© 2016 Времена.ру
Решетка карамзинского сквера помогает открыть секреты истории знаменитой демидовской стали
Гении "старого соболя"
Ровно 170 лет назад 23 августа 1845 года в Симбирске, состоялось торжественное открытие памятника великому российскому историографу Николаю Михайловичу Карамзину, а спустя 10 лет в августе 1855 года Аврора Шернваль-Карамзина подарила городу решетку для этого монумента, отлитую на знаменитых Нижнетагильских заводах Павла Демидова. Это единственный архитектурный объект в Симбирске, славном кузнечными традициями, сделанный из легендарного демидовского железа, тайна которого не раскрыта и по сей день

1
тайна "старого соболя" еще не раскрыта
Демидовская решетка задает вопросы
Клеймо "Старый соболь"
Романтическая история решетки памятника Николаю Карамзину – только начало неизвестной страницы истории. Эта решетка сама по себе – особая историческая ценность, которая имеет собственные секреты, секреты знаменитого "старого соболя" - демидовского железа - металлургического чуда 18-19 веков, не раскрытые до сих пор.
Вдова знаменитого Павла Демидова, миллионера, владельца горнорудных приисков и металлургических заводов на Урале и в Сибири, Аврора Шернваль, в последствии супруга и вдова Андрея Карамзина, подарила Симбирску образец легендарного металла – демидовского «старого соболя», слава о котором столетиями гремела по всей Европе. Недаром почти все историческое железо в Санкт-Петербурге делалось по этой технологии – решетки, мосты, перекрытия Эрмитажа и Петербургских дворцов, рельсы железных дорог – все изготавливалось на Нижнетагильских заводах Демидова. В восемнадцатом веке Демидовское железо, выплавленное из уральской руды, считалось в Европе непревзойденным. И хотя сам Демидов научился металлургии в Англии, ни английские, ни немецкие, на американские металлурги тайну его разгадать не смогли. Впоследствии эту технологию утратили и в России…
"Симбирские губернские ведомости", 1855 г.

«Вместе с медной статуей и гранитным пьедесталом решётка служит внешним эмблематическим изображением долговечной славы имени Н. М. Карамзина в памяти и сердце благодарных его соотечественников»

Открытка, начало 20 в.

2
Памятник с деревянной решеткой
Он памятник себе воздвиг чудесный, вечный
Ровно 170 лет назад 23 августа 1845 года, на площади, только возникшей на месте старых, застроенных обывательскими домами кварталов Симбирска, состоялось торжественное открытие памятника великому российскому историографу, уроженцу Симбирска Николаю Михайловичу Карамзину. Статуя музы истории Клио была воздвигнута благодарными земляками писателя, а на торжество прибыл знаменитый академик Михаил Погодин и сыновья историка Андрей и Александр Карамзины. Панегирики Карамзину читал Дмитрий Ознобишин, а поэт Николай Языков, узнав об открытии памятника, написал большое стихотворение «Он памятник себе воздвиг чудесный, вечный...», перефразируя великого Державина…

