будто восточные булаты потому и обладают столь высокими качествами, что мастера Востока добавляют в металл различные, им одним известные, цветы, зелёные листья и т.д. Конечно, Аносов прекрасно понимал, что древесина, цветы и листья оказывают влияние на металл только потому, что в составе растений имеются углерод и некоторые иные химические вещества. Но он хотел проверить опытным путём, имеют ли древние поверья, сложившиеся в отношении добавки цветов и листьев, реальную основу. Опыты Аносова показали, что независимо от того, добавляются ли в металл цветы, листья или древесина, роль играет лишь содержащийся в них углерод и форма соединения его с металлом. «Успех в получении булатов не зависит ни от степени твердости растений, ни от количества их, но более от образа соединения углерода с железом»,- писал он впоследствии в своем труде «О булатах». Такое же значение имели и опыты Аносова по добавке в выплавляемую сталь алмазного порошка и графита, т.е. веществ, состоящих из чистого углерода. «Желая, хотя в некоторой мере, познакомиться с влиянием алмаза как чистейшего углерода на булат, я сделал два сравнительных опыта»,- писал он. В конце концов Аносов научно обосновал положение, что углерод является необходимым элементом в химическом составе стали, но форма, в которой он присаживается, не играет роли. Замечательный металлург изучал влияние присадки не только углерода, но и других веществ, как например хрома, кремния, марганца, титана, серебра, алюминия, платины и др., сделав при этом ряд ценных наблюдений. Аносов не оставил без внимания, например, такой факт, что хром повышает твёрдость стали и т.д. В дальнейшем эти наблюдения были использованы металлургами при опытах по производству специальных сортов стали — хромистых, марганцевых и других высококачественных сталей. Одновременно с изучением разных способов выплавки стали Аносов занимался усовершенствованием процессов ковки, отжига, закалки, отпуска, шлифовки, травления стальных изделий. Те самые узоры, которые интересовали западных металлургов больше с точки зрения восточного колорита, придаваемого ими клинкам, были тщательно изучены Аносовым в связи с составом, качеством и свойствами булата. Аносов по характеру узора различал пять типов макроструктуры стали: коленчатый; волнистый; сетчатый; полосатый; струистый. Лучшими по качеству оказались коленчатый и сетчатый сорта, а худшим — полосатый. Установив тесную связь между узором, т.е. макроструктурой, и свойствами металла, Аносов обратил особое внимание на изучение условий, влияющих на образование той или иной структуры металла. Особенное значение для дальнейшего развития мирового металловедения имело применение Аносовым начиная с 1831 г. микроскопа для исследования строения стали. Аносов установил зависимость свойств металла от его кристаллического строения. Выдающийся русский инженер явился пионером новой науки, получившей развитие, лишь десятилетия спустя — микроскопической металлографии (научные открытия Аносова получили развитие в трудах великого русского металлурга Д.К. Чернова и других выдающихся представителей науки о металле). Результатом явилось открытие секрета булата. Впервые на основе научных данных Аносов установил, что булат — это сталь, обладающая таким соотношением железа и углерода, таким кристаллическим строением («кристаллованием», как он выражался), которое сообщало ей более высокие качества, чем у лучшей литой стали, например, английской. Свои выводы Аносов решил подтвердить самым неопровержимым образом — создав булат, состав которого он определил. Аносов подробно исследовал процессы плавки, ковки, закалки, точки и травления булата.  Первая страница «Журнала опытов» П.П. Аносова по приготовлению литой стали и булата. Из работы П.П. Аносова «О булатах», 1841 г. Первый булатный клинок Аносов изготовил в 1837 г. В своей работе Аносов опирался на помощь одарённых златоустовских мастеров, о которых уже говорилось выше. Изготовленные на фабрике Аносова булатные клинки золотистого отлива с крупным сетчатым или коленчатым узором разрубали гвозди и кости, не повреждая лезвия, и вместе с тем легко перерезали в воздухе газовый платок. «Но острота изделий из английской литой стали для произведения подобной пробы недостаточна,- добавляет Аносов.- Самое большее, чего я мог достигать клинком из английской литой стали, состоит в нарезании шелковой материи».  Первый русский металлург П.