Дмитрий Константинович Чернов

(1839 – 1921 гг.)

Дмитрий Константинович Чернов – русский учёный в области металлургии, металловедения, термической обработки металлов. Родился в семье фельдшера. В 1858 году окончил Петербургский практический технологический институт, затем работал в механическом отделении Петербургского монетного двора. В 1859 –1866 годах преподаватель, помощник библиотекаря и хранитель музея Петербургского практического технологического института. С 1866 года инженер молотового цеха Обуховского сталелитейного завода в Петербурге, в 1880 –1884 годах занимался разведкой месторождений каменной соли в Бахмутском районе (Донбасс); найденные им залежи получили промышленное значение. С 1884 года, по возвращении в Петербург, работал в Морском техническом комитете, с 1886 года (одновременно) главный инспектор министерства путей сообщения по наблюдению за исполнением заказов на металлургических заводах. С 1889 года профессор металлургии Михайловской артиллерийской академии.

В 1866—1868 годах в результате практического изучения причин брака при изготовлении орудийных поковок, а также глубокого анализа работ своих предшественников П.П. Аносова, П.М. Обухова, А.С. Лаврова и Н.В. Калакуцкого по вопросам выплавки, разливки и ковки стальных слитков Чернов установил зависимость структуры и свойств стали от её горячей механической и термической обработки. Чернов открыл критические температуры, при которых в стали в результате её нагревания или охлаждения в твёрдом состоянии происходят фазовые превращения, существенно изменяющие структуру и свойства металла. Эти критические температуры, определённые Черновым по цветам каления стали, были названы точками Чернова. Чернов графически изобразил влияние углерода на положение критических точек, создав первый набросок очертания важнейших линий диаграммы состояния «железо—углерод» (Железоуглеродистые сплавы). Результаты своего исследования, положившего начало современной металлографии, Чернов опубликовал в «Записках Русского технического общества» (1868, № 7), назвав его «Критический обзор статей гг. Лаврова и Калакуцкого о стали и стальных орудиях и собственные Д. К. Чернова исследования по этому же предмету». В другом крупном научном труде «Исследования, относящиеся до структуры литых стальных болванок» (1879) Чернов изложил стройную теорию кристаллизации стального слитка. Он детально исследовал процесс зарождения и роста кристаллов (в частности, дендритных стальных кристаллов, которые иногда называются кристаллами Чернова), дал схему структурных зон слитка, развил теорию последовательной кристаллизации, всесторонне изучил дефекты литой стали и указал эффективные меры борьбы с ними. Этими исследованиями Чернов во многом способствовал превращению металлургии из ремесла в теоретически обоснованную научную дисциплину.

Большое значение для прогресса металлургии стали имели труды Чернова в области интенсификации металлургических процессов и совершенствования техники производства. Он обосновал значение полноты раскисления стали при выплавке, целесообразность применения комплексных раскислителей, рекомендовал систему мероприятий, обеспечивающих получение плотного, беспузыристого металла. Чернов выдвинул идею перемешивания металла в процессе кристаллизации, предложив для этого вращающуюся изложницу. Чернов многое сделал для совершенствования конвертерного способа производства литой стали. В 1872 году он предложил подогревать в вагранке жидкий малокремнистый чугун, считавшийся непригодным для бессемерования, перед продувкой его в конвертере; в дальнейшем этот способ нашёл распространение на русских и зарубежных заводах. Чернов применил спектроскоп для определения окончания бессемеровского процесса, одним из первых указал на целесообразность применения обогащенного кислородом воздуха для продувки жидкого чугуна в конвертере (1876). Чернов работал также над проблемой прямого получения стали из руды, минуя доменный процесс. Ему принадлежит ряд важных исследований в области артиллерийского производства: получение высококачественных стальных орудийных стволов, стальных бронебойных снарядов, изучение выгорания каналов орудий при стрельбе в результате действия пороховых газов и других факторов. Чернов известен также рядом работ по математике, механике, авиации.

Чернов – основоположник современного металловедения, основатель крупной научной школы русских металлургов и металловедов. Его научные открытия получили признание во всём мире. Чернов был избран почётным председателем Русского металлургического общества, почётным вице-председателем английского института железа и стали, почётным членом американского института горных инженеров и ряда других русских и иностранных научных учреждений.

