Гении "старого соболя"

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… .

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.

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.

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.

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.

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.