Он памятник себе воздвиг чудесный, вечный,
Достойный праведных похвал,
И краше, чем кумир иль столб каменосечный
И твёрже, чем литой металл!
Тот славный памятник, отчизну украшая.
О нём потомству говорит
И будет говорить, покуда Русь святая
Самой себе не изменит!
Николай Языков
Стихи на объявление памятника историографу Н. М. Карамзину
Карамзинская площадь. Разбивка сквера вокруг памятника историку Н. М. Карамзину. 1867 г. Фото А. Муренко. Частная коллекция.
Эта история хорошо известна и многократно описана в краеведческой литературе, а сам памятник, переживший столетия, революции, войны, перестройки и реконструкции городов благополучно дожил до наших дней и заслуженно считается символом Симбирска-Ульяновска…
Однако то, что произошло на этом самом месте, на площади Карамзина, располагавшейся по оси бывшей Дворцовой улицы, а ныне улицы Карла Маркса, спустя 10 лет в августе 1855 года, ровно 160 лет назад, знают далеко не все... Конечно, происшествие это в историческом масштабе не так значительно, оно почти не оставило следа в архивах и не удостоилось поэтических произведений, но все же это случилось…
Осенью 1854 года губернский предводитель симбирского дворянства Николай Тимофеевич Аксаков, троюродный брат Николая Михайловича Карамзина, отправился в Санкт Петербург, чтобы выразить соболезнования вдове младшего сына историографа Андрея Карамзина, который геройски погиб в неравном бою с турками недалеко от балканского города Каракал. По свидетельству очевидцев, когда отряд Андрея попал в засаду и был пленен, турецкий солдат, снимая с него оружие и ценности, коснулся заветного медальона с портретом любимой жены Авроры и тогда гусарский полковник выхватил турецкую саблю и в одиночку бился насмерть с целым отрядом янычар, пока не погиб. Соболезнования прелестной 34-летней вдове Авроре Карловне Шернваль-Карамзиной выражали многие, преклоняясь перед героизмом покойного.
В разговоре с Авророй Шернваль Николай Тимофеевич вскользь упомянул о плачевном состоянии памятника великому тестю Авроры – Николаю Михайловичу - в Симбирске, который вот уже почти десятилетие огорожен убогой деревянной оградой. Аврора Карловна кивнула головой и совсем скоро за Урал, в Нижний Тагил отправился ее приказ на знаменитый сталелитейный завод Демидовых отлить для Симбирска решетку из лучшего демидовского железа…

К.П. Брюллов. Аврора Карловна Демидова-Карамзина. Андрей Николаевич Карамзин
(1814-1854 гг.). Неизвестный художник. 1854 г
Аврора Карловна Шернваль с сыном Павлом Демидовым


3
Тайна демидовской решетки
Демидовское железо - чудо российской металлургии
В начале 18 века семья Демидовых взяла под контроль Уральскую металлургию, а старший сын основателя династии Никиты Демидова, Акинфий, в короткий срок довел количество уральских металлургических заводов до двадцати двух, а качество выплавляемого чугуна – до почти современных показателей. Дошло до того, что даже имея казенные металлургические заводы, в том числе на Урале, Петр I указом от 1718 года потребовал от Адмиралтейства принимать на нужды флота только Демидовское железо. Продукцию остальных заводов было «за негодностию принимать не велено». Качество и правда было отменным: чугунные полы, косяки и каркас Невьянской башни, построенной по указанию Акинфия Демидова и из его металла, за 300 лет практически не тронула ржавчина. Слава демидовского железа не просто легенда - марка «Старый соболь» особенно славилась в XVIII в. - золотом веке старой уральской металлургии. Тогда Россия занимала первое место в мире по производству металла, обогнав Англию и Швецию.
Сталелитейный завод Демидовых, Нижний Тагил
О тагильском железе до сих пор ходят самые невероятные легенды! Они прочно связаны со славой заводчиков Демидовых и маркой «Старый соболь». Из этого железа делали пушки и ядра, гвозди и рельсы, им крыли крыши, которые почему-то веками не ржавели и не протекали. Плавили его вот в этих старых домнах. Поговаривают, что по велению жестоких заводчиков, провинившихся рабочих сбрасывали прямо в кипящий металл… Однако, это скорей всего не более чем фольклорные страшилки. Между тем, великолепные качества уральского железа высоко ценились за границей.

Алексей Хлопотов
журналист
«The Morning Post», 16 апреля 1851 г.
Демидовское железо «старый русский соболь» играет важную роль в истории нашей народной промышленности; оно впервые введено было в Великобритании для передела в сталь в начале XVIII столетия, когда сталеделательное наше производство едва начало развиваться. Демидовское железо много способствовало к основанию знаменитых шеффилдских изделий
Исследование демидовской стали в наше время имеет не только историческое значение, поскольку технологии металлургии, не смотря на технологическую революцию, в основе своей остаются классическими и неизменными, а качество демидовского железа доказано веками и опытом. Возможно секреты знаменитого "Старого соболя" - демидовского железа - имеют значение и в наши дни. Каков же этот секрет? Мы отправились к специалистам-металлургам...