П. Аносов на уральском заводе. Художник Г.М. Ламанов, 1957 г. Шпажные клинки из аносовского булата были столь гибки и упруги, что при любом сгибании не ломались, а потом принимали прежний вид. Достоинства златоустовских клинков признавали и современники за рубежом. Один из английских специалистов писал: «Довольно сомнительно, найдется ли хотя одна фабрика в целом мире, которая выдержала бы состязание с Златоустовскою в выделке оружия, соединяющего в одинаковой степени упругость с удобством оттачивания и острения». В 30-х годах XIX в. Аносов взялся за изготовление кирас, защищающих от ружейной пули. Под его руководством сложился штат замечательных, преданных своему делу мастеров и рабочих-оружейников. П.П. Аносов организовал целую серию новых опытов. «При общем рвении к достижению цели, рассказывает современник, они не долго продолжались и увенчались желаемым успехом». Использование аносовской стали в сельском хозяйстве России Разумеется, первоклассная аносовская сталь предназначалась в то время для дорогого оружия и инструментов, требующих особых качеств. Но Аносов мечтал о грядущих временах, когда население России сможет широко внедрить в производство и быт лучшие сорта стали. В конце своего труда «О булатах» он говорил о времени, когда «наши воины вооружатся булатными мечами, наши земледельцы будут обрабатывать землю булатными орудиями, наши ремесленники выделывать свои изделия булатными инструментами». Наряду с этим Аносов настойчиво стремился к тому, чтобы его достижения были максимально использованы и для нужд современного ему русского сельского хозяйства. С этой целью в 1834 г. на Артинской фабрике начали изготовлять косы из аносовской литой стали. В этом деле Аносов принимал самое живое участие. Он приезжал на фабрику, следил за качеством выпускаемых кос, стремясь, чтобы русские косы были лучше привозных. В этом отношении его желания были осуществлены. При испытании в 1836-1837 гг. златоустовских кос оказалось, что по закалке и остроте они превосходят австрийские. За свою постоянную заботу о распространении стальных кос среди крестьян Аносов ещё в начале 1834 г. был избран почетным членом Московского общества сельского хозяйства и неоднократно получал благодарности от этого общества. В 1838 г. Аносов был награжден тем же обществом золотой медалью.  Дом горного начальника, г. Златоуст, в котором с 1831 по 1847 гг. жил П.П. Аносов (в настоящее время в нём располагается краеведческий музей) В письме от 28 февраля 1841 г. к членам Московского общества сельского хозяйства Аносов писал: «В последнее время все изделия ещё более усовершенствованы: косы признаны не требующими дальнейшего улучшения. Что принадлежит до ломкости кос, то ныне её почти не существует. Чтобы развить это производство, то кроме увеличения выделки кос на Артинском заводе, я приглашаю гг. Шепелёвых и гг. Демидовых к принятию моей методы этих изделий… Итак, примемся с новым усердием и новыми силами за окончание начатого идокажем на деле, что русское может быть не хуже иностранного». Заслуженная слава В 1841 г. был опубликован на страницах «Горного журнала» и отдельной книгой основной труд Павла Петровича. Аносова, принёсший замечательному русскому учёному заслуженную славу — сочинение «О булатах» — результат более чем двадцатилетнего труда. Каждое положение, выдвигаемое в этом труде, было строго взвешено, проверено многочисленными опытами. Автор приводил и подробные технологические инструкции выплавки русского булата. Научно-технические достижения златоустовского инженера были тепло приняты передовой общественностью России. Прогрессивные инженеры, выступавшие на страницах «Горного журнала», расценивали достижения Аносова в области металлургии как важный успех отечественной промышленности. Академик А.Я. Купфер, а также выдающийся русский электротехник академик Б.С. Якоби, высоко оценив заслуги Аносова перед родиной, выдвинули книгу «О булатах» на соискание так называемой Демидовской премии (Демидовские премии выдавались за выдающиеся научные сочинения). В своём представлении они писали: «Мы спешим обратить внимание Академии наук на одно сочинение, которому предстоит сыграть большую роль в народном хозяйстве». Академики отмечали, в частности, широкую постановку автором научных проблем и смелость выводов. Вопрос о присуждении Аносову Демидовской премии обсуждался 17 апреля 1842 г. Академией наук, президентом которой был С.