Манфред Лэеккерт - Железо

Уже несколько месяцев Роберт работал на опытной печи, смешивая и переплавляя чугун с рудой различных сортов. Он не любил, когда его отвлекали от дела и поэтому не очень любезно встретил четырех джентльмен нов, пришедших в цех. Лишь когда выяснилось, что посетители всерьез интересуются его сталью, легированной титаном, Роберт несколько оттаял. Он показал им пробы, отобранные от последних опытных плавок, и изготовленные из них поковки.

Один из четырех посетителей, некто Хардли из Шеффилда, внимательно все осмотрел и обратился к Роберту:

— Мистер Мюшет, мне говорили, что у Вас есть сталь, которая без закалки становится твердой. Так ли; это?

Роберт усмехнулся и, немного подумав, ответил:

— Да я создал такую сталь. Она особенно хороша; будет в качестве инструментальной для механической: обработки чугунов». Взяв один из образцов, ничем не отличавшийся от остальных, добавил: «Вот эта сталь».

Новая сталь была сложнолегированной. В ее составе было пять процентов вольфрама, два — три процента марганца, немного хрома и кремния. Позднее Осборн в Шеффилде начал выплавлять эту сталь Мюшета. Долгие годы она оставалась лучшей инструментальной сталью, используемой на крупных станках при высоких скоростях резания.

Титановая сталь, на которую Мюшет взял более двенадцати патентов, имела значительно более скромный успех. Реклама не помогала, и у четырех его посетителей эта сталь вызвала небольшой интерес, когда он демонстрировал титансодержащие железные руды из Новой Зеландии и Норвегии. Хардли шепотом сообщил своим коллегам, что его химики в Шеффилде вообще не обнаружили титана в пробах, присланных Мюшетом несколько недель назад. Вслух же он, понятно, восхищался титановой сталью. Через несколько дней появилось официальное заключение, но в нем речь шла лишь о самозакаливающейся вольфрамовой стали. Независимо от Роберта Мюшета другие исследователи (причем некоторые даже несколько раньше) тоже использовали вольфрам для легирования стали, в частности инструментальной.

Во второй половине XIX века, когда литая сталь пришла на смену сварочному железу, и чугун, и сталь начали в большей степени, чем когда-либо, определять технический прогресс, люди очень мало знали о причинах превращения железа в сталь и еще меньше о механизме действия легирующих элементов. Постепенно наука проникала в тайны металлургии. Была создана основанная на работах Реомюра теория закалки сталей, прочное место завоевал химический анализ, были введены механические испытания материалов, стальные конструкции начали рассчитывать, а не изготовлять на глаз. И тем не менее было очень много непознанного, и пробирование преобладало над штудированием, то есть практика преобладала над наукой, однако пробирование осуществляли теперь более систематизирование.

Человек, который в течение длительного времени занимался систематическим пробированием и делал это особенно успешно, был тоже англичанином. Его имя Роберт Абот Гадфильд. Родился он в 1858 году в Шеффилде. Гадфильд легировал сталь самыми различными элементами, как до него это делали Фарадей и Штодарт. Он изготовил и исследовал множество самых различных сплавов. Один из них оказался главным и сделал Гадфильда знаменитым. В то время ему не было и двадцати пяти лет. Сталь Гадфильда, как ее вскоре стали называть, содержала не меньше 12 процентов марганца и оказалась первой в ряду необычных сталей, превзойдя в этом даже самозакаливающуюся вольфрамовую сталь Роберта Мюшета.

Это была поистине счастливая минута Роберта Гадфильда, когда он установил, что марганцовистая сталь совершенно не похожа на все другие. Вместе со своим ассистентом он попытался подвергнуть закалке откованный образец. Раскалив образец добела, он опустил его в чан с водой, а когда извлек из чана, обнаружил, что сталь стала не тверже, как все стали после закалки, а мягче. Но это была не единственная неожиданность, которую приготовила сталь своему создателю и специалистам. Гадфильд даже рассердился на своего ассистента, когда тот во второй половине того же дня вбежал в плавильное отделение, где шла очередная плавка, и стал утверждать, что новая сталь не поддается ни токарной обработке, ни фрезерованию.

Садятся резцы из самых лучших инструментальных сталей. Эту сталь невозможно ни резать, ни фрезеровать, ни строгать.

Ассистент повторил эти слова несколько раз, хоз у Роберта Гадфильда не было оснований не доверят этому толковому и надежному парню. Они направите в механическую мастерскую.

Образец марганцовистой стали все еще был зажат на токарном станке. Ассистент включил его, и в тот момент, когда резец достиг образца, раздался сильный скрежет, от которого Роберт вздрогнул и махнул рукой ассистенту, чтобы тот прекратил обработку.

В последующие дни и недели Гадфильд и его ассистент практически не покидали завод. Они испытывали на ковкость различные стали, содержавшие до 20 процентов марганца. Предпринимались попытки закаливать сталь Гадфильда в различных средах, но тщетно; Она оставалась мягкой. Когда ее подвергали холодной ковке, то участки, на которые приходились удары молота, становились твердыми, и чем больше была степень деформации, тем тверже становилась сталь. При обработке напильником наблюдалось аналогичное явление. Сопротивление металла под напильником росло по мере надавливания: чем сильнее был нажим, тем больше сопротивление. Проведя все эти исследования, Гадфильд и его помощник перестали удивляться поведению стали при обработке со снятием стружки.

В 1883 году Роберт Гадфильд запатентовал марганцовистую сталь. Вокруг разгорелись страсти. Многие не верили в необычные свойства стали и предполагали обман или некомпетентность. Но факты оставались фактами, а человечество получило сталь, сопротивляемость которой нагрузкам росла по мере их увеличения. Это был идеальный материал для сейфов, предохранительных решеток, для высоконагружаемых деталей машин и подверженных усиленному износу участков машин и механизмов. Но вряд ли кто сегодня вспомнит изобретателя марганцовистой стали, когда, например, едет в трамвае и тот со скрежетом и визгом проходит по стрелкам или круто поворачивает.

Роберт Гадфильд без сомнения принадлежит к плеяде тех последних крупных изобретателей нового времени, в которых органически сочетались стремление к техническому прогрессу и капиталистическое предпринимательство. Его имя неразрывно связано с внедрением в технику специальных легированных сталей. Сталь Гадфильда является первой аустенитной сталью, примененной на практике. Атомы железа в кристаллах этой стали расположены так, как в чистом железе при высоких температурах. Умер Гадфильд в 1940 году.