Открытие Чернова

В 1866 г. на Обуховский сталелитейный завод в Петербурге был приглашен на должность техника молотового цеха Дмитрий Константинович Чернов (1839 — 1921 гг.).

В 1868 г. в Русском техническом обществе Чернов делает знаменитый доклад «Критический обзор статей гг. Лаврова и Калакуцкого о стали и стальных орудиях и собственные Д. К. Чернова исследования по этому же предмету». В этом докладе он сообщает результаты работы по выяснению причин брака стальных поковок.

Наблюдая под микроскопом шлифы, приготовленные из дул орудий, и изучая под лупой строение изломов в месте разрыва, Чернов пришел к выводу, что сталь тем прочнее, чем мельче ее структура. Тогда он «стал искать причину приобретения сталью мелкой структуры».

Сравнительные исследования стали после ковки при разных температурах показали, что «изменения в структуре стали нужно отнести к влиянию температуры, но не собственно механической обработки». После этого необходимо было для каждого сорта стали с определенным содержанием углерода найти температуры, при которых изменяется структура.

Чернов высказал гениальное предположение, что еле заметные поверхностные изменения, обнаруживаемые в темноте на охлаждающейся раскаленной поковке при двух температурах, связаны с глубокими внутренними изменениями структуры.

Эти температуры Чернов определил на глаз и обозначил точками а и b.
«Сталь, как бы тверда она ни была, будучи нагрета ниже точки а, не принимает закалки, как бы быстро ее ни охлаждали». Чтобы получить мелкозернистый излом, необходимо нагреть сталь немного выше точки b.

Таким образом, Д. К. Чернов в 1868 г. открыл внутренние структурные превращения в стали и связал с ними тепловой режим ковки и технологию термообработки. Тем самым великий русский металлург заложил научные основы термической обработки.

Основополагающий доклад Д. К. Чернова был переведен на иностранные языки, и предложенные им правила обработки стали вошли в практику заводов разных стран. Работы Чернова в области металловедения и термической обработки получили мировое признание.

Известный американский металловед А. Совер, обращаясь к Чернову, писал: «Вы создали теорию термической обработки стали рукою мастера, и Ваши ученики добавили сравнительно немногое к Вашим основным положениям».

Яркую характеристику деятельности Чернова дал в некрологе французский металловед профессор А. Портевен: «Чернов был провозвестником и главой новой школы; его первые труды послужили фундаментом для последующего удивительного прогресса в области металлургии стали, для которой вторжение науки оказалось поистине революционным». «Столь прекрасная жизнь, получившая мировую оценку, делает великую честь России».

«Теория термической обработки металлов»,
И.И.Новиков

Металлургическое производство железа

Закалка появилась значительно позднее отжига. Металлургическое производство железа началось с конца II тысячелетия до н. э. Железо получали тогда сыродутым способом непосредственно из железной руды. Из-за низкого содержания углерода оружие из такого железа нельзя было упрочнить закалкой. В ранний период применения железа закалку проводили одновременно с цементацией. Нагревая заготовку для горячей ковки в древесно-угольном горне,…

Металлографический анализ европейских археологических находок

Металлографический анализ европейских археологических находок показывает, что сталь (науглероженное железо) и закалка стальных изделий во всеобщее употребление вошли с V — IV вв. до н. э. Закалка медных сплавов была известна человеку также еще до н. э. Сравнительно недавние исследования литых этрусских зеркал из высокооловянной бронзы (Италия, V — IV вв. до н. э.) и…

Искусство термообработки режущего и колющего оружия

Искусство термообработки режущего и колющего оружия было высоко развито в средние века. Например, знаменитые клинки из булатной (дамасской) стали обладали прекрасными режущими и упругими свойствами благодаря сочетанию тонко разработанных способов плавки, ковки и термообработки. Не зная сущности внутренних превращений в металле, средневековые мастера приписывали получение высоких свойств при термообработке проявлению сверхъестественных сил. Способы термообработки стали,…

История металловедения

Выдающийся последователь Д. К. Чернова французский инженер Флорис Осмонд (1849 — 1912 гг.) применил в 1886 г. термопару Ле-Шаггелье для определения критических точек стали при термическом анализе. Работы Осмонда, подтвердившего и развившего выводы Чернова, привлекли внимание многих металлургов и химиков к проблеме структурных превращений в металлах и послужили дополнительным толчком для широких экспериментальных исследований в…

Старение после закалки — один из основных способов упрочнения сплавов

В 1906 г. немецкий инженер А. Вильм (1869 — 1987 гг.) на изобретенном им дуралюмине открыл старение после закалки — один из основных способов упрочнения сплавов. В 1919 г. американский металловед П. Мерика (1889 — 1957 гг.) вскрыл природу старения дуралюминов, связав упрочнение при старении с образованием дисперсных выделений в пересыщенном твердом растворе. Это было…