Техника - молодёжи 1938-12, страница 54

Дальнейшее развитие техники металлургии и металлообработки показало, что Чернов был вполне прав. .

Прошло 10 лет со времени знаменитого доклада о критических точках, и Чернов снова поднимается на трибуну Рус-, ского технического общества. Его новая работа посвящена процессу затвердевания жидкой стали и изучению строения стального слитка.

В семидесятых годах уже широко применялись новые способы производства стали — в мартеновских печах и ретортах Бессемера. Эти способы давали возможность получать большие слитки литой стали. Однако процессы разливки жидкой стали и ее остывания еще не были изучены. Сейчас мы знаем, что разливка стали—-это не просто механическая операция, а сложный процесс, который необходимо регулировать. Переход стали из жидкого состояния в твердое в известной степени определяет качество будущего изделия, изготовленного из этой стали. Порочно застывший металл иногда нельзя исправить последующей обработкой.

Главное положение Чернова заключается в том, что сталь застывает не воскообразно, не однородной массой, а образует сложную систему кристаллов. Это положение стало основой современного представления о строении стали и металлов вообще.

Чернов долго и тщательно изучал кристаллизацию различных веществ. Он выращивал большие кристаллы поваренной соли и различных квасцов. С интересом наблюдал он явления замерзания воды. Сохранились снимки оконных узоров' льда, один из которых, как указывает надпись, сделан Черновым 24 февраля 1915 г., т. е. когда ему шел 76-й год. Все эти наблюдения позволили Чернову создать схему затвердевания стали, которая впоследствии была установлена и практически.

В процессе затвердевания жидкой стали прежде всего появляются так называемые центры кристаллизации, дающие основу для роста осей будущих кристаллов. Оси отбрасывают от себя многочисленные пер. пендикулярные ветви, составляющие скелет кристалла. Затвердевание начинается прежде всего в зоне соприкосновения жидкой стали с холодными стенками массивного чугунного сосуда — изложницы. Расплавленный металл покрывается

твердой стальной коркой. Эта корка защищает жиДкую сталь от быстрого остывания, процесс затвердевания замедляется, и кристаллы получают возможность вырасти до большей величины.

При остывании сталь уменьшается в объеме, однако внешние размеры стального слитка уже определены коркой затвердевшего металла. Жидкого металла иехватает для заполнения внутренней полости слитка, поэтому часть его остается не заполненной металлом и образует, пустоту, или так называемую усадочную раковину. В затвердевающем слитке, где находится большое количество кристаллов, их растущие ветви переплетаются друг с другом, искривляют друг друга. Бывают случаи, когда отдельный кристалл начинает расти в усадочной пустоте. Этому кристаллу уже нет препятствий для роста со стороны других кристаллов, его форма не искажается. Чернов собирал и изучал такие кристаллы. В его коллекции хранился громаднейший кристалл, найденный в усадочной пустоте 100-тонного стального слитка. Вес кристалла равнялся 3,45 кг, а длина составляла 39 см. Фотография этого знаменитого кристалла, названного кристаллом Чернова, вошла во все руководства по металлографии и пользуется всемирной известностью.

У стальных слитков часто бывали и другие серьезные пороки. Сильно снижало качество стальных изделий значительное количество больших и маленьких пузырей, сосредоточенных главным образом в поверхностных слоях слитка. Эти пороки до некоторой степени «залечивались» во время ковки или прокатки: при сжатии пустоты иногда заваривались. Однако очень часто пустоты приводили к браку изделия.

Чернов изучает возникновение газовых пузырей в стали и убеждается, что они являются результатом незакончнвшихся химических реакций. Выделяющиеся при остывании стали водород, окись углерода, азот и другие газы не могут пробиться сквозь слой густеющего металла и остаются в нем. Чернов разрабатывает лучшие способы отливки (вращающаяся изложница). Он указывает, как лучше вести процесс плавки, чтобы химические реакции закончились еще в печи. Он Останавливает такой режим остывания стального слитка, при котором получается металл высокого качества.

