Тайна булатной стали будоражит умы металлургов по всему миру не одно столетие. Ближе всех к ее разгадке подступился в XIX веке инженер-новатор из Златоуста Павел Аносов. Но главным открытием своей жизни он так ни с кем и не поделился, унеся его в могилу. По иронии судьбы переизобретенному им булату суждено было стать такой же легендой, как и древним восточным клинкам, которыми вдохновлялся ученый.
Спасибо деду
Загадки сопровождают личность Павла Аносова с самого рождения. Например, долгое время не было точно известно, когда он появился на свет. Сам он писал, что случилось это в 1799 году, хотя позднее в метрической книге нашлась запись, где указана истинная дата — 1796 год. Зачем было сокращать свой возраст, непонятно.
Рано потеряв родителей, Павел воспитывался дедом по материнской линии Львом Сабакиным. В молодости тот сконструировал необычные астрономические часы и подарил их императрице Екатерине II, за что получил огромную премию в 1000 рублей и путевку на учебу в Англию, где познакомился с Джеймсом Уаттом (единица мощности ватт — это в его честь) и другими известными механиками. Позднее Сабакин создал паровую машину по собственным чертежам и написал две книги.
Ум даровитого юноши формировался под сильным влиянием деда-изобретателя. По его протекции внук поступил в Горный кадетский корпус, где показал блестящие способности и окончил учебу с золотой медалью. Проходить практику и писать выпускную работу его отправили на Златоустовскую оружейную фабрику. Предприятие переживало свое становление, и молодому таланту было где там развернуться. Говорят, что карьере Аносова помог небольшой скандал. Один из немецких мастеров пожаловался на молодого помощника управителя фабрики императору Александру I за то, что тот не распорядился поставить в квартире иностранного специалиста вторые окна. Его Величество сделал Аносову замечание, отчего тот даже заболел. Потом, когда выяснилось, что обустройство квартир вообще не входило в обязанности Аносова, монарх в качестве извинения наградил юношу орденом Святой Анны третьей степени. Через несколько месяцев после этого он стал управителем фабрики.
Миллионы кос
Тяга к рационализаторству привела к тому, что в 1828 году Аносов занялся исследованиями в области металлургии. В то время сталь получали по старинке — кричным способом из чугуна. Аносов быстро убедился, что технология себя исчерпала. Будущее он видел за литой сталью, опыты с которой уже проводились за границей и в России. Правда, толковых публикаций на эту тему не было, так что пытливому инженеру пришлось идти своим путем. Он придумал и построил печи, разработал меха для нагнетания воздуха и огнеупорный состав для изготовления тиглей. Экспериментируя с плавками, он открыл процесс газовой цементации железа и прямое получение стали из руды.
Уже через два года литая сталь варилась в Златоусте в промышленных масштабах. Она успешно прошла испытания у лучших мастеров Петербурга и небольшими партиями ежегодно отправлялась на Нижегородскую ярмарку, где пользовалась большим спросом, несмотря на высокую цену. Свое наилучшее применение новая сталь нашла даже не в оружейном производстве, а в изготовлении кос.
В то время косы были главным сельскохозяйственным орудием — каждый год их требовались миллионы штук. Но отечественные заводы и близко не выпускали такого количества, да и качество было не на высоте. На рынке безраздельно властвовали изделия английского и австрийского производства. Когда Аносов освоил выпуск литой стали, он приступил к выделке кос из нее на Артинском заводе (современная Свердловская область), установив для них такой же контроль качества, как на Оружейной фабрике.
По распоряжению министра финансов графа Егора Канкрина аносовским косам устроили сравнение с зарубежными аналогами. Результат двухлетних испытаний записан в акте: «Одна златоустовская коса, — говорится там, — закалена жестче шафенгаузских и так остра, что превзошла 120 кос штирийских, выбранных из 600 таких же кос. Она выдержала в 1836 и 1837 годах по два прокоса и две ржаных жатвы».
Превосходное качество уральских кос в конце концов признали и за границей. Британская газета The Morning Post 16 июня 1851 года в репортаже с Международной выставки в Лондоне писала: «Косам, приготовленным на Артинском заводе, отдают преимущество сравнительно с подобными же изделиями заводов Штирии, Австрии, Тироля и Вестфалии».
