Введение

Металлы являются верными друзьями и надежными помощниками человека. Современную жизнь без них невозможно даже представить. Тысячи лет назад люди научились пользоваться металлами и добывать их из природных соединений. Почти три четверти менделеевской таблицы химических элементов, из которых построено все существующее во Вселенной, составляют металлы. Десятки из них широко применяются в технике и в быту. Остальные с каждым годом все глубже внедряются в практику. Еще большее распространение получили сплавы, состоящие из нескольких металлов и неметаллических элементов. Как правило, такие сплавы обладают свойствами, превосходящими свойства чистых металлов. Одни сплавы отличаются высокой твердостью, способностью выдерживать огромные давления или успешно противостоять действию очень высоких температур - в тысячу и более градусов. Другие, наоборот, очень пластичны, хорошо куются и штампуются, третьи плавятся даже в горячей воде. Есть металлические сплавы, которые отличаются высокой прочностью и небольшим удельным весом - они широко используются в авиационной промышленности. Современная химия нуждается в кислотоупорных и других сплавах.

Различные "чистые" металлы - железо, медь, алюминий, никель, цинк, свинец и другие - составляют основу огромного числа металлических сплавов, используемых в промышленности. Но наибольшее распространение получили сейчас так называемые "черные металлы" - чугун и сталь, в их основе лежит железо. Эти сплавы не только высоки по качеству, но и относительно дешевы. Поэтому в общем производстве металлов львиную долю составляют черные металлы.

Чугун и сталь - универсальные материалы. Изменяя их химический состав, вводя небольшие добавки других металлов, можно получить сплавы почти с любыми наперед заданными свойствами - сверхтвердые, жаростойкие, нержавеющие даже под действием самых сильных кислот и т. д.

В последние десятилетия у металлов появился серьезный "конкурент" в виде ряда продуктов современной химии - пластмасс, синтетических волокон, изделий из керамики, каучука, разных видов стекла. Ежегодное мировое производство одних только пластмасс измеряется сейчас миллионами тонн. Однако выплавка черных и цветных металлов растет не менее быстрыми темпами. Ежегодный выпуск стали, например, столетие тому назад составлял во всем мире примерно 3 млн. т, в наше время он превысил уже 700 млн. т, а к концу текущего века, но подсчетам экономистов, достигнет, по-видимому, 3 млрд. т. Еще долгие годы человечество будет использовать металлы, расширяя одновременно применение других материалов, в том числе и тех, которые все в большем количестве поставляет современная химическая промышленность.

Большой путь прошла отечественная металлургия за годы Советской власти. Это был путь напряженного труда и неутомимых исканий ученых-металлургов, инженеров, техников и рабочих. Труды русских ученых-металлургов явились достойным вкладом, как в науку, так и в практику металлургического производства. Именно в России впервые зародилась и от десятилетия к десятилетию успешно развивалась наука о металле, сложилась прославленная школа ученых-металлургов, традиции которой передавались от одного поколения ученых к другому.

У истоков отечественной науки стоял великий русский ученый М. В. Ломоносов. Ему принадлежит первый в России учебник горнозаводского дела - "Первые основания металлургии, или рудных дел", опубликованный более 200 лет назад. Несколько поколений русских инженеров воспитывалось на этом классическом труде. Среди них был и выдающийся металлург первой половины XIX в. П. П. Аносов. Он заложил основы учения о стали, разработал научные принципы получения высококачественного металла, впервые использовал микроскоп для исследования внутреннего строения стали.

Труды Аносова были продолжены Д. К. Черновым, с именем которого связана целая эпоха в развитии металлургии. Он явился основоположником металлографии - науки о строении металлов и сплавов. Научные открытия, сделанные Черновым, легли в основу важнейших процессов получения и обработки металлов - производства чугуна и стали, ковки и прокатки, отливки и термической обработки стальных изделий. Классическое наследие Д. К. Чернова развивалось его учениками и последователями - А. А. Байковым, А. А. Ржешотарским, Н. С. Курнаковым, Н. Т. Гудцовым и др.

Научные труды академиков А. А. Байкова и Н. С. Курнакова во многом определили развитие теоретической металлургии, металлографии, металловедения, технологии производства огнеупорных материалов.

