Металлургия становится наукой

Страницы: 1 2 3 4 5

— Положи на этот камень свой нож, сагиб, и ты увидишь, что такое индийский вутц.
Заинтересованный Роберт Скотт вытащил из ножен короткий кинжал из отличной шеффилдской стали и положил его на плоский камень. Старик индус, коричневый и высохший, как мумия, отвернулся, покопался в куче тряпья, и внезапно в руке его сверкнула молния. Удар — и хваленый английский клинок разлетелся пополам. И вот уже старик, довольно улыбаясь, протягивает путешественнику кривой меч.
Англичанин жадно схватил его обеими руками. Да, это был вутц — одна из разновидностей легендарного булата. Вот и характерные узоры на поверхности металла. Здесь, в Индии, Скотт часто наталкивался на него. Ножи и пилы, сверла, резцы, наконец, огнестрельное оружие из вутца, намного превосходили европейские. Секрет вутца утерян, но ничего, английские ученые сумеют разгадать его. Англия, самая передовая страна в мире, владычица морей, должна обладать и самой крепкой сталью. И Скотт, не торгуясь, купил клинок у старика индуса. Произошло это в 1820 году.
Вернувшись на родину, Скотт передал булат Английскому королевскому обществу (так называлась и поныне называется в Англии Академия наук). Сам Майкл Фарадей, король эксперимента, занялся исследованиями вутца. Довольно скоро удалось выяснить, что в сплаве присутствует алюминий. Так, может, в нем вся хитрость? Фарадей изготовил сплав железа, содержащий алюминий. Победа! На поверхности клинка почти такие же узоры, какими отличался булат. Увы, это была не победа. Клинок Фарадея не только не перерубал оружие из рядовой стали или падающие шелковые платки; он и дерево-то резал ничуть не лучше, чем обычные ножи. Чего только не пытался подмешивать в металл знаменитый ученый — даже золото, чтобы оно передало железу свои «благородные» свойства,— но получить булат ему так и не удалось.
Прошло восемь лет, и об этих исследованиях Фарадея узнал русский металлург Павел Петрович Аносов, начальник завода в уральском городе Златоусте. Аносов решил сделать то, что не удалось англичанину: раскрыть тайну булата.
Но как это сделать? В то время химики еще не разработали методики проведения анализов. Это сейчас для решения рядовой задачи химику достаточно заглянуть в методический справочник и прочитать, какие реакции и с какими веществами необходимо провести. И даже если перед химиком стоит не рядовая, а неизвестная новая задача, все равно эти методики очень облегчают его работу. Ни у Фарадея, ни у Аносова таких методик не было. Каждый шаг на пути к решению задачи был для них незнаком, его надо было открывать. Почему же Фарадея постигла неудача? Да потому, что он не смог отказаться от обычных для его времени приемов научного поиска. Фарадей искал булат так же, как искал бы его любой другой ученый той же эпохи, не обладающий ни талантом, ни умом великого англичанина. Фарадей просто брал самые разнообразные вещества и подмешивал их в расплавленный металл в слепой надежде, что случайно наткнется на «счастливое» сочетание. Это был тот же самый опытный путь, метод проб и ошибок, которым шло все развитие металлургии. В шутку его называют еще методом тыка: исследования ведутся до тех пор, пока ученые не наткнутся на то, что нужно. Но ведь так можно напрасно трудиться всю жизнь...



Аносов сначала пошел по следам Фарадея и тоже начал искать «магические» добавки, которые превратили бы простое железо в булат. Как и Фарадей, он добавлял в металл золото, серебро, платину. В конце концов Аносов добавил в железо даже... алмаз, чтобы тот отдал свою крепость! Все было напрасно.
Эти беспорядочные эксперименты «на авось» отличались от методов работы средневековых алхимиков только тем, что теперь уже ученый не читал молитвы, не выкрикивал заклинания, не чертил магические фигуры. В самой же постановке опытов разницы, по существу, не было. И Аносов это понял. А поняв, он нашел наконец и единственно верный путь: начал с изучения структуры металла. И первый в мире применил для этого микроскоп.
Собственно, это пытались сделать и до него. Клали под микроскоп кусочки железа или стали... и не видели ничего, кроме светлой или темной поверхности металла. Как же забраться «внутрь»? Аносов попробовал протравить отполированную поверхность металла кислотой. И сразу все получилось. Микроскоп показал, что металл состоит из волокон, иногда переплетенных сеткой, иногда тянущихся параллельно друг другу, а иногда беспорядочно перепутанных. Более того, когда Аносов положил под микроскоп кусочки древнего булата, бывшие в его распоряжении, он убедился, что узоры на поверхности в точности повторяют волокна внутри. Аносов догадался связать расположение волокон с механическими свойствами металла. И оказалось, что когда волокна не разорваны, а вытянуты вдоль изделия и повторяют все его изгибы, то металл имеет наибольшую прочность.