С.Уваров. В собрании взяла верх реакционная часть академиков, решивших не присуждать премии Аносову под тем предлогом, что якобы в сочинении не было указано, «каким образом можно всегда с удачей изготовлять эту сталь», и что, может быть, ему только иногда и случайно удаётся изготовить такую сталь. Чтобы как-нибудь замаскировать этот выпад против передового инженера, Аносову присудили почётный отзыв Академии наук. Неприязненное отношение Уварова и его ставленников к выдающемуся учёному-практику в известной мере явилось повторением ещё более враждебного их отношения к основоположнику русской электротехники В.В. Петрову. Прогрессивные учёные не только в столице, но и далеко за её пределами были возмущены. Вскоре после отказа академии в присуждении Аносову Демидовской премии он был избран почётным членом Харьковского университета, а затем и членом-корреспондентом Казанского университета. Это был редкий в то время случай, когда специалист по технике избирался почётным членом двух университетов. Диплом члена-корреспондента Казанского университета выдан был Аносову 7 марта 1844 г. за подписью великого математика Николая Ивановича Лобачевского (1793-1856), создателя неэвклидовой геометрии. Усовершенствование техники для золотодобычи П.П. Аносов любил вспоминать пушкинские стихи о злате и булате: «Всё мое», — сказало злато; «Всё мое», — сказал булат. «Всё куплю», — сказало злато; «Всё возьму», — сказал булат. Сам он трудился над тем, чтобы родная страна получала больше не только булата, но и золота. Аносов открыл новое месторождение золота (Андреевский рудник) и много сделал для усовершенствования техники золотодобычи. В то время в Златоустовском горном округе, этом важном центре русской золотодобывающей промышленности, преобладала ручная промывка золота. Аносов стремился механизировать промывку золота путём внедрения золотопромывальных машин и станков. Существовавшие в 30-х годах XIX в. золотопромывочные станки требовали много водяной энергии. Вода же была в наличии далеко не на всех приисках. Аносов сконструировал новый станок, более экономичный и пригодный для промывки различных почв. Промывочные станки Аносова давали большую экономию в рабочей силе. Особенно важно отметить, что Аносов рекомендовал применить на Миасских золотых приисках в качестве двигательной силы для золотопромывочных станков, кроме конных воротов, также и паровые машины. Приблизительно в те же годы применялись паровые двигатели для той же цели на Нижне-Тагильских заводах другим поборником новой техники — Мироном Черепановым. Паровые машины для Миасских золотых приисков изготовлялись на Екатеринбургской механической фабрике. Описание золотопромывочных устройств Аносова было напечатано в «Горном журнале» за1841 г. под названием «О золотопромывальных машинах, устроенных на Миасских золотых промыслах Златоустовского горного округа». Не довольствуясь достигнутым, Аносов продолжал совершенствовать конструкцию золотопромывочных станков и, наконец, создал (к 1846 г.) более мощную и совершенную золотопромывочиую машину. Она была названа им «золотопромывальной мельницей», и приводилась в движение паровой машиной. Изобретение Аносова давало большую экономию и значительно повышало добычу золота при сокращении количества рабочих рук. Золотопромывочные машины, сконструированные Аносовым, были в дальнейшем построены и в других горных округах. Промышленная «мельница» Аносова действовала безостановочно в течение десяти часов, в то время как применявшиеся ранее машины необходимо было останавливать каждые три часа для прочистки (на что требовалось 1.5 часа). Изобретение Аносова было описано в «Горном журнале» за 1846 г. Аносов, кроме технических усовершенствований промывки песков, предлагал также плавить золотоносные пески в тиглях и в печах для извлечения из них золота. Этот способ должен был во много раз повысить добычу золота. К сожалению, это предложение Аносова не было проведено в жизнь. Новые золотопромывочные установки Аносова вызвали большой интерес и в некоторых зарубежных странах. Египетский паша Мухаммед-Али просил русское правительство прислать ему опытного горного инженера и горных мастеров для организации разработок золотых россыпей, открытых в Верхнем Египте. Русское правительство вначале не послало в Египет своих специалистов, но допустило на свои золотые промыслы египетских инженеров Дашури-шерифа и Али-Мухаммеда. Через несколько лет русское правительство удовлетворило повторные просьбы Али-Мухаммеда, послав в Египет горного инженера Е.