Глава 6. Беляев Н.И. «О булате»

Инженер-технолог Путиловского завода Беляев Н. И. познако- мился с автором работы «О булате» Беляевым Н. Т. в 1907 году и уже в этом же году «… с разрешения администрации Путиловского завода был поставлен нами первый опыт по получению булата в условиях, описанных в книге Аносова «Сочинение о булате». Первые слит- ки были получены в апреле 1907 года. На поверхности некоторых из них, под шлаковым слоем, были обнаружены красивые рисунки кристаллических образований. С этих слитков и были начаты иссле- дования материала, полученного в условиях, аналогичных условиям получения булата по данным Аносова и проф. Чернова. Скоро наша работа, естественно, прекратилась. Все стремления Н. Т. Беляева были направлены к идее осуществления лучших узоров восточного булата, т. е. коленчатого, путем, очевидно, воспроизведения соответствующей обстановки…

В беседах на эту тему с Н. Т. Беляевым я неоднократно высказы- вал свои сомнения и не проявлял особенного увлечения к булату в его узком толковании и в его оригинальных условиях получения, меня больше интересовала обыкновенная заводская болванка. С ней, естественно, связывала меня привычка многих лет. При таких об- стоятельствах совместная работа не представлялась мне продуктив- ной в желательной степени, почему я, предоставив в распоряжение Н. Т. Беляева полученный материал в виде слитков, пошел по другому пути… Воспользовавшись этим и другим материалом Н. Т. Беляев написал в 1909 году работу «Кристаллизация, структура и механи- ческие свойства стали при медленном охлаждении…» Не касаясь детально работы Н. Т. Беляева, я считаю необходимым подчеркнуть, что такое увлечение вторичной кристаллизацией в ущерб первичной «дендритной» особенности рельефно проявилось в той части работы, где автор говорит о булате. Вся глава о булате искусственно построена на вторичной кристаллизации, на структурном равновесии феррита и цементита. Булат не выиграл в ясности от такого нового толкования его автором, тем более, что оно не гармонировало с остальной частью работы, к которой булат оказался искусственно пришитым. Вопрос о булате стал таким образом запутываться… Между тем, накопивший- ся у меня материал давал уже возможность подойти к булату с другой точки зрения… и я не могу отказать себе в желании высказаться довольно категорично относительно булата в видах более быстрого и необходимого его разоблачения».

С этой целью Н. И. Беляев проводит первую серию опытов, поме- стив куски стали в закрытые стальные цилиндры, тем самым лишив их доступа воздуха. Каждый цилиндр он нагревал до определенной температуры, отличной от других цилиндров, и режимы остывания для всех цилиндров были тоже разные. Структурные изменения пер- лита, наблюдаемые в микроскоп, он тщательно записывает в журнал. Выводы следующие:

1) В сталях, с различным содержанием углерода, при одинаковых условиях охлаждения степень обособления феррита и цементита за- висит от температуры нагревания.

2) Чем больше температура нагревания стали и чем продолжительнее время нагревания, тем больше обособления феррита и цементита.

3) Повышение температуры оказывает более сильное воздействие, чем время.

Вторая серия опытов, в процессе которой куски стали нагревались до более высокой температуры, дала следующий результат: существует температурный предел и сталь, нагретая до этого предела и медленно охлажденная, имеет в себе структурные обособления феррита и це- ментита.

Сталь, нагретая выше этого предела и медленно охлажденная, со- стоит уже из пластинчатого перлита.

В третьей серии опытов куски стали подвергаются резкому охлаж- дению в воде, т. е. закалке, выводы Беляева Н. И. при этом туманны, но из описания этих опытов явствует, что он наблюдал структуру, по- хожую на мартенсит.

Выводы, сделанные из этих трех серий, очень интересны:

1) Обособление цементита в форме зерен требует предварительного обособления его.

2) Степень обособления цементита зависит от степени растворения его.

3) Для более совершенного обособления цементита необходимо неполное растворение его при нагревании. Нерастворившиеся ча- стички цементита будут теми центрами, около которых начнут груп- пироваться частички цементита, выделяющиеся после частичного растворения, последующем охлаждении…

4) Роль температуры и времени сводится к роли факторов, благо- приятствующих растворению и степени растворения цементита. Роль скорости сводится к роли фактора, благоприпятствующего более или менее совершенному выпадению цементита из раствора и группиров- ке его около соответствующих центров».

Четвертая серия опытов выводов за собой не принесла, но здесь есть ссылка автора на работу профессора Ижевского, который мето- дом последовательных нагреваний и охлаждений стали добился по- лучения зернистого перлита в инструментальной стали, а испытания на разрыв, удлинение и сжатие дали неплохие результаты.

Но еще в 1903 году Ланге путем отжига стали добился обособления феррита и цементита в виде зернистого перлита и тоже проводил ис- пытания полученных им образцов.