С 1889 г. до самой своей смерти Чернов руководит Кафедрой металлургий и сталелитейного дела Михайловской артиллерийской академии в Петербурге. Лекции знаменитого профессора, имеющего большой производственный опыт, вызывают исключительный интерес у слушателей. Несколько поколений русских артиллеристов прошли серьезную школу под РУКОВОДСТВОМ! Чернова. Уезжая на заводы, они не теряли связи со своим учителем. Чернов всегда быстро и аккуратно отвечал на письма, давал производственные советы и справки своим бывшим ученикам.

Деятельность Чернова была многогранной. Он отличался разносторонностью своих дарований. Наряду .с большой работой, проводимой им в области металлургии, Чернов интересовался геологией и бо-таникой, математикой и авиацией, фотографией и музыкой. Он задумывался над такими проблемами, которые были полностью решены только

много лет спустя, Чернов мечтал найти способ получения стали прямо из руд, ми-нуя доменный процесс. Но только теперь металлурги достигли в этом отношении определенных положительных результатов. Он детально исследовал вопрос о разгаре орудий, т. е. изменении каналов стволов, производимом действием пороховых газов высокой температуры.

Многосторонность Чернова роднила его с великими учёными и художниками эпохи Возрождения. Подобно Леонардо да-Винчи, он работал над проблемой летания человека с помощью крыльев, на аппаратах тяжелее воздуха. В специальных докладах, прочитанных Черновым на заседаниях Русского технического общества 17 и 23 декабря 1893 г., задолго до появления первого аэроплана, он говорит о 'Возможности механического летания без помощи баллонов. Чернов внимательно Изучает полет птиц, присматривается к устройству и работе их крыльев и приходит к выводу, что человек может летать с помощью крыльев. Он разрабатывает проект летательного аппарата, основной частью которого является пропеллер, приводимый в действие посторонним источником энергии. Развитие авиации показало, что и в этом вопросе Чернов стоял на верном пути.

Во время одного из своих докладов он демонстрировал прибор, практически показывающий подъемную силу воздушного винта. Прибор этот состоял из мощной пружины, которая весила 2,66 кг и имела ширину 76 мм. Для того чтобы завести эту пружину, требовалось затратить около 60 кгм механической работы. С помощью системы шестерен пружина приводила во вращательное движение вертикальный валик, с насаженными на его верхнем конце железными лопастями. Весь прибор, весящий 14 кг, помещался на чашку весов. Валик с лопастями приводился в движение. Чернов выгибал лопасти на угол в 1° и убеждался, что если валик делал 80 оборотов в минуту, вес прибора уменьшался на 5 г, а при 140 оборотах в минуту уменьшение веса равнялось 16 г. Увеличив угол наклона лопастей до 2°, Чернов получил уже тягу винта, равную 27 г при скорости вращения валика 140 оборотов в минуту.

Таким образом была практически доказана подъемная сила пропеллера и установлена зависимость этой силы от угла наклона лопастей и скорости их вращения.

Осенью 1916 г. Чернов опасно заболел и вынужден был выехать для длительного лечения в Крым. В первые годы после Октябрьской революции он не мог возвратиться в Петроград, для того чтобы продолжать свою большую научную работу: Крым был отрезан войсками белогвардейцев и интервентов. Эти годы Чернов жил впроголодь; белогвардейская сволочь использовала 80-летнего ученого в качестве... садовника. Когда разбитые наголову доблестной Красной армией интервенты и белогвардейцы поспешно удирали из Крыма, англичане предлагали Чернову уехать с ними в Англию. Однако Чернов категорически отказался покинуть свою родину, которой он отдал все свои силы. Он умер в Ялте 2 января 1921 г.

Заслуги Чернова перед наукой огромны. Он создал новую отрасль науки — металлографию. Он сделал много для того, чтобы сталелитейное дело превратилось из ремесла и искусства одиночек в науку, законы которой стали известны человеку.

Чернов практически установил подъемную силу пропеллера, Он поставил на чашку весов пружинный механизм, снабженный железными лопастями. При вращении валика с лопастями вес ■ механизма уменьшался.

64