4
"Старый соболь" под микроскопом
Начинаем исследование
Виктор Голованов, профессор, доктор физико-математических наук, проректор по научной работе и информационным технологиям УлГУ
Виктор Голованов, профессор:
По внешнему виду, даже не проводя исследования, опытный металловед скажет, что это - углеродистая сталь… Я лично бывал на заводе в Нижнем Тагиле лет 20 тому назад... Заметим, что он отличался от того, что было при Демидове только тем, что вместо деревянных колёс на загрузочных машинах, были колеса стальные…Представьте мартеновскую печь - это такая классическая ванна, в которой плавится сталь. Туда загрузочной машиной загружается шихта – это просто такая здоровая ложка, в которую шихту нагружают, она в ванну движется, переворачивается, потом отъезжает. Вся проблема была в том, что деревянные колёса во времена Демидовых сгорали периодически, а сам процесс остался неизменным. Прогресс за более чем столетний период привёл только к одному - заменили деревянные колёса на металлические. С одной стороны, это вроде удивительно смешно... На самом деле, в таких классических технологиях как металлургия очень силен консерватизм. Люди, научившись делать что-то, продолжают это делать веками, шлифуются технологические возможности, растет эффективность, качество, но принципиальный процесс как был, так и остаётся. Руда – окись железа с помощью углерода восстанавливается до железа, а по диаграмме железо-углерод, получается либо чугун, либо сталь… А вот, каковы свойства этой стали – зависит от многих факторов, которые надо изучить… .
Благодаря нашим коллегам Вячеславу Прунову из Москвы и Алексею Хлопотову из Нижнего Тагила – журналисту, известному знатоку отечественного танкостроения, к которому мы обратились за помощью, удалось получили образец демидовского железа. По удивительному стечению обстоятельств, этот образец найден в месте, которое непосредственно связано с началом нашего расследования и это - особая история.
Ну что ж, заберем ее с собой, отпилим кусок, упакуем в чемодан, купим билет на самолёт и отвезем ее на исследование в лабораторию – то-то удивятся в аэропорту работники авиационной безопасности! Наверняка рельсы в чемоданах еще никто не возил!
Алексей Хлопотов:
Мне позвонили ребята – знакомые диггеры из Екатеринбурга, сообщили, что в одной из заброшенных шахт, близ поселка Уралец, они нашли и подняли на поверхность демидовский рельс. Нам сбросили фотографии и координаты. Отправились за образцом… По фотографиям, присланным диггерами видно, что сохранились не только рельсы, но даже бадья, в которой поднимали породу из платинового рудника. В устье шахты, конечно, без снаряжения, мы залезать не стали... Шахт здесь много. Невероятно, но вся эта земля буквально перерыта и перемыта. Этот поселок некогда назывался Авроринский платиновый прииск. Авроринский – это не в честь революционного крейсера, а в честь прекрасной женщины – Авроры Карловны Шернваль-Демидовой-Карамзиной – супруги одного из владельцев здешних мест. Платина тут буквально под ногами. Еще в 58 году, местный поселковый совет требовал от старателей засыпать или взорвать тридцать шахт, которые находились прямо на территории жилого поселка, вдоль одной из улиц. Из перекрытия от старости обрушились и эти ямы, глубиной до 45 метров представляли реальную опасность для населения и домашних животных. Требование это было выполнено. Однако в здешних лесах, осталось еще немало открытых шахт. Гора Соловьева сложена дунитами, содержащими большое количество самородной платины. Рассказывают, что при разведке поднятую породу складывали на поверхности именно в том порядке, как она залегала под землей. Это делалось для того, что бы брать пробы на содержание драгоценного металла, и знать в какой части выработки находится более богатая залежь.
Образец для исследования
найден в Нижнем Тагиле
На подарке от наших скрытных друзей «диггеров» - самом настоящем демидовском рельсе, почти столетие ожидавшем нас в глубине платинового Авроринского рудника, четко видно клеймо «НТЗ Демидова, 1917 год»…
В лаборатории материаловедения Научно-исследовательского технологического института Ульяновского государственного университета им. С.П. Капицы находку охотно приняли на исследование
Дмитрий Козлов, кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией материаловедения
Дмитрий Козлов, кандидат физико-математических наук:
Этот образец вызывает несомненный интерес - несмотря на то, что он был изготовлен давно, когда технология металлургического производства была не такая продвинутая, как в наше время, он имеет ряд интересных особенностей - в частности, низкий уровень коррозионных повреждений. Несмотря на то, что этот кусок рельса отслужил в сыром грунте, в рудниках, на нём сравнительно слабые следы коррозии. А если судить по литературным данным, механические свойства этого материала так же весьма высокие. Я думаю, что первоначально нужно провести стандартные сертификационные исследования, которое проводятся для изучения любого материала. Во–первых, это определение механических свойств. Механические свойства включают в себя исследования механической прочности образца, пластичности, под которой понимается целый комплекс характеристик, которые включают вязкость, стойкость и т. д. С более точным кругом исследования мы определимся позднее… Для исследования структуры у нас есть тоже целый набор методик, это стандартная металлография, то есть исследования величины и структуры зерна, наличие неметаллических включений, сканирующий электронный микроскоп, которые позволят более глубоко взглянуть в структуру этого материала. Возможно применение ренгенно-структурного анализа, который расскажет о том, какие именно составляющие в этом металле присутствуют, в виде каких химических соединений они находятся. И если существует тайна демидовской стали, то, возможно мы попытаемся её открыть, потому что научно-технические загадки не менее интересны, чем загадки истории или политики… Профессия учёного увлекательна, а разгадывание загадок – это очень интересно.
Демидовские рельсы после их двадцатилетней работы продавались на лом для последующей переделки в листовое железо и были на 20 % дороже, чем новые английские, а рельсы, уложенные на Транссибе, позже были сняты с магистральных участков и уложены на рокадных и узкоколейных линиях, где по ним еще долго ходили поезда. Известно, что в середине XX века их так же укладывали при строительстве железной дороги от Салехарда до Уренгоя.

