Чернов - Лев Иванович Гумилевский
— Задача, которую вы ставите передо мною, давно уже не просто интересует меня, она волнует меня! — неторопливо отвечал Колокольцову Дмитрий Константинович. — Задача, конечно, разрешима. Нужны только средства и возможность проводить исследования.
— Вы получите все, что потребуете. Весь цех в вашем распоряжении! — возвращаясь к прежнему бодрому тону, пообещал генерал. — Справитесь ли вы?
— Я готовился к решению этой задачи несколько лет. Полагаю, что справлюсь, — твердо заявил молодой инженер и, не теряя ни дня, ни часа, приступил к работе.
Дмитрий Константинович не был связан традиционными взглядами на технологический процесс, как это свойственно большинству специалистов, и мог поступить, как никто еще не поступал. Склонность к широкому обобщению на основе точного исследования основных законов явлений была ему в высшей степени свойственна. И он обладал точным глазом — тонкой наблюдательностью, которая могла в известной мере заменить физические приборы, привычные для металлографа в наши дни.
Все это помогло молодому инженеру справиться с решением задачи самым блистательным образом.
«Как же справился Чернов? — спрашивает В. А. Яковлев, историограф завода, и отвечает: — Он проявил всю мощь своей наблюдательности, своей строгой математической логики. Он проводил бессонные ночи в лабораториях химической и механической. Впоследствии, в 1900-х годах, спустя 15 лет после ухода Чернова с Обуховского завода, я слышал сам еще рассказы об этих ночных бдениях и долгих разговорах от старожилов завода. Он сидит ночами у печей, учась у старых опытных рабочих определять на глаз температуру раскаленной стальной поковки. И не надо упрекать его за «применение глаза». Ведь глаз человека — очень совершенный оптический пирометр».
Об этих «ночных бдениях» рассказал и сам исследователь на Втором съезде деятелей горного дела:
— Генерал Обухов умел хорошо лить тигельную сталь, но обрабатывать ее не умел… Мне пришлось заняться этим вопросом единолично, так как идеи генерала Обухова были недостаточно ясны и верны, а помощники были полуобразованные мастера, которые с большим недоверием относились к моим распоряжениям. Таким образом, когда ковка продолжалась до четырех суток с перерывами, а нагрев до четырех часов, то при обработке одного орудия приходилось часто проводить бессонные ночи.
Актовый зал Технологического института, где проходил II съезд, был полон. Студенты Горного и Технологического институтов, преподаватели, инженеры, приехавшие с Урала, из Сибири, из южных промышленных городов, внимательно слушали Чернова. Он говорил негромко, иногда на мгновение задумывался, как будто подбирал более простые слова и выражения. И хотя листки написанного дома выступления лежали на кафедре, он, как и в институте на лекциях, в них не заглядывал. Вспоминая о трудных днях и ночах, проведенных в цехах Обуховского завода, исследователь вновь переживал неудачи и озарения открытий, и речь его становилась взволнованной, голос приобретал силу.
— На исследование меня натолкнули изменения структуры изломов разных орудий, — продолжал он. — До этого времени только Сёрби наблюдал метеоритное железо и исследовал его структуру. Я начал наблюдать шлифы, приготовленные из дула орудий, под микроскопом, а разрывы орудий, то есть структуру изломов в месте разрыва, — с помощью лупы. Эти изломы были весьма различны по своей структуре. Наблюдая изломы и разрывы стали, я делал сопоставления крупности зерна с механической прочностью, причем установил, что большее разрывное усилие должно быть приложено к стали с мелкой структурой, чем к стали с крупною структурой. Получив такой результат, я стал искать, как и, почему получается сталь с мелкой структурой и лучшими механическими свойствами…
Чернов брал брусок стали и вырезал из разных его частей пробы. Как и при обычной ковке, пробный кусок нагревали. Затем кузнец быстрыми ударами тяжелого молота ковал образец так, что он в разных частях приобретал разную толщину. Быстрота обработки значила многое, она исключала влияние температуры, но позволяла достаточно полно определить действие механической обработки. Затем структуру металла Чернов рассматривал в лупу. Он не обнаружил никакого различия в строении металла в сечениях. Попутно ученый обнаружил, что не происходит и уплотнения стали, так как удельный вес материала во всех частях прокованного слитка был одинаков.
Потом Чернов производил точно такую же ковку, но только при разных температурах. И увидел, рассматривая металл в лупу, большую разницу в его структуре. Из этих опытов ученый заключил, что изменения в структуре стали происходят под влиянием температуры, а не из-за механической обработки. Тут же он установил, что существует определенная температура для каждого сорта стали. Главная задача теперь заключалась в том, чтобы найти эти температуры…
Заводские инженеры занимались главным образом изучением самого литья. Чернов отправился в кузнечный цех, где производилась обработка литых болванок. Здесь-то и понадобилась исследователю его тонкая наблюдательность, потому что на первый взгляд никакой разницы в обработке болванок не было. Их нагревали в печи, ковали и, быстро погружая в воду, охлаждали. Так как приборов для измерения высоких температур не существовало, то болванки вынимали из печи, определяя степень нагрева на глаз, по цвету раскаленного металла.
То пользуясь опытом старых кузнецов, то доверяясь собственному чутью, Чернов скоро и сам научился определять степень нагрева болванки по цвету. Сталь принимает при нагревании последовательно все цвета каления — от темно-красного до ослепительно белого, а при медленном охлаждении на воздухе теряет их в обратной последовательности. Но при таком медленном охлаждении со сталью происходило сверх того нечто очень странное: постепенно темнеющая масса металла в какой-то момент остывания вдруг внезапно раскалялась, точно вспыхивала, а затем снова начинала темнеть и далее уже ровно охлаждалась до конца.
Самые опытные кузнецы не могли объяснить Чернову, отчего происходит такая вспышка, когда она происходит и что она означает. Да и самое явление это мастера наблюдали редко, потому что еще до вспышки, происходившей при определенной степени охлаждения, сталь обычно погружалась в воду для закалки. При быстром охлаждении вспышек не бывало.
Странное явление необычайно заинтересовало исследователя. Он предположил, что внезапная вспышка стали соответствует какому-то преобразованию, происходящему внутри металла, и стал дознаваться, в чем заключается это преобразование, что происходит со сталью, когда она, как говорил Чернов, «проходит через некоторую «особенную» точку, соответствующую какой-то определенной температуре».
Начал он с того, что заставил отковать и закалить болванку, прошедшую через особенную точку, и болванку, не прошедшую через нее, а затем подверг и ту и другую всяческим испытаниям и сравнил результаты. Казалось, что болванка, прошедшая критическую точку, закалки не приняла, осталась
