Уже в те времена многие понимали, сколь примитивны подобные способы. Автор первого труда по металлургии известный немецкий ученый XVI века Георг Агрикола писал: «Настоящий горняк, в котором мы хотим видеть основательного и серьезного человека, не станет пользоваться волшебной палочкой, ибо мало-мальски сведущий в природе вещей и рассудительный человек понимает, что эта вилка ему в этом деле никакой пользы не принесет, но что он имеет в своем распоряжении естественные признаки руды, которыми он и должен руководствоваться». Однако еще много лет спустя поиски руды, например, на Урале, нередко велись при помощи лозы. Поклонников этого способа высмеял М. В. Ломоносов. «По моему рассуждению, - писал он, - лучше на такие забобоны или, как прямо сказать, притворство, не смотреть».
Московское государство начало остро нуждаться в железе еще в XVII веке. Царь Алексей Михайлович снаряжал экспедицию за экспедицией для поисков новых залежей железной руды. Рудоискатели должны были узнать, «где какая руда объявится», определить, «сколько ее чаять будет, и как лежит, и чаять ли ей быть прочной». Но поиски оказались безрезультатными.
В первые же годы своего царствования Петр I издал Указ: «Искать всякому литому и кованому железу умножения, стороннего светского (шведского - С. В.) железа пронять было мочно, и стараться, чтобы русские люди тем мастерством были изучены, дабы то дело в Московском государстве было прочно». А для тех, кто пытался бы утаить найденные руды, Указом предусматривались «жестокий гнев, неотложное телесное наказание и смертная казнь».
Вскоре с Урала поступило сообщение о том, что у горы Высокой найдены богатые залежи «магнитного камня»: «...Среди горы пуповина чистого магнита, а кругом леса темные и горы каменные...» Присланные в Москву образцы руды получили высокую оценку специалистов, и царь приказал немедленно приступить к строительству металлургических заводов. Крупнейший из уральских заводов - Невьянский - Петр передал тульскому мастеру и железозаводчику Никите Демидовичу Антуфьеву (впоследствии принявшему фамилию Демидов), поставив перед ним задачу добиться того, чтобы Россия прекратила ввоз железа из-за границы. Завод должен был выпускать «пушки, мортиры, фузеи, шпаги, сабли, тесаки, палаши, копья, латы, шишаки, проволоки».
О знакомстве Петра I с Никитой Антуфьевым-Демидовым сохранилась такая версия. Однажды по дороге на Азов царь остановился в Туле. Он велел прислать к нему искусного оружейного мастера, чтобы тот починил заграничный пистолет. За дело взялся Никита Антуфьев, и к утру уже он принес царю готовый пистолет. Петр удивился, что его заказ так быстро выполнен. «А мы не хуже заграничных», - ответил ему оружейник. Царю же эти слова показались пустым бахвальством. Рассерженный, он ударил Никиту по щеке. Тот, однако, не растерялся и сказал: «А ты, царь, сначала разберись, а потом дерись». С этими словами он вынул из кармана пистолет, который царь давал ему для починки.
Оказалось, что за одну ночь он изготовил новый пистолет, точно такой же, как заграничный, причем сделал это столь искусно, что даже опытный глаз Петра не заметил подмены. Царь был поражен. Сменив гнев на милость, он приблизил тульского оружейника к себе, а вскоре, когда выяснилось, что Невьянский завод не справляется с военными заказами, передал его Антуфьеву-Демидову.
Никита Демидов, а позднее и его сын Акинфий Демидов много сделали для развития отечественной металлургии. Уральское железо высоко ценилось на международном рынке. «Демидовское железо, старый русский соболь, - писала в середине прошлого века английская газета «Морнинг пост», - ...играет важную роль в истории нашей народной промышленности; оно впервые введено было в Великобритании для передела в сталь в начале XVIII столетия, когда сталеделательное производство наше едва начала развиваться. Демидовское железо много способствовало к основанию знаменитости шеффилдских изделий».
