Большая судьба

Павел Матвеевич сделал правильный выбор: Дмитрий Константинович оказался образованным, знающим человеком, умевшим добросовестно и упорно работать, и очень понравился Обухову. Девятнадцати лет Чернов окончил Петербургский Технологический институт и остался в нем преподавателем математики. Одновременно слушал лекции Остроградского и Чебышева на физико-математическом факультете Петербургского университета. Еще в студенческие годы Чернов внимательно изучил статьи Аносова, опубликованные в "Горном журнале", и особенно работу Павла Петровича "О булатах". В ней было много интересного, неожиданного, нового. В то же время он чувствовал, что за тайной булата кроется много других тайн в строении металла, которые еще до конца не изучены.

Придя на завод, Дмитрий Константинович тщательно изучил обуховскую литую сталь.

- Сталь превосходная! - восхищенно сказал он.

- Но почему же она разрывается? - спросил Павел Матвеевич.

- Это я постараюсь выяснить! - твердо ответил Чернов.

В поисках причин разрыва пушек Чернов решил внимательно проследить весь путь стали. Молодого исследователя всё время видели то на заводе, то в кузнице, то на полигоне. Он шаг за шагом исследовал все превращения, которые претерпевал металл, от сталеплавильной печи до готового ствола. С лупой в руках Чернов изучал металл разорвавшегося пушечного ствола, сравнивая его с металлом ствола, выдержавшего испытание. И что же удалось ему установить? В структуре есть разница: металл осколков имеет крупное зерно, а образец, отрезанный от доброго ствола, мелкозернист. Из этого Чернов сделал очень важный и решающий вывод: причины разрывов кроются не в химическом составе металла, а в особенностях его структуры.

"Выходит, дело не в рецепте Обухова, а в неоднородной обработке литья!" - пришел к выводу Чернов и углубился в дальнейшие поиски. Изучение процесса плавки не дало ему ответа на мучивший вопрос. Постепенно он добрался до кузницы. Чернов хорошо помнил опыты Аносова, который подчеркивал исключительное значение условий ковки металла. Здесь, в молотовом цехе, Дмитрий Константинович стал внимательно наблюдать за работой кузнецов. Процесс обработки стальных болванок, на первый взгляд, был прост. Их нагревали в печи, ковали и затем охлаждали, быстро опуская в воду. И всё это делалось по чутью. Кузнецы всё определяли на глаз: и степень нагрева, и его спелость. Здесь всё зависело от искусства, от умения и опыта. Златоустовские мастера очень зорко следили за цветами побежалости. При нагревании сталь принимает все цвета каления - от темно-красного, вишневого до ослепительно белого. При медленном охлаждении металла всё происходит в обратном порядке. Чернов спокойно следил за сменой цветов побежалости и определял по ним степень нагрева. Кузнецы, как чародеи, угадывали состояние раскаленной стальной болванки, и малейший их промах, недосмотр или потеря чутья могли немедленно сказаться на качестве металла. Наблюдая за работой кузнецов, Дмитрий Константинович вспомнил указание Аносова, который писал: "При проковке булатов ни один нагрев не должен быть оставляем без внимания и точного доведения до степени жара, при которой узор не теряется... Никакая сталь не должна быть перегреваема при ковке... Потеря узоров во время ковки есть порча металла, составляющая вину кузнеца... Нагревать должно сколь возможно менее и не более мясно-красного цвета, а окончательная ковка при вишнево-красном цвете".

Терпеливо вникая в работу кузнецов, Дмитрий Константинович почувствовал, что решение загадки кроется в кузнице. При нем проковывали образцы, накаляя их в горне до разных температур. Охладив, он брал их в руки, как драгоценность, и подолгу рассматривал, стараясь проникнуть в тайну. По совести говоря, это сильно волновало его. Есть какая-то прелесть перед порогом неизвестности, хочется потомить себя ожиданием, и в то же время не терпится открыть завесу в будущее. Это было не простое созерцание еще тепловатого металла, слегка давившего на ладонь, это было подлинным поэтическим наслаждением, которое пришло в результате упорного творческого труда. В душе боролись и страх и радость в ожидании чего-то необычного, когда он взял лупу и склонился над образцами. Сможет ли он подтвердить свои догадки?