Алексей Хлопотов
журналист
Результаты превзошли ожидания
Сравнительный анализ металлов показал полное преимущество российской стали
Исследование образцов демидовской рельсы заняло немало времени, однако его результаты специалистов удивили.
В лаборатории материаловедения Научно-исследовательского технологического института Ульяновского государственного университета им. С.П. Капицы находку охотно приняли на исследование. Кстати, для сравнения нам удалось найти образцы американского рельса конца 19 века, который нам предоставил Александр Романов, директор кузнечного двора «Корч», известный Ульяновский мастер-кузнец, который нашим исследованием искренне заинтересовался.

5
удивительное рядом
Результаты
микроструктура и свойства удивляют специалистов
Химический состав рельсовой стали (Демидов, НТЗ, 1917 г.)

Fe

97,5%

Cr

0,27%

Si

0,09%

W

>0,001

Mn

0,4%

Al

1,0%

Cd

>0,002%

Co

0,02%

Cu

0,04%

Ni

0,012%

Pb

0,57%

Zn

0,04%



Химический состав рельсовой стали (США, 1869 г.)
Элемент

вес.%

Cr

0,00%

Si

0,03%

W

0,00%

Mn

0,01%

Al

0,49%

Cd

0,00%

Co

0,02%

Cu

0,04%

Ni

0,06%

Pb

0,05%

Zn

0,03%

















Количество углерода можно оценить только косвенно по микроструктуре и оно не велико – не более полутора-двух процентов. Легирующие элементы в заметных (более сотых долей процента) практически отсутствуют. Из обычных для стали легирующих добавок в стали Демидова присутствует хром (0,3%) и марганец (0,4%), в стали США легирющие добавки незначительны. Довольно необычно для современных сталей в обоих образцах повышенное содержание алюминия и свинца (в образце Демидова).