Качеству железа и железных изделий издавна придавалось большое значение. Рассказывают, что в старину оружейник, сдавая изготовленную стальную кольчугу, надевал ее на себя, а заказчик брал в рукй кинжал и наносил по кольчуге несколько ударов. Если при этом мастер оставался в живых, его «продукция» признавалась годной и он получал большие деньги. Если же оружейник выпускал брак, то плату получать уже было некому.
В эпоху Петра I появились первые правительственные постановления о качестве железа. 6 апреля 1722 года был издан Указ Берг-коллегии «О пробовании железа». В этом документе, ставшем прообразом современных государственных стандартов на сталь, говорилось:
«Его Императорское Величество указал послать из Берг-коллегии на все железные заводы, где железо делается, чтоб с сего времени железо пробовали сим образом, и отпускали в указанные места, и продавали со следующими знаками:
Первая проба: вкопать круглые столбы толщиной в диаметре по шести вершков в землю так далеко, чтоб оное неподвижно было, и выдолбить в них диры величиною против полос, и в тое диру то железо просунуть, и обвесть кругом того столба трижды, потом назад его от столба отвесть, и ежели не переломится, и знаку переломного не будет, то на нем сверх заводского клейма наклеймить № 1.
Вторая проба: взяв железные полосы, бить о наковальню трижды, потом другим концом обратя такожды трижды от всей силы ударить, и которое выдержит, и знаку к перелому не будет, то каждое сверх заводского клейма заклеймить его № 2.
На последнее, которое тех проб не выдержит, ставить сверх заводских клейм № 3. А без клейм полосного железа отнюдь чтоб не продавали».
Бракоделов ждало суровое наказание. В одном из своих указов Петр писал: «Повелеваю хозяина Тульской оружейной фабрики Корнилу
Белоглазова бить кнутом и сослать в работу в монастырь, понеже он, подлец, осмелился войску государеву продавать негодные пищали и фузеи. Старшину олдермана Фрола Фукса бить кнутом и сослать в Азов, пусть не ставит клейма на плохие ружья».
В 1737 году вогул Степан Чумпин нашел на Урале у горы Благодать крупный кусок магнитного железняка и показал его горному технику И. Ярцеву. Тот заинтересовался находкой, осмотрел месторождение и поспешил с докладом в Екатеринбург. Когда об этом узнал Демидов, ставший к тому времени уже некоронованным королем Урала, он немедленно выслал вооруженную погоню, так как не хотел, чтобы вновь открытые железорудные богатства горы Благодать стали достоянием казны, а не его собственностью. Ярцеву все же удалось уйти от погони. Горная канцелярия выдала первооткрывателям месторождения премию, но вскоре Степан Чумпин при загадочных обстоятельствах был убит. Убийцу найти не удалось. Так Демидовы мстили тем, кто становился на их пути к сокровищам недр седого Урала.
Конец XVIII и начало XIX веков ознаменовались настоящим вторжением железа в технику: 1778 год - построен первый железный мост;
1788 год - вошел в строй первый водопровод, сделанный из железа; 1818 год - спущено на воду первое судно из железа. Вот что писал спустя полвека, в ноябре 1868 года, лондонский «Морской сборник»: «В Гринкоке ремонтируется сейчас первый в мире железный корабль «Вулкан», построенный в 1818 году. 50 лет тому назад во время спуска его со стапеля народ собрался со всех окрестностей, чтобы посмотреть на чудо - действительно ли корабль, построенный из железа, в состоянии Держаться на воде». Спустя четыре года, в 18?2 году, между Лондоном и Парижем уже курсировал созданный в Англии первый железный пароход. Крупным потребителем железа стали дороги, названные впоследствии его именем. Первая железная дорога была введена в эксплуатацию в Англии в 1825 году.
В 1889 году в Париже было завершено строительство величественной башни, созданной из железа замечательным французским инженером Гюставом Эйфелем. Многие современники Эйфеля считали, что это ажурное 300-метровое сооружение окажется непрочным, ненадежным.. Возражая скептикам, автор проекта утверждал, что его детище простоит не менее четверти века. Но вот прошло уже более 80 лет, а Эйфелева башня, ставшая эмблемой Парижа, до сих пор привлекает многочисленных туристов. Правда, в 1928 году некоторые американские газеты сообщили, будто бы башня уже насквозь проржавела и может обрушиться. Но исследование состояния железных конструкций, проведенное французскими учеными и инженерами, показало, что это сообщение было обычной газетной «уткой»: металл, покрытый плотным слоем краски, и не думал ржаветь.