И вдруг всё стало ясным и понятным; металл покорно и просто подчинился ему. Вот образцы стали с мелкозернистым строением, а вот крупнозернистые. Они, бесспорно, менее прочные.

Кузнецы, затаив дыхание, ждали слова технолога.

- Да, - задумчиво вымолвил он. - Все причуды металла происходят в момент ковки. Никто из вас, братцы, не подумал о том, в какой момент надо ковать сталь.

- Мы на глазок всё, - смущенно отозвались кузнецы.

- Чутье часто обманывает человека. Да и у каждого по-разному оно развито, - пояснил Дмитрий Константинович.

- Это верно! - согласились кузнецы. - Хоть и сказывают, глаз - алмаз, а и в нем бывает помутнение...

Чернов не удовлетворился рассмотрением образцов стали. Он испытал их на разрывной машине. Всё было так, как он и предполагал. Тайны не стало, причины разрыва пушек были выяснены. Но тут возникла новая тайна.

"При какой же температуре нужно ковать металл, чтобы он был прочен?" - озабоченно думал Чернов. И снова долгими часами он наблюдал работу кузнецов. Молодой ученый как бы погружался в таинственный мир, в котором происходили интересные загадочные явления. И вот, наконец, он уловил нечто странное, что происходило со сталью при медленном охлаждении. Это явление повторялось каждый раз, но даже опытные златоустовские сталевары не замечали его. Чернов обнаружил, что при медленном охлаждении постепенно темнеющая масса металла в какой-то критический момент остывания внезапно раскалялась, вспыхивала, а затем снова начинала темнеть и далее уже ровно охлаждалась до конца.

- Что же это такое происходит? - спросил кузнецов Дмитрий Константинович.

- Это не всегда бывает. Когда быстро охлаждаем сталь, этого николи не случалось. Может, это совсем пустое дело! Издавна так ведется раскаленный металл быстро опускаем в воду, и вот закалка есть! - пояснил Чернову седобородый кузнец.

"Нет, здесь не так просто всё происходит, - в раздумье решил исследователь. - Вспышка не возникает сама по себе, без всякой причины. Очевидно, в этот момент происходит какое-то преобразование внутри металла".

Новая тайна увлекла его. Он неутомимо стал искать разгадку. Кузнецы при нем отковали и по-разному закалили стальные болванки. Одни были откованы, когда уже прошли замеченную технологом критическую точку; другие - до этого момента.

Дмитрий Константинович подверг их испытаниям, и вновь открылось "оконце в неизвестное". Болванка, которая прошла критическую точку, закалки не приняла, осталась мягкой.

Технолог много раз повторял свои опыты, и они проходили, как и предыдущие. Значит, это не случайность, выходит, что в этом явлении есть какой-то закон. Опять он стоял перед новой "тайной" и опять не падал духом, а весь уходил в свои кропотливые наблюдения. Ничто не ускользало от внимания настойчивого исследователя.

При нагреве металла существует еще одна критическая точка, которая соответствует определенной температуре. Эти точки, при которых происходит внутренняя перестройка стали, Чернов назвал критическими точками a и b.

Взволнованные инженеры спрашивали его:

- Как же вы смогли заметить почти неуловимые признаки?

- При известном навыке их легко обнаруживает глаз, - ответил он. Это различие можно сравнить с различием во внешнем виде белого мрамора и гипса. Когда вы бываете в музее, вы легко отличите мраморные статуи от гипсовых. И те и другие белого цвета, но мраморные статуи имеют как будто блестящий, маслянистый вид, тогда как у гипсовых статуй вид матовый, тусклый. Точно так же и стальная болванка. Выше точки b она имеет накаленную красную, как бы маслянистую, блестящую мраморовидную поверхность. Когда же она охладится ниже точки b, она сохраняет тот же красный цвет, но поверхность ее тускнеет, утрачивает блеск и становится матовой, напоминающей гипс.