П. Ковалевского и штейгера И.Бородина. Развитие рудничных чугунных дорог Серьёзный вклад сделал Аносов и в дело применения рудничных переносных чугунных дорог, хотя в этой области дал меньше нового, чем в отношении золотодобычи.  Иллюстрация к статье «Горного журнала» о переносных железных дорогах на Урале и Алтае (1836) На основе опытов Аносова (а также сторонников рельсового транспорта на других заводах) в книге пятой «Горного журнала» за 1836 г. указывалось, что «ныне… устраиваются для опыта на некоторых золотых промыслах алтайских и уральских подсобные переносные железные дороги», и прилагался чертёж такой дороги. Сохранилось интересное архивное дело, описывающее опыты Аносова по применению «переносной» железной дороги в 1837 г. на Златоустовских заводах для перевозки золотосодержащих песков со Святокондратьевского рудника. «В телеги помещалось 200 пудов в каждую зараз,- гласил рапорт Аносова,- а потому во время 10.5 часов на двух телегах двумя лошадьми было перевезено из расстояния 480 сажен (приближенно 1 км) 2800 пудов, что даёт на каждую лошадь 1400 пудов (около 23 т).  Транспортировка слитков конной тягой (конец XIX в.) Позднее Аносов и его помощники применяли рельсовые дороги не только на золотых приисках, но и на различных рудниках заводов Златоустовского горного округа. Дороги эти был и конные, как и устроенная П.К. Фроловым на Урале, но форма рельсов и колёс повозок («телег») была теперь иной, более напоминающей те, что применяли на своей Нижне-Тагильской «чугунке» Черепановы. Модернизация производства на Златоустовских заводах Много сделал Аносов для технических усовершенствований на Златоустовских заводах. Так, например, в 1837 г. по его просьбе главному механику Уральского горного правления было поручено «осмотреть все механические устройства по Златоустовским заводам и золотым промыслам, войти в совещание с Аносовым относительно предполагаемых построек». С 1838 г. в цехах заводов начали устанавливать новое оборудование. В 1843-1846 гг. Екатеринбургская механическая фабрика по заказу Аносова изготовила для Златоустовских заводов паровую машину в четыре лошадиные силы, модели для отливки чугунных вещей, вертикально-сверлильный станок и другие механизмы. На Саткинском заводе по инициативе Аносова деревянные водопроводы (так называемые лари) были заменены чугунными, что было в то время для Урала таким же новшеством, как и установка первых, ещё небольших паровых двигателей. В некоторых цехах по указанию Аносова было устроено газовое освещение. Аносов создал собственную конструкцию молота для расковки кричного железа. Этот молот, сданный в эксплуатацию в 1846 г., обошелся заводу в два раза дешевле, а по производительности оказался выше, чем молот, построенный по проекту горного механика, англичанина на русской службе П.Э. Тета, имевшего репутацию первоклассного мастера. Кричный молот Аносова являлся важным техническим усовершенствованием. Прежние вододействующие молоты делались из дерева. Молот Аносова был сделан целиком из чугуна и установлен на каменном фундаменте. Однако двигателем этого молота оставалось водяное колесо. Затем Аносов организовал в 1842 г. на Златоустовских заводах и производство карандашей из графита, найденного близ озера Большой Еланчик. Аносов пытался также начать производство на Златоустовском заводе чугунных пушек. Он полагал, что именно Златоустовский завод, как более богатый рудами для этой цели, наиболее пригоден, но министр финансов Канкрин не одобрил этой идеи. Так же, как и П.К. Фролов, Аносов обдумывал возможность применения на заводах паровых двигателей, но так же, как Фролову, ему удалось добиться в этой области очень скромных результатов. Широкие административные полномочия, которыми Аносов был официально наделён, не только не облегчали его возможностей в деле введения паровых машин, но, скорее, наоборот, сковывали его так же, как в своё время высокое должностное положение связывало и Фролова. Аносов должен был выполнять приказы своего прямого начальства. А оно противилось введению паровых машин. Новое назначение Аносов вёл большую административную и организационную работу. В 1833 г. он был утверждён в должности начальника горного округа, которую фактически выполнял с 1831 г. Он продолжал руководить Златоустовской оружейной фабрикой. Но теперь к этому добавились заботы по управлению остальными заводами Златоустовского округа, рудниками, каменоломнями (ещё в конце 20-х годов в районе Златоустовских заводов были обнаружены месторождения точильного камня. Добывались в округе и другие полезные нерудные икопаемые), золотыми приисками. В1840 г. Аносову было присвоено звание генерал-майора горной службы.  