И все же опасность ржавления, как дамоклов меч, висит над железными сооружениями и изделиями. Ржавчина, или коррозия, - страшный враг железа. По данным ряда ученых, лишь за период с 1820 по 1923 год при общем мировом производстве железа 1766 миллионов тонн чуть ли не половину - 718 миллионов тонн - «съела» коррозия. Англии, например, коррозия ежегодно наносит убыток в 600 миллионов фунтов стерлингов.
Немудрено, что проблемой защиты железа от коррозии люди заинтересовались еще в древние века. В трудах греческого историка Геродота (V век до н. э.) мы находим упоминание об оловянных покрытиях, предохраняющих железо от ржавчины. В Индии уже около 1600 лет существует общество по борьбе с коррозией. Примерно полтора тысячелетия назад это общество принимало участие в постройке на побережье у Канерака Дворцов Солнца.
И хотя позднее в течение какого-то времени территория дворцов была затоплена морем, железные балки находились в отличном состоянии. Стало быть, уже в далекие времена индийские мастера знали, как противостоять коррозии. Об этом же свидетельствует и знаменитая железная колонна г - одна из многочисленных достопримечательностей индийской столицы. Вот что пишет в своей книге «Открытие Индии» Джавахарлал Неру: «Древняя Индия добилась, очевидно, больших успехов в обработке железа. Близ Дели высится огромная железная колонна, ставящая в тупик современных ученых, которые не могут определить способ ее изготовления, предохранивший железо от окисления и других атмосферных явлений».
Колонна была воздвигнута в 415 году в честь царя Чандрагуты II. Первоначально ее установили на востоке страны перед одним из храмов, а в 1050 году царь Ананг Пола перевез ее в Дели. По народному поверью, у того, кто прислонится к колонне спиной и сведет за ней руки, исполнится заветное желание. С давних времен стекались к ней толпы богомольцев, желавших получить свою толику счастья. Но стал ли кто-нибудь из них счастливым?...
Весит колонна около 6,5 тонн. Ее высота 7,3 метра, диаметр от 42 сантиметров у основания и до 30 сантиметров у верха. Изготовлена она почти из чистого железа (99,72%), чем и объясняется ее «долголетие»: любое другое, менее чистое железо несомненно превратилось бы за прошедшие 15 столетий в труху.
Как же смогли древние металлурги изготовить эту чудесную колонну, перед которой бессильно время? Некоторые писатели-фантасты не исключают, что она создана на другой планете, а завез ее к нам экипаж космического звездолета, который захватил ее с собой либо в качестве вымпела, либо как дар жителям Земли. По другим версиям, колонна выкована из крупного железного метеорита.
И все же, пожалуй, правы те ученые, которые объясняют этот факт высоким искусством древнеиндийских металлургов. Индия в те времена славилась на весь мир своими стальными изделиями, и не случайно у персов бытовала поговорка «В Индию сталь возить», которая по смыслу аналогична русской поговорке «Ехать в Тулу со своим самоваром».
Сегодня обычной нержавеющей сталью уже никого не удивишь. Недавно в США выдан патент на прозрачную нержавеющую сталь. Новый металл изготовляют электрохимическим путем: при этом между отдельными кристаллами образуются мельчайшие поры, которые и делают сталь прозрачной.
В наши дни мастера огненных дел в совершенстве овладели выплавкой металла самого различного назначения. Каких только сталей не встретишь в перечне продукции современного металлургического завода! Нержавеющая и быстрорежущая, шарикоподшипниковая и пружинная, магнитная и немагнитная, жаропрочная и хладостойкая - чтобы только перечислить все м-арки сталей, понадобилась бы не одна страница книги.
Для обработки особо твердых материалов применяют, например, «алмазную» сталь, содержащую примерно 5 % вольфрама - по твердости она лишь немногим уступает самому алмазу.