Параллельно развивалась инженерная и научная деятельность старейшего русского и советского металлурга акад. М. А. Павлова. Ему принадлежат крупные усовершенствования в доменном производстве. По его проектам строились мощные доменные печи, внедрялись в металлургию новые технологические процессы, в том числе кислородное дутье.

Огромный вклад в металлургическую практику внес М. К. Курако, создавший великолепную школу русских инженеров-доменщиков. Курако многое сделал для совершенствования доменных печей, для постижения всех тайн их работы.

Учеником Курако называл себя акад. И. П. Бардин, крупный организатор металлургической промышленности, замечательный ученый, изрядно потрудившийся над совершенствованием техники и технологии производства чугуна и стали.

Труды этих неутомимых искателей, основоположников науки о металле, в наше время успешно развиваются новым поколением старейшей отечественной научной школы - советскими металлургами: учеными, инженерами, передовыми рабочими-новаторами. Их усилиями советская металлургия превратилась в передовую отрасль промышленности, которая по технической оснащенности и по ряду важнейших технико-экономических показателей превзошла металлургию Западной Европы и США.

В дни радостных побед на фронтах хозяйственного строительства и в суровых испытаниях Великой Отечественной войны передовая наука нашей страны, наши ученые были тысячами незримых нитей связаны с техникой, с производством. Это во всех случаях благоприятно сказывалось на быстрейшем решении задач развития народного хозяйства.

Акад. П. Л. Капица справедливо говорил в одном из своих выступлений в 1943 г.: "Чему, например, обязана своим высоким уровнем наша металлургия? Конечно, в первую очередь работам Чернова и всех его учеников и тем традициям научного подхода в металлургии, которые они создали в продолжение многих лет. Инженерам принадлежит, конечно, большая заслуга: они сумели воспринять, извлечь все, что нужно, из большой науки, созданной основоположниками нашей научной металлургии. Но без Чернова, Курнакова и их последователей наша металлургия, конечно, не знала бы ни такой хорошей стали, необходимой для наших орудий, которыми вооружена армия, ни такой великолепной брони, которую мы делаем сейчас. А без нее конструкторы были бы бессильны создать первоклассные танки"¹.

¹ (Капица П. Л. Теория, эксперимент, практика. М., 1966, с. 40)

В данной книге сделана попытка проследить становление и развитие науки о металлах более чем за 200-летний период ее развития. Тема эта большая, поэтому круг рассматриваемых вопросов пришлось ограничить. Так, например, совершенно не освещена деятельность ученых, работавших в цветной металлургии, а в этой важной области науки о металле отечественные ученые сделали немало серьезных открытий. В очерках представлены далеко не все отрасли даже черной металлургии. Очень мало сказано, например, о вкладе отечественных исследователей в такую важную область науки о металлах, как теория пластических деформаций, составляющую основу прокатки металлов, их ковки, холодной и горячей штамповки.

Развитие отечественной науки о металлах шло в тесной связи с достижениями зарубежной науки. Ученые нашей страны всегда стремились к широкому общению, к обмену опытом со своими иностранными коллегами. Они внимательно следили за новинками научно-технической литературы и специальными журналами, в которых систематически публиковались их работы. Почти все, начиная от основоположника отечественной научной школы металлургов М. В. Ломоносова, выезжали в заграничные командировки, месяцами работали в институтах, лабораториях и на заводах других стран, участвовали в международных выставках, вели оживленную переписку с деятелями зарубежной науки, радушно встречали иностранных ученых на русской земле, делясь с ними своим опытом. В последние три десятилетия все чаще стали собираться международные съезды, конференции, симпозиумы и семинары по проблемным вопросам науки, в том числе и науки о металлах. Творческие контакты ученых-металлургов нашей страны с их зарубежными коллегами принесли обоюдную пользу. Широкий обмен знаниями и опытом стимулировал условия для быстрого развития науки о металлах в масштабах всего мира. В эту науку наряду с советскими учеными большой вклад вносят исследователи ГДР, Польши, Чехословакии и других социалистических стран, ученые-металлурги Англии. Франции, Италии, Индии, США, Японии.

Предлагаемая вниманию читателей книга - это очерк о научной школе русских металлургов, о своеобразной эстафете многих поколений ученых, принесших заслуженную славу советской науке. Это книга о крупнейших деятелях отечественной металлургии, усилиями которых закладывалась и создавалась мощная металлургическая промышленность СССР.

https://strojmet.ru/tovar/125