El legendario metalúrgico ganó fama mundial como el padre del acero de damasco ruso cuando reprodujo acero de alta calidad. También aumentó 28 veces la extracción de oro de arenas metalíferas en comparación con el lavado convencional. ¿Por qué se eliminó al científico de la producción?
Por primera vez, el omnipresente Aristóteles mencionó el acero de damasco. Gracias a una tecnología de producción especial, dicho acero se distinguió por una estructura interna peculiar, un patrón en la superficie, pero lo más importante, una resistencia y elasticidad únicas. Por ello, desde la antigüedad se ha utilizado para fabricar espadas, sables y cuchillos. Los principales proveedores de toda Europa eran artesanos de India, Persia y Siria. Frente a clientes conmocionados, cortaron pañuelos de seda con sus cuchillas al vuelo, trituraron piedras y cortaron varillas de metal. La demanda fue increíble. En Rusia, el acero de damasco también era muy conocido y se llamaba "hierro rojo".
Debido a la gran demanda en el mercado, los productores de acero orientales mantuvieron el método de fabricación de acero de damasco en la más estricta confidencialidad. Y esta fue la razón principal de su olvido... Las conquistas de Tamerlán en el siglo XV, acompañadas de la captura masiva de artesanos, principalmente armeros, llevaron a la disminución de la producción de acero fenomenal, y luego a la pérdida total de el secreto de su creación. Las copias restantes de los productos se transfirieron a colecciones privadas de personas adineradas y depósitos de museos.
Varias cuchillas también se encontraban en San Petersburgo en el Museo de Minería, donde, como ejemplo del trabajo hábil con el metal, se mostraron a los estudiantes del Cuerpo de Cadetes de Minería. En la primavera de 1815, un chico de 15 años entró en la sala de exposiciones con una vela en las manos. Mirando a su alrededor, en silencio para que nadie pudiera oírlo, se dirigió a la vitrina donde estaban las hojas de damasco. Los miró durante mucho tiempo y trató de descubrir cómo los antiguos maestros lograron hacerlas. Y luego, hundiéndose en una silla, se durmió...
El estudiante se despertó por el ruido levantado por el asistente. A su lado, el superintendente de clase trató de combatir las llamas. Surgió una conmoción, el fuego se extinguió, pero por la mañana el cadete tuvo que responder ante el director de la universidad Andrei Deryabin. El adolescente delincuente se salió con una sugerencia estricta. "No podemos castigar al joven, porque está absorto en un asunto cuya resolución honraría al Imperio". El nombre del estudiante era Pavel Anosov.
El futuro inventor del acero de damasco doméstico nació en 1796 en la provincia de Tver en la familia de un pequeño empleado del Berg Collegium. Quedó huérfano en la infancia, junto con su hermano y dos hermanas, el niño fue enviado a ser criado por su abuelo, Lev Sabakin. El talentoso inventor y mecánico de las plantas de Kama (Izhevsk y Votkinsk) transmitió a su nieto su amor por la tecnología y, después de un par de años, lo asignó a la primera institución educativa en Rusia que capacitaba a ingenieros de minas.
Después de graduarse con éxito en Minería en 1817, Pavel Petrovich fue asignado a las fábricas estatales de Zlatoust. Aquí sirvió durante casi 30 años, pasando por todas las etapas de una carrera en una fábrica: de pasante a jefe de un distrito minero, que incluía plantas metalúrgicas y las minas de oro de Miass.
Cuando el joven llegó por primera vez a Zlatoust, las empresas locales recibieron no solo hierro fundido y hierro, sino también varios grados de acero. Sin embargo, a pesar de los éxitos, la producción metalúrgica requería una reconstrucción radical, el equipo estaba desactualizado y simplemente no podía hacer frente a las tareas establecidas por el gobierno. Los resultados de la Guerra Patriótica revelaron la necesidad de mejorar las propiedades de las armas blancas. El país necesitaba acero de alta calidad. Además, se requería para la producción de tecnología de máquinas, que en varias industrias reemplazó el trabajo manual.
Habiendo analizado la experiencia disponible de varios métodos de fundición, Pavel Petrovich estaba seguro de que era el acero fundido lo que podía cambiar radicalmente la situación. Anosov comenzó a investigar y en el curso de su trabajo hizo muchos descubrimientos importantes.
Para empezar, organizó la producción de crisoles, o "cacerolas fundidas", como se les llamaba entonces. Es una parte integral del equipo metalúrgico. Los crisoles de arcilla se usaban antes en las fábricas rusas, pero para la preparación de las ollas de acero fundido se requería una resistencia al fuego muy alta. Todos los análogos locales se agrietaron bajo la influencia de las altas temperaturas, por lo que solo quedaba escribirlos desde Baviera, donde se ubicaron depósitos de arcilla refractaria exclusivamente. Anosov descubrió que el problema se resolvió agregando grafito a la arcilla de Chelyabinsk. Como resultado, los crisoles que hizo no solo eran súper fuertes, sino que también costaban más de 50 veces menos que los extranjeros.
Este descubrimiento permitió a Pavel Petrovich realizar una serie de experimentos y desarrollar un método completamente nuevo para producir acero fundido: la cementación con gas. Consistía en la refundición de desechos, o, como dice el propio autor: "en la fusión de cortes de hierro y acero inservibles en vasijas de barro, utilizando la temperatura elevada de hornos de aire".
En los años siguientes, desarrolló la tecnología de fundición, vaciado, forjado, endurecimiento, templado del acero y su posterior procesamiento. Aplicó el método de producción directa de acero a partir de minerales en crisoles, probó la posibilidad de carburizar el hierro sin contacto directo del carbón con el hierro, y mucho antes del método de hogar abierto, descubrió la tecnología para convertir el hierro fundido en acero con un mineral. aditivo, conocido hoy como el proceso de chatarra.