Лавров Александр Степанович

Александр Степанович Лавров  (1838 – 1904), русский ученый-металлург, специалист в области металловедения и термической обработки металлов, горный инженер. Родился в семье обедневшего дворянина Тверской губернии. В 1859 году окончил Михайловскую артиллерийскую академию, в течение двух лет учился в Горном институте. В 1861 году назначен старшим приемщиком на Златоустовскую сталепушечную фабрику, где вплотную занялся изучением производства стальных орудийных стволов. Здесь совершил ряд открытий. Когда пушки начали рваться при пробе, совместно с Н.В. Калакуцким пришел к выводу, что литье и остывание проводятся непоследовательно, без учета роли газов, к кристаллизации при ковке приводит беспорядочный нагрев. А все это в конечном результате уменьшает прочность стволов. Вместе с Н.В. Калакуцким Лавров открыл явление ликвации в стали и установил зависимость ликвации от размеров слитка. Производя описание процесса образования газовых и усадочных раковин в слитке и найдя закономерности в их расположении, предложил наиболее рациональную конструкцию изложницы. Именно златоустовские исследования А.С. Лаврова и Н.В. Калакуцкого послужили первоосновой для открытия основоположником металловедения Д.К. Черновым критических точек стали. С 1875 года — директор литейного завода в Гатчине. В 1891 году впервые в мировой практике применил алюминий в качестве раскислителя при выплавке стали для фасонного литья, предложив использовать для подогрева стали в изложницах термитные порошки. Автор научных работ: «О приготовлении стальных орудий» (1866, «Артиллерийский журнал», № 10, 11), «О некоторых сплавах меди» (1869), «Работы и заметки по литейному делу» (1904).

Калакуцкий Николай Вениаминович

Николай Вениаминович Калакуцкий (1831 – 1889) – русский ученый в области металлургии и артиллерийского производства, генерал-майор артиллерии (1884). В 1849 году окончил специальное военно-учебное заведение (позже Константиновское военное училище) в Петербурге и служил в армии. В 1861 – 1870 годах – артиллерийский приемщик на Княземихайловской сталепушечной фабрике в Златоусте, в 1871 – 1884 годах – на Обуховском заводе в Петербурге, с 1884 года – главный инженер ("главный техник") этого завода. В 1867 году Н.В. Калакуцкий впервые дал полное освещение вопроса об условиях получения здоровых стальных слитков, о влиянии способов и условий ковки на структуру и свойства поковок и о причинах и механизме образования в стали металлургических дефектов. Совместно с А.С. Лавровым открыл и объяснил явление ликвации в стали. В 1870 – 1878 годах Н.В Калакуцкий провел обширные исследования, в результате которых были разрешены вопросы, связанные с выбором стали для ружейных стволов, разработкой и установлением для них рациональной пороховой пробы. Особое значение для развития артиллерийской науки имели оригинально поставленные и с большой тщательностью проведенные Калакуцким опыты по измерению давления пороховых газов в ружейных стволах и изучению влияния на это давление ряда баллистических факторов и условий заряжения. За эти работы Н.В. Калакуцкому в 1878 году была присуждена Дядинская премия. Широкую известность получили работы Калакуцкого по остаточным (внутренним) напряжениям в стали и чугуне. Он впервые объяснил механизм образования этих напряжений, разработал методику количественного определения их в орудийных стволах и снарядных корпусах и указал способы удаления вредных и создания полезных остаточных напряжений. Калакуцкий обосновал идею упрочения орудийных стволов методом “самоскрепления”. Труд Н.В. Калакуцкого "Исследование внутренних напряжений в чугуне и стали", опубликованный в 1887 году, был переведен и издан в 1888 году во Франции и Англии.

Грум-Гржимайло Владимир Ефимович

Российский и советский изобретатель, инженер-металлург, педагог и организатор производства, член-корреспондент АН СССР (1927).

Владимир Грум-Гржимайло родился в Петербурге, в семье экономиста. Закончил Петербургский горный институт в 1885 году, после чего работал на уральских металлургических заводах в Нижнем Тагиле, Нижней Салде, Верхней Салде, Алапаевске.

С 1907 года Грум-Гржимайло – адъюнкт, а с 1911 по 1918 год – ординарный профессор Петербургского политехнического института. Гражданскую войну с семьей встретил на Урале. В 1919 году при отступлении «белых» с семьей уехал в Сибирь. С 1920 по 1924 год он занимал должность профессора Уральского горного института (г. Екатеринбург). Последние годы жизни (с 1924) занимался проектированием металлургических и заводских печей, создал московское Бюро металлургических и теплотехнических конструкций.