П.П. Аносов (1797-1851). Портрет работы Абабкова 1844 г. По репродукции «Горного журнала», 1918 г. Его невысокую, худощавую фигуру, одетую в мешковато сидевший инженерный мундир с эполетами, постоянно можно было видеть на самых трудных участках производства — в заводских цехах у плавильных печей и кричных молотов, на приисках и рудниках. В феврале 1847 г. П.П. Аносов был назначен главным начальником Алтайских (бывших Колывано-Воскресенских) заводов и томским гражданским губернатором. Когда после 30-летней службы на Златоустовеких заводах Аносов уезжал на новое место назначения, то, по описаниям современников, происходили трогательные сцены, «никогда не виданные на заводах». В день отъезда Аносова всё население Златоуста явилось на площадь перед домом горного начальника и безмолвно остановилось. Итак, П.П. Аносов возглавил бывшие Колывано-Воскресенские, а теперь Алтайские заводы, где в своё время работали на благо родной страны Ползунов, отец и сын Фроловы и многие другие. Повторялась история, произошедшая за 30 лет до этого, когда П.К. Фролов послан был спасать алтайское горнозаводское производство, разваленное его предшественниками. Преемники Фролова за 17 лет хозяйничания сумели в значительной мере испортить дело, налаженное им. Аносов со своей обычной энергией занялся введением новых механизмов на золотых приисках, улучшением сереброплавильного производства, наконец, устройством переносных рельсовых дорог. Следует отметить, что при прокладке этих узкоколейных рельсовых дорог (повозки по которым передвигались вручную) Аносов сделал важное улучшение, применив железные рельсы вместо чугунных. Он предлагал «неотлагательно принять меры к доставлению на промысла потребного количества железа». Была ещё одна отрасль, которой Аносов уделил особое внимание. Фролов стремился превратить Алтайский горный округ в центр производства не только драгоценных и цветных, но и чёрных металлов. Это начинание было подорвано преемниками Фролова. Теперь Аносов вновь решил принять энергичные меры по развитию на Алтае производства железа и стали. По его настоятельной просьбе на Алтай были направлены опытные златоустовские мастера. Аносов прекрасно знал их всех и перечислил по именам тех, кого он в первую очередь хотел иметь на Алтае. Он просил отпустить к нему кричных мастеров Ванина и Тютева с подмастерьями по их выбору, «мастера литой стали Тихона и его подмастерья Леонтия», расковочного мастера Козьму Залазаева, кузнечного мастера Тиунова, точильного мастера Сергея Пахотова и др. Когда новый горный начальник Златоустовских заводов предлагал ему вместо Ванина, Тютева и Пахотова взять мастеров-иностранцев, Аносов не согласился. Весной 1848 г. в распоряжение Аносова из Златоуста на Алтай было послано 8 мастеров и подмастерьев, в том числе Южаков, в своё время изучавший в Грузии особенности восточного оружейного искусства. Златоустовские мастера способствовали развитию сталелитейного и оружейного искусства на Алтае. Но не долго пришлось Аносову работать на Алтайских заводах. Во время служебной командировки в Омск весной 1851 г. Аносов тяжело заболел и скончался в расцвете творческих сил 13 мая того же года.  Памятник П.П. Аносову, установлен на главной площади исторического центра Златоуста, открыт 19 декабря 1954 г. «Великому русскому металлургу Павлу Петровичу Аносову. 1797 — 1851». Памятник «царскому» генералу установлен в «сталинское» время»!!! Сооружение памятника начато в связи с постановлением Совета министров СССР 15.11.1948 г. об увековечивании памяти П.П. Аносова. Авторы памятника — московские скульпторы А.П. Антропов и Н.Л. Штамм, архитектор Т.Л. Шульгина. Имя П.П. Аносова получило широкое признание как выдающийся русского металлурга, основоположника учения о стали и родоначальника высококачественной металлургии. Литература: В.С. Виргинский. Творцы новой техники в крепостной России.- М.: Государственное учебно-педагогическое издательство министерства просвещения РСФСР, 1962 |