Микроструктура образца стали (металлография образца Демидова, НТЗ)
Отчетливо видны ферритные и перлитные зерна, при этом ферритные зерна содержат большое количество микроскопических, равномерно распределенных неметаллических включений округлой формы.
Микроструктура образца стали (металлография образца США)
Отчетливо видны многочисленные крупные неметаллические включения, преобладание перлита
Структура состава образца рельсовой стали Демидова, НТЗ
По рентгенограмме стали Демидова можно судить о равномерности структуры распределения ферритно-перлитных участков и процентном соотношении феррита и перлита (приблизительно 15-25% феррита).
Структура состава образца рельсовой стали США
По рентгенограмме образца рельсовой стали США можно судить о неравномерном соотношении феррита и перлита (перлитная сталь).
Результаты испытаний образца демидовского железа на условный предел текучести σ0.2 и предел прочности σB
Результаты испытаний на растяжение. (1 и 2 образцы демидовской стали, 3 и 4 испытанные для сравнения образцы американской рельсовой стали, приблизительно того же времени производства)
Механические свойства
Твердость образца по Виккерсу 210-220 единиц.
Результаты испытаний на растяжение. (1 и 2 образцы демидовской стали, 3 и 4 испытанные для сравнения образцы американской рельсовой стали, приблизительно того же времени производства)
Результаты испытаний образца демидовского железа показали, что оно имеет условный предел текучести: σ0.2=360 Мпа, предел прочности: σB=720 Мпа, δp=9.5%, δобщ=14%.
предел текучести американской рельсовой стали: σ0.2=300 Мпа, предел прочности: σB=430 Мпа.


6
Предел прочности современных рельсовых сталей, изготовленных в соответствии с ГОСТом σB=780-1080, таким образом, сталь Нижнетагильских заводов практически соответствует современным стандартам, сталь производства США уступает ей более чем в два-три раза.
недра Урала и талант русских металлургов
Секрет нижнетагильских мастеров
На основании представленных результатов можно сказать следующее… Мастерство металлургов очень высокое, они мастерски использовали шлакование для очистки стали, отсюда оптимально высокий свинец и алюминий в стали, не высокое количество включений в феррите и достигнуты хорошие показатели по свойствам для стали, которая может иметь широкое применение для изготовления изделий без особых требований, например, сельскохозяйственные механизмы, декоративные решетки в города и т.д. Эта сталь может хорошо коваться и свариваться при ковке, т.е. она очень технологична. Таким образом, производимая на Демидовском заводе сталь закрывала очень широкий сектор потребительского рынка, что экономически очень верное решение для завода. При этом сталь американской рельсы разительно отличается по всем характеристикам. Очень значительное количество неметаллических включений, волокнистая неровная структура по всему объему, низкое содержание марганца и как следствие много перлита - особой фазовой составляющей с преобладанием цементита, то есть хрупкого карбида железа. Структура крупная, очень неравномерная. Подобная сталь нетехнологична, плохо сваривается, плохо обрабатывается, не выдерживает серьезных нагрузок. Феррит - фаза почти чистого железа, которая у Демидова равномерно распределена по объему в оптимальном количестве придает ей, напротив, великолепные технологические свойства. Поэтому нижнетагильские рельсы и узлом завязать можно, и в шахту на столетие поместить. А американский образец должен крошиться, трескаться по волокнам...