Los experimentos sobre las propiedades del acero ayudaron al científico a llevar a cabo las órdenes militares más importantes del estado. Por ejemplo, cree corazas ligeras y a prueba de balas. La caballería pesada de las tropas rusas había estado previamente vestida con armadura, pero protegían a los soldados solo de las armas blancas. La tarea establecida por el propio zar también fue combatida por los especialistas de la planta de Sestroretsk, donde los británicos manejaban principalmente, y un maestro de Francia llamado Sprenger, quien fue dado de alta con el permiso más alto. Pero nadie realmente tuvo éxito. Anosov abordó el tema en 1838: decidió hacer corazas de acero fundido. El resultado no se hizo esperar: las muestras obtenidas eran dos veces más livianas que las que estaban en servicio con el ejército y resistieron el impacto de una bala de rifle de 60 pasos.
Anosov continuó estudiando sistemáticamente la estructura del acero y el efecto de varios aditivos sobre él: cromo, silicio, oro, platino, manganeso, cromo, aluminio, titanio y otros elementos. Fue el primero en corroborar científicamente que las propiedades fisicoquímicas y mecánicas de una aleación pueden cambiarse y mejorarse significativamente mediante la adición de ciertos elementos de aleación. Fue el primero en el mundo en estudiar la estructura cristalina del acero, allá por 1831, utilizó un microscopio, varias décadas antes que los científicos de otros países.
Todos estos y muchos otros experimentos pueden llamarse el camino hacia el acero de damasco, que representa el pináculo del camino científico de Anosov. Mantuvo una activa correspondencia con los metalúrgicos, que intentaban desentrañar el misterio de los maestros orientales, y con los propietarios de armas de damasco. Un análisis químico de las imágenes que se le presentaron mostró que, aparte del hierro y el carbono, no hay impurezas en el acero. Es cierto que hay mucho carbono: 1,5 - 2,0%. Al darse cuenta de que tal composición no se puede obtener mediante la cementación del hierro, el científico llegó a la conclusión de que el secreto de la producción de acero de damasco radica en los métodos para preparar el acero fundido.
A principios de la década de 1940, Pavel Petrovich logró lo imposible. Como escriben los biógrafos, “fusionando hierro dulce con grafito y mineral en crisoles refractarios, recreó el acero de damasco”, que no era inferior en sus características a las fuentes primarias de la antigua Persia o la India. La producción en la fábrica de Zlatoust comenzó a fluir. El arma se exhibió en San Petersburgo, Moscú, Londres y en todas partes recibió premios y críticas muy favorables.
Anosov compiló una descripción detallada de todo el proceso de producción. Su asistente fue el herrero hereditario Nikolai Shvetsov, quien transmitió el secreto único del acero único a su hijo mayor Pavel. En 1906, vendió las recetas de fabricación a la junta de la planta, pero se desconoce su destino posterior. El secreto de la creación del acero de damasco se perdió nuevamente. Fue posible reproducir el acero Zlatoust solo en 1955 ...
Un destino no menos dramático esperaba otro invento del ingeniero. Como jefe del distrito minero de Zlatoust, se ocupó de la extracción del "metal amarillo". Entonces, Pavel Petrovich mejoró la lavadora de oro y la instaló en los campos de Miass. Además, descubrió que durante el lavado de las arenas auríferas se extraía 130 veces menos oro del que realmente contenían. Era imposible recolectar partículas demasiado pequeñas, así como extraerlas de rocas duras. Como resultado, en 1837 Anosov probó y propuso un nuevo método para obtener oro de las arenas mediante la fusión en altos hornos: durante el proceso de fundición, el metal noble se convirtió en hierro fundido y luego se puede extraer disolviéndolo en ácido sulfúrico. El método se probó primero en pequeños crisoles y luego en una fundición de cobre de cuba y en un alto horno. ¡Los experimentos han demostrado un aumento en la eficiencia de enriquecimiento de 28 veces!
El Comité del Departamento de Minería y Asuntos de la Sal preparó un programa de experimentos similares en todas las plantas mineras en los Urales. Los resultados impresionaron al emperador Nicolás I, e instruyó al científico a continuar la investigación con las palabras: "Tengo curiosidad por saber más sobre esta producción".
Sin embargo, el éxito del famoso ingeniero no fue del agrado del nuevo jefe de las fábricas de la cordillera de los Urales, Vladimir Glinka. Considerando a Pavel Petrovich como un advenedizo arrogante, comenzó, como dicen, a poner rayos en las ruedas. Por ejemplo, decidió participar personalmente en la revisión de los experimentos y se aseguró de que Anosov fuera realmente eliminado del proceso. Los experimentos se llevaron a cabo a toda prisa: la composición de las arenas no se verificó previamente, la fusión se llevó a cabo sin control por parte de los metalúrgicos. Como era de esperar, los resultados iniciales no se confirmaron. Glinka reconoció la investigación como "quimérica", sobre lo cual informó de inmediato a la capital. A pesar de la prohibición, Anosov continuó con sus pruebas. Supo repetirlos, y en diciembre de 1837 envió al director de la Casa de la Moneda cinco paquetes de oro extraído de la fundición de arena.
En esta batalla, el oficial derrotó al oficial de montaña: se le negó el ascenso al método. El sistema de extracción de oro en Rusia siguió siendo el mismo, y comenzaron a llegar cartas a Zlatoust desde París, Egipto y otras partes del mundo con propuestas para continuar la exploración en el extranjero. El ingeniero de minas se quedó en casa y murió en Omsk en 1851. Su método comenzó a aplicarse solo casi cien años después, en particular, en la refinación de metales no ferrosos.
