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.

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. Между тем, великолепные качества уральского железа высоко ценились за границей.

Алексей Хлопотов

 «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...

"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….

 

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.

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:
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.

              

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...

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