На одном из бельгийских металлургических заводов несколько лет назад введен в действие стан для прокатки стальной полосы с нанесением на ее поверхность различных узоров. Таким способом стальному листу можно придать вид дерева, кожи, ткани и других материалов. Лист с узорной поверхностью уже пришелся по вкусу автомобилестроителям, создателям бытовой техники, архитекторам.
Весьма многообразен и ассортимент изделий из железа и стали. В ГДР, например, изготовлен гигантский подшипник весом 125 тонн, а в Швейцарии выпускают подшипники-малютки, диаметр которых чуть больше одного миллиметра. Спичечная коробка может послужить «тарой» для 34 тысяч таких подшипников. Но есть еще более крохотные стальные изделия - детали для ручных часов; по сравнению с ними даже мини-подшипники вправе считать себя «крупными фигурами»: в спичечной коробке их помещается до 6 миллионов.
Спрос на железо велик. Достаточно сказать, что уже к концу XIX века из каждых 100 килограммов металла, потребляемых в промышленности, сельском хозяйстве, быту, 96 приходилось на долю железа.
Строительство городов и прокладка новых стальных магистралей, спуск на воду океанских лайнеров и сооружение гигантских доменных печей, создание мощных синхрофазотронов и запуск космических кораблей - все это немыслимо без железа.
Но этот металл оказался не только созидателем - с ним связаны и многие кровавые страницы истории человечества. Миллиардами снарядов и бомб обрушился он на людей в годы первой и второй мировых войн.
Железом разрушалось то, что веками человек создавал из железа при помощи железа.
Почти два тысячелетия назад древнеримский писатель и ученый Плиний Старший писал: «Железные рудокопи доставляют человеку превосходнейшее и зловреднейшее орудие. Ибо сим орудием прорезываем мы землю, сажаем кустарники, обрабатываем плодовитые сады и, обрезывая дикие лозы с виноградом, понуждаем их каждый год юнеть. Сим орудием выстраиваем домы, разбиваем камни и употребляем железо на все подобные надобности. Но тем же самым железом производим брани, битвы и грабежи и употребляем оное не только вблизи, но мещем окрыленное вдаль, то из бойниц, то из мощных рук, то в виде оперенных стрел. Самое порочнейшее, по мнению моему, ухищрение ума человеческого. Ибо, чтобы смерть скорее постигла человека, создали ее крылатою и железу придали перья. Того ради да будет вина приписана человеку, а не природе». Не будем и мы винить железо в грехах человеческих...
В последние десятилетия у железа появилось много соперников: алюминий, титан, ванадий, бериллий, цирконий и другие металлы ведут массированное наступление на позиции железа. Но и железо, несмотря на явно «пенсионный» возраст (более пяти тысяч лет), не собирается сходить со сцены. Академик А. Е. Ферсман писал: «Будущее за другими металлами, а железу будет отведено почетное место старого, заслуженного, но отслужившего своё время материала. Но до этого будущего еще далеко... Железо - пока основа металлургии, машиностроения, путей сообщения, судостроения, мостов, транспорта».
...В 1958 году в Брюсселе над территорией Всемирной промышленной выставки величественно возвышалось необыкновенное здание Атомиума. Девять громадных, диаметром 18 метров металлических шаров как бы висели в воздухе: восемь - по вершинам куба, девятый - в центре. Это была модель кристаллической решетки железа, увеличенная в 165 миллиардов раз. Атомиум символизировал величие железа - металла-труженика, главного металла промышленности.
S
Cl
Ar
Cr
Mn
Fe
Co
Se
Br
Kr
ЗАРЯД МИРНЫХ ПУШЕК
Фокус Парацельса. - Голубой фарфор. - Странные руды Саксонских гор. - Брандт защищает диссертацию. - Хобби ветеринарного врача. - Нет худа без добра. - Новинка фирмы Хейнеса. - Японская сталь. - Коварные «игрушки». - Урон английскому флоту. - Сюрприз старых отвалов. - В союзе с платиной. - Прочнее и дешевле. - Открытие великих супругов. - Подобно сказочному джину. - «Бидоны» проходят испытания. - Профессии радиоактивного кобальта. - Маска фараона. - Голубые алмазы. - Как поймать молнию? - Помощник врачей.