Дамаська сталь і російська булат

Будрейко Е. Н.

Павло Петрович Аносов (1797 - 1851) народився в Петербурзі, в родині секретаря Берг-колегії (згодом Гірський департамент Міністерства фінансів). У 1810  м. хлопчика віддали на навчання в гірничий кадетський корпус, в якому, поряд з точними і технічними науками, викладалися література, історія, міфологія, латина, грецька, інші іноземні мови. Заняття в добре обладнаних майстернях і спеціальних кабінетах з колекціями литва, мінералів, руд, каменів давали учнями глибокі практичні знання і навички.

По завершенні навчання у 1817 р. Аносов відправився Урал, на Златоустівській казенні заводи, де і прослужив понад 30 років, пройшовши шлях від гірського офіцера до генерал-майора корпусу гірничих інженерів. Вся його життя було, головним чином, спрямована на організацію сталеливарного виробництва, одержання високоякісних сталей, відкриття таємниці виготовлення її вищого сорту званого в Росії булатом, а в Європі дамаської сталлю.

Археологічні розкопки показують, що вже в IX-X ст. на Русі отримували сталь і робили з неї різні предмети ратного і домашнього вжитку. Використовуючи прийоми механічної і теплової обробки, ковалі виготовляли прекрасні зразки холодної зброї. Становлення промислового виробництва сталі сходить до XVIII - початку XIX ст. і пов'язане з уральськими і тульськими заводами: Нижньо-Тагильский, верх-Ісетським, Тульським, Камсько-Воткінский і, нарешті, Златоустівська - місцем дослідної та інженерно-виробничої діяльності П. П. Аносова.

Машинобудівні заводи, військові виробництва, ремісничо-фабричні промисли з виготовлення сільськогосподарських знарядь потребували сталях високої якості. Розуміючи це, Аносов зосередив всі свої сили, досвід і знання на розкритті секретів булату, технології його виготовлення.

З найдавніших часів булат був предметом вищої гордості і поклоніння народів Сходу і Заходу. Булатні клинки НЕ тупилися і НЕ зазубрівалісь навіть при разрубаніі залізних прутів і цвяхів, пороли на льоту шовкову газову тканину. Ознакою булату була наявність візерунків на його поверхні: чим більша візерунок і темніше грунт, тим якісніше сталь. Поверхня булатного зброї блищала червонуватим або золотистим кольором, воно добре гнулося і видавало характерний і дуже чистий дзвін.

Батьківщиною булату була Індія. Його проводили також на Середньому та Близькому Сході, Кавказі та прилеглих до нього землях. Рецепти виготовлення булату, оповиті таємничими ритуалами, передавалися по спадщину і становили родову таємницю, проникнути в яку не могли ні на Заході, ні на Русі. Як писав Аносов: «... булат в Росії давно були відомі, хоча мистецтво приготування їх ніколи не існувало ».

Першими кроками російського металурга на шляху до виробництва булату були численні досліди з виготовлення литої сталі. Вісім років експериментальних досліджень привели до створення технології відлита високоякісного металу. За підсумками досліджень вчений опублікував дві праці: «Опис нового способу гарту стали у згущеному повітрі» (1827) та «Про дослідах гарту сталевих речей у згущеному повітрі, вироблених у 1828-1829 рр.. " (1829). Детально описані технологічні процеси були впроваджені в виробництво на Златоустівській заводі. Сталь, виплавляється за способом Аносова, відповідала найвищим вимогам. Про це свідчить, Зокрема, відомий вчений А. Гумбольт, що почав в 1829 р. наукову експедицію по Середньому та Південного Уралу. Німецький натураліст протягом місяця знайомився з сталеливарним виробництвом в Златоусті і на знак подяки за високу професійну оцінку побаченого отримав від Аносова шпагу з литої сталі.

Секрети дамаської сталі

На шляху до виробництва булату Аносов вивчив безліч праць з історії цивілізацій, держав і народів, технологічних укладів, металургійних і гірничорудних виробництв. Віддаючи належне теоретичної опрацювання питання, головну увагу дослідник приділяв експериментальної стороні вишукувань. За допомогою побудованої їм оригінальній печі і спеціально виготовлених вогнетривких тиглів Аносов провів велику серію дослідів з виплавці, розливанні, куванні, загартування, відпуску сталі і її подальшої обробки. Він досліджував питання науглерожіванія сталі і отримання її з металевого брухту.