Виктор Голованов
Профессор, доктор физико-математических наук
Кстати, с демидовским железом познакомился и великий химик Дмитрий Иванович Менделеев, который летом 1899 года в составе экспедиции посетил нижнетагильские заводы Демидовых и «с немеркнущим удовольствием осматривал здесь большую заводскую лабораторию». В последствии Дмитрий Иванович с нескрываемым восхищением отозвался о демидовской стали, отмечая особое значение химического состава уральских руд в ее естественном легировании.
Дмитрий Иванович Менделеев перед экспедицией за Урал в 1899 г. Фото: Свердловский областной краеведческий музей
Дмитрий Иванович Менделеев
Дмитрий Менделеев:
Показали мне тут же находящуюся большую заводскую лабораторию и музей с образцами тагильских произведений, бывших на разных выставках, где с особой выпуклостью выясняется великая мягкость и вязкость изделий: из рельс навязаны узлы и наплетены чуть не кружева – без следов трещин, толстые в несколько дюймов листы железа согнуты не в два, а в четыре и более раза – как мягкая салфетка, и тоже нигде следа трещин. Известно, что листовое уральское железо в этом отношении еще и доныне пользуется всемирной славой и не превзойдено, идет на некоторые поделки и сейчас даже в Англию и Америку, правда не много, но из года в год. Когда речь зашла об этой мягкости и вязкости, то Павел Иринархович (Павел Иринархович Замятнин) указывал на то, что наилучшее в этих отношениях уральское железо все производится с Высокогорской руды и что другие руды того не дают. Быть может, тут при чем-нибудь небольшая подмесь меди, существующая в высокогорской руде, или другие подмеси».
Именно Менделеев отметил, с каким тончайшим умением тагильские металлурги используют самые неожиданные легирующие металлы, например медь, или как в случае нашего образца, алюминий и свинец, чтобы сделать свою сталь лучшей.
Сколько-либо значительное количество меди, как известно, вредит железу, но теперь, по многим фактам, найденным для сплавов, можно полагать, что малейшие дозы постороннего металла могут оказывать иное влияние, чем более заметные количества. Высокогорская магнитная руда отличается от большинства других уральских (и всяких иных) тем, что плавится в домнах или без флюса (плавней), и лишь с малым его количеством, и в домну принуждены прибавлять шлака, примерно по 3 пуда на засыпь (колошу), содержащую около 17 пудов руды.
Железная решетка памятника Карамзину в Симбирске, подаренная городу Авророй Шернваль – одно из чудес, оставленных нам в наследство потомками, которые будут удивлять и учить нас еще многие столетия - интуиции, таланту и трудолюбию…
Секрет демидовского железа – редчайшее сочетание уникального природного богатства Урала и творческого гения русского мастерового.
В определенной степени, секрет демидовского железа – редчайшее сочетание целого комплекса факторов – особого делового и профессионального понимания владельцами Уральских заводов - верных наследников легендарного Никиты Демидова, основателя легендарной династии российских промышленников - металлургической конъюнктуры своего времени, а может быть и времени будущего, уникального природного богатства Урала, его недр, неповторимого состава уральских железных руд, который позволил металлургам использовать каждый химический элемент для улучшения своего железа и творческого гения русского мастерового.
Виктор Голованов
чудес не бывает, но все же...
Конечно, сейчас подобную сталь сделать возможно, современные технологию это позволяют, но это выйдет гораздо дороже, чем у Демидова и чуда не получится – будет дорогой, но очень обычный материал… Издавна металлурги знали как и умели почистить структуру стали, ввести в нее легирующие элементы, но использовалась эта технология, главным образом, для специального применения, например, для оружейной стали, для хорошего клинка, например... Такие марки и более дорогие, и более сложные для технологий того времени. Да и объемы ее были незначительные. Ну, сколько нужно оружейной стали, чтобы обеспечить хоть весь мир качественными ножами? Немного… А здесь рельсы – миллионы и миллионы тонн! Демидовым удалось сделать практически чудо – в тех условиях, с теми технологиями они создали почти универсальную конструкционную сталь с очень конкурентной ценой. Я могу с уверенность сказать – это сделали гении... это сделали настоящие гении…
В публикации использованы материалы сайтов http://салдинская-история.рф/stati/zheleznodorozhnye-relsy
http://vsenovostint.ru/2014/03/04/tagilskie-istorii-dobryiy-frantsuzishko-zhonsa/
http://www.proza.ru/2011/01/29/51
http://www.liveinternet.ru/users/5152491/post26593...
http://www.kp.ru/daily/26241.5/3122458/
Материалы Алексея Хлопотова
О.Самарцев, П.Макаров, К.Жакот, К. Загуменнова
Ульяновс-Нижний Тагил

Made on
Tilda