Беляев И. Н. тоже проводит подобные испытания и делает общий вывод:

 

«Очевидно, высокая степень упругости – одно из необходимых требований, которому должен удовлетворять металл в булатных из- делиях. И как раз этому требованию в наименьшей степени может удовлетворить сталь, приведенная к состоянию наиболее совершен- ного обособления феррита и цементита, т. е. к состоянию структурного равновесия. Поэтому естественно сделать вывод, что, рассматри- вая булат с точки зрения структурного равновесия, оценивать его микроскопическим анализом ошибочно. Иначе говоря – ошибочно
предполагать, что механические свойства булатных изделий связаны с продуктами полного разложения твердого раствора, т. е. ферритом, цементитом и комбинациями их».

Далее Н. И. Беляев пишет: «В основание своего толкования булата я ставлю выводы своей работы «Макроструктура стали в связи с кри- сталлизацией» и исходя из макроскопического, крупнокристал- лического, устойчивого строения – общего явления для всех сортов стали, – можно попробовать объяснить и уяснить себе действительный индийский булат, а параллельно с этим установить и более правиль- ный взгляд на обращение с ним при переработке его в изделия меха- ническими и термическими операциями».

Для подтверждения своих выводов Беляев Н. И. выплавляет, по его словам, булатные слитки весом в 56 фунтов (25 кг), заложив в тигли мартеновское железо, графит и доломит. Режим охлаждения печи за- писывался через каждые 10 минут, где от t1360о C до t762о C проходит 11 часов и так далее. При таком режиме охлаждения, читатель, булат получиться не мог, поскольку, по словам В. И. Басова, «При чрезмерно медленном охлаждении возможна гомогенизация металла с потерей неоднородности, так как «мягкие» составляющие структуры слитка науглеродятся. Булат не получится. При остывании булатного слитка нужна строго изотермическая выдержка…»

Описание крупнокристаллической структуры в получившихся слитках выглядит как: «Наиболее легко эта структура (дендритная – прим. авт.) проявляется в стали с содержанием С=0,8 %, труднее в стали с малым (0,2%С) и большим (1,35 %С) содержанием углеро- да. Объясняется это тем: в этих последних сортах стали легче про- является другая структура, которая, рельефно выделяясь, маскирует первую. Образована она элементами структуры, как результатом полного разложения твердого раствора, т. е. ферритом, цементитом и перлитом»

В опытах Н. И. Беляева фигурируют шесть опытных образцов булата: № 2=0,2 %С; № 8=0,8 %С; № 14=1,35 %С; № 18= 1,82 %С и № 22=2,20 %С. Последние два образца в дальнейших опытах не по- минаются, поскольку по количеству углерода это похоже на что- то около чугуна или чугун и расковать их Беляев Н. Т., естествен- но, не мог. Фотографии пластинок, откованных из образцов № 2; № 8 и № 14, автор поместил в свою книгу и они, протравленные раствором пикриновой кислоты, очень похожи на булатные. Напри- мер, на фото № 34 изображена пластинка с содержанием углерода
0,8 % (образец № 8) и внешне неотличима от красивого сетчатого узора и т. д.

В книге Л. Архангельского «Секреты булата» на странице 140 по- мещены фотографии этих трех пластинок с подписью «Дендритные булаты Беляева Н. И.»

Проковав образцы № 2 и № 8 при высокой температуре, закалив их, Беляев И. Т. приходит к следующему выводу:

«При новом толковании узора булата нет достаточных оснований ограничивать закалку условиями: применения низких температур, со- хранения больших группировок цементита, феррита и проч. Если пре- следовать цель улучшения механических свойств стали, то нам хорошо известно, что оставление в стали больших скоплений феррита и цемен- тита способствует не улучшению, а ухудшению их. Поэтому от таких скоплений следует освобождаться путем раздробления их или перевода в другое структурное состояние. А для этого температурные условия определяются современным учением (читай: учением Н. И. Беляева – прим. авт.) о прямых и обратных превращениях в стали, которым только и следует руководствоваться при закалке булата… При новом освещении узора булата всякое содержание в стали (от 0,2 % до 2 %) углерода, полученной в различных условиях охлаждения при отливке слитков различной массы, дает возможность считать сталь булатом».

Вот так, читатель, Беляев Н. И. расправился с булатом, Беляе- вым Н. Т., Черновым Д. К. и Аносовым П. П. И можно было бы все это выкрасить и выбросить, если бы не одно но: этот труд стал предтечей великого монстра, сотворит которого персонаж нашей следующей главы.

А я думаю, что «второй ученик Чернова» мог присниться своему учителю только в самом страшном сне.



 
Besucherzahler Beautiful Russian Girls for Marriage
счетчик посещений