У легендах, міфах, переказах народів Індії та Сходу йдеться про використання квітів, листя, трав при виробництві булату. Аносов експериментально досліджував реальну сторону цих свідоцтв. Добавка в плавку різних рослин показала, що вони дійсно роблять вплив на одержуваний метал. Пояснювалося це наявністю в рослинах вуглецю і з'єднанням його з залізом. У наступній серії експериментів учений досліджував вплив алмазного порошку і графіту - речовин, що складаються з чистого вуглецю, на якість виплавлюваної сталі. У результаті він науково обгрунтував і сформулював основна теза про те, що вуглець є необхідною елементом хімічного складу високоякісної сталі.

Наступним етапом його досліджень стало вивчення впливу на виплавлюваних сталь присадок алюмінію, кремнію, марганцю, платини, срібла, титану, хрому. Проведені досліди заклали основи виготовлення у подальшому хромисті, марганцевих та інших спеціальних сортів високоякісної сталі.

Для вивчення візерунків на булаті Павло Петрович зібрав багаті колекції сталевих виробів. При аналізі малюнків він акцентував увагу не на художньо-естетичних засадах, східному колориті візерунків, а на їх розташування, розміри і колір як прояві складу, якості і властивостей металла.Предложенная Аносова класифікація включала в себе п'ять типів сталей: колінчастий, хвилястий, сітчастий, смугастий і струістий. Кращою з них була колінчатих, найгіршою - смугаста.

Досліджуючи зв'язок між властивостями сталі та малюнками на її поверхні, Аносов підійшов до проблеми вивчення мікроструктури металів. У 1831 р., одним з перших застосувавши у своїх дослідженнях мікроскоп, він встановив залежність властивостей сталі від її кристалічної будови. Ці роботи заклали основи майбутньої науки -- мікроскопічною металографії.

У результаті багаторічних досліджень Аносов (досвідченим шляхом) емпірично встановив оптимальне співвідношення заліза і вуглецю і певну кристалічну будову металу, при яких забезпечувалися самі високі якості литої сталі. За своїми характеристиками і властивостями вона перевершувала всі виплавляється в той час зразки. Створений металургом російська булат відливав червонувато-золотистий колір і володів великими сітчастими або колінчатими візерунками. Виготовлений вченим у 1837 р. перший булатний клинок не поступався за якістю клинки з дамаської сталі.

Російська булат

Підсумком багаторічної роботи став знаменитий працю «Про Булат »(1841), негайно виданий за кордоном на французькій і німецькій мовах, в якому Аносов з гордістю писав про настання часу, коли «наші воїни озброються булатними мечами, наші землероби будуть обробляти землю булатними знаряддям, наші ремісники виготовляти свої вироби булатними інструментами ».

«Росія, - писав учений, - багата залізними рудами різного властивості, не бідна і майстерними руками: їй бракувало тільки досконалості в загальновживаним матеріалі - у сталі ». У 1840-і рр.. починає розгортатися виробництво литої сталі за способом Аносова.

Оцінкою видатних заслуг вченого стало обрання його почесним членом Харківського університету і членом-кореспондентом Казанського університету.

З ініціативи П.П. Аносова для Златоустівський заводів були виготовлені парові машини, вертикально-свердлильний верстат, моделі для відливання чавунних речей. Дерев'яні водопостачання стали замінювати чавунними, в цехах влаштовувалося газове освітлення. Аносов сконструював і побудував молот для розковуванню крічного заліза. На відміну від існуючих установок, виготовляються з дерева, Аносовський молот був зроблений цілком з чавуну і змонтований на кам'яному фундаменті.

Про багатогранності інтересів відомого російського металурга свідчать його розробки в області золотодобування. Їм були сконструйовані та впроваджені на рудниках і копальнях більш економічні та надійні, що існували до цих пір, золотопромивочние верстати. У як привід пропонувалося використовувати парові машини. Ця ідея була реалізована в 1846 р. при введенні в експлуатацію верстата, названого «золотопромивальной млином». Для транспортування золотовмісної піску за пропозицією Аносова стали використовувати переносні рейкові дороги.

винахідницької діяльності Аносова і практичного застосування його відкриттів сприяло адміністративно-службове становище вченого. Керуючи Златоустівській збройової фабрикою, він в 1833 р. одночасно затверджується на посаді начальника гірничого округу. Через 14 років, у лютому 1847 р., П. П. Аносов був призначений начальником Коливано-Воскресенських заводів на Алтаї і томським губернатором. Активна діяльність вченого, інженера, адміністратора по розвитку Алтайського краю тривала лише чотири роки. Під час відрядження в Омськ він тяжко захворів і 13 травня 1851  р. у розквіті творчих сил у віці 54 років помер.

В історію розвитку продуктивних сил Росії Павло Петрович Аносов увійшов як видатний металург, один з основоположників вчення про метал, родоначальник вітчизняного виробництва високоякісних сталей.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.portal-slovo.ru