Увы, но после Аносова к выпуску инструментов для крестьян подходили уже не столь основательно. Артинский завод вернулся к выделке кос прежним способом, их качество упало, и производство пришло в упадок. Забегая вперед, скажем: то же самое случилось и с литой сталью Аносова в целом.
Сталь из карандашей
Булатом Павел Аносов занялся не по своей инициативе, а по заданию все того же графа Канкрина. Поначалу без энтузиазма, но, получив для изучения несколько старинных персидских сабель из личной коллекции оренбургского военного губернатора Перовского, ученый влюбился в причудливый узор на поверхности лезвий и загорелся идеей его повторить.
На первых порах эксперименты шли вслепую. Вслед за известным британским физиком Майклом Фарадеем Аносов пытался сплавлять сталь с алюминием, но это было не то. Далее в ход пошли титан, марганец, хром, кальций, кремний, магний и даже серебро с золотом. Результаты подчас получались интересными, но все же далекими от булата. Испробовав всевозможные сочетания, Павел Петрович сделал вывод, что булат — это просто сплав железа с углеродом, и более ничего.
В поисках подходящего источника углерода неутомимый Аносов отправлял в тигель клен, березу, разные цветы, зерна риса и ржаную муку. В ряде случаев получался металл с мелкими узорами, но невысокого качества. Методом перебора Аносов пришел к тому, что следует использовать чистый углерод, который встречается в природе только в двух формах — алмаз и графит.
Сталь из алмазов — звучит красиво и многообещающе, однако на практике драгоценные камни чудесных свойств железу не сообщили. Другое дело графит: эксперименты с ним сразу же увенчались успехом. «По проковке сплава в полосу обнаружились узоры настоящего булата», — написал Аносов об одном из таких опытов в своем знаменитом сочинении «О булатах».
Правда, с графитовым сырьем была напряженка, так что однажды пришлось пустить в расход даже карандаши.
За десять лет, с 1828 по 1837 годы, в журнале Аносова были сделаны записи о 185 экспериментальных плавках. Первый настоящий булат удалось получить в 1833 году, а к 1837 году была отработана технология получения всех известных в древности сортов булата.
Самым удачным Аносов считал такой рецепт: в тигель загружалось 12 фунтов железа, чуть более фунта графита и флюсы (доломит, железная окалина), которые плавили не менее четырех часов. После остывания прямо в печи полученный слиток медленно проковывали, нагревая не более чем до вишневого цвета. Закалку делали, нагрев докрасна и опустив в кипящее сало до полного остывания. Потом промытый клинок нагревали над углями до синей побежалости и охлаждали в воде. Для выявления узоров клинок травили лимонным соком или уксусом, что также предохраняло его от коррозии.
Неповторимое изобретение
В своих записях Аносов утверждает, что его булаты обладали всеми теми свойствами, о которых говорят старинные летописи: они с одинаковой легкостью рассекали в воздухе тончайшие газовые платки, рубили кости и гвозди без последствий для лезвия, а также выдерживали изгиб под прямым углом, возвращая прежнюю форму. Также Аносов писал, что булатный клинок всегда надрубает обычный стальной, одинаково с ним закаленный и отпущенный.
В 1841 году увидел свет классический труд Павла Аносова «О булатах», который через два года издали на французском, немецком, а потом и английском языках. Но вот незадача: кто бы ни пытался получить булат, руководствуясь этим сочинением, терпел неудачу. Из-за этого Российская академия наук даже отказала Аносову в присуждении Демидовской премии: ученые мужи заподозрили, что булат у него получился случайно.
Считается, что Аносов так и не раскрыл своего главного секрета, хотя в конце своего трактата выражал надежду, что в скором времени булат полностью вытеснит обычную сталь в тех областях, где требуется особая острота и стойкость изделий. Даже крестьяне, считал он, будут обрабатывать землю булатными инструментами. Писал так, заранее зная, что никто, кроме него, получить булат не сможет?
Какова бы ни была реальная причина, но аносовский булат так и остался загадкой для всех, кроме своего создателя. Число изготовленных из этой стали клинков едва ли достигло сотни. После назначения Павла Аносова начальником Алтайских горных заводов и его отъезда из Златоуста созданное им производство тигельной стали ликвидировали, а дальнейшее развитие отрасли пошло по пути получения легированных сталей.
Редакция благодарит за помощь в подготовке материала заведующего отделом истории Златоустовского городского краеведческого музея Юрия Окунцова.
