Известный русский металлург Калакуцкий

Министерство образования Российской федерации

ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (ВолгГТУ)

Кафедра « Машины и технологии литейного производства»

 

Реферат по предмету «История техники и металлургии»

на тему: «Известный русский металлург Калакуцкий »

 

 

 

 

 

Выполнила: ст-ка гр. ЛПм-6н

Тодорова Я.О.

Проверил: доц. Закутаев В.А.

 

 

 

Волгоград 2013г.

 

Николай Вениаминович Калакуцкий принадлежит к блестящей плеяде русских ученых XIX в., создавших новую отрасль знания —- металловедение.

Научно-техническая деятельность Н. В. Калакуцкого началась после Крымской войны, в которой он принимал непосредственное участие.

В 60-х годах прошлого века в артиллерийской технике произошел переворот. Вместо чугунных и бронзовых пушек появились орудия из литой стали. Перед лучшими русскими людьми встала проблема изготовления литой стали и освоения производства стальных пушек в России. Иначе вставала угроза снижения силы русской армии.

Поставленная задача была решена коллективным творчеством Обухова, Калакуцкого, Лаврова, Чернова, Ржешотарского и других Русских ученых. В результате их работ русские стальные орудия превзошли но своему качеству заграничные и показали отсутствие разрывов, которые часто бывали при испытаниях пушек иностранного происхождения. Следует отметить, что в Западной Европе методы обработки стали отдельными фирмами сохранялись под строжайшим секретом. По этой причине на западе не могло быть и речи об обмене опытом и научном обобщении. Обработка металлов была мастерством, построенным на случайных рецептах. В одной из первых своих работ, а именно, в предисловии к сделанному им переводу английской книги „Руководство для обработки стальных изделий", составленной мастером Вуличского арсенала Эде, Н. В. Калакуцкий, анализируя работу английских мастеров, писал: „Мастера помимо своей малограмотности — имеют привычку держать свое искусство в строгой тайне"¹. (Следует отметить, что в те времена литература по вопросам обработки металлов была вообще очень бедна.) Работа русских инженеров была чрезвычайно плодотворной. Здесь ярко проявился творческий гений русских ученых. Основной научный принцип, примененный ими при решении задачи по повышению свойств стали, заключался в систематическом последовательном изучении взаимной связи процессов, происходящих в стали при тепловой и механической обработке. Вместо копирования рецептов малограмотных „мастеров” русские инженеры произвели многочисленные опыты и наблюдения над влиянием различных факторов на свойства стали. Аносов, применивший впервые в мире микроскопический и макроскопический методы для изучения структуры стали, положил начало научному металловедению. Д. К. Чернов, Н. В. Калакуцкий, А. С. Лавров, А. А. Ржешотарский и др. в тесном научном содружестве открыли взаимную связь между условиями кристаллизации стали и ее физико-химическими свойствами, между строением слитка и температурой заливки стали, между величиной зерна и прочностью стали. Они показали, что свойства готовых изделий являются результатом развития всей истории металла, начиная от плавки и кончая условиями ковки и тепловой обработки. Иначе говоря, русские инженеры применили действительно научный, диалектический метод вместо метафизического, господствовавшего до этого в знаниях об обработке металлов. Таким образом гениальный Чернов открыл критические точки, а Калакуцкий разработал метод исследования и определил впервые в мире внутренние напряжения в стали и чугуне.

Николай Вениаминович Калакуцкий родился 9 февраля 1831 г. в Вельском уезде Смоленской губернии². Его отец работал артиллерийским приемщиком в Златоусте. Н. В. Калакуцкий учился сперва _в Тульской гимназии, а затем, когда ему было 14 лет, поступил в специальное военно-учебное заведение, так называемый „дворянский полк" (впоследствии Константиновское военное училище) в Петербурге. Он окончил курс в 1849 г., был произведен в офицеры и назначен в 4-ю артиллерийскую бригаду. После Крымской войны (1853—1856 гг.) он стал добиваться назначения на Урал, так как его интересовала производственная деятельность. В 1861 г. его просьба была удовлетворена, и он был назначен в Златоуст прием- шиком. В это время в Златоусте началось производство пушек из литой стали по способу П. М. Обухова³.

Значительное влияние на дальнейшую деятельностьН. В. Калакуцкого оказал А. С. Лавров, который был несколько позже Калакуцкого назначен в Златоуст старшим приемщиком. Между Н. В. Калакуцким и А. С. Лавровым завязались дружественные отношения. Пользуясь указаниями Лаврова, Н. В. Калакуцкий с большой настойчивостью занялся самообразованием. Он изучает иностранные языки, математику, химию и металлургию⁴. К этому времени относится первая литературная работа Н. В. Калакуцкого. Он сделал упомянутый выше перевод английской книги Эде „Руководство по обработке стальных изделий". Эта книга была издана впоследствии в 1868 г. с многочисленными примечаниями Н. В. Калакуцкого. В этот же период вместе с А. С. Лавровым он занимается изучением строения и свойств литой стали. После отъезда Лаврова, в 1864 г., он продолжает эту работу один. Производство литой стали, ковка и термическая обработка крупных поковок были тогда новыми, недостаточно изученными процессами. Никакой литературы по этим вопросам не существовало. Н. В. Калакуцкий проводит дни и ночи в литейном и молотовых цехах и в лаборатории. Он изучает связь между кристаллическим строением слитка, условиями отливки, ковки, термической обработки и свойствами стали. Результаты этих работ были опубликованы Н. В. Калакуцким в ряде статей. Его первая статья появляется в № 1 „Артиллерийского журнала" за 1866 г. под названием „Проба стальных орудий". Далее, в 1867 г., он печатает в „Артиллерийском журнале" серию статей под общим названием „Материалы Для изучения стальных орудий"⁵. Затем в 1869 г. в „Артиллерийском журнале" появляются „Материалы для изучения сталелитейного Дела в России" ⁶. Эти статьи привлекли всеобщее внимание как по глубине содержания, так и по методике исследования. Работам Н. В. Калакуцкого и А. С. Лаврова была дана высокая оценка гениальным русским ученым Д. К. Черновым, который свой основной труд, посвященный критическим точкам в стали, опубликовал под названием „Критический обзор статей гг. Лаврова и Калакуцкого о стали и стальных орудиях и собственные Д. К. Чернова исследования по этому предмету".

Д. К. Чернов писал, что „труды гг. Лаврова и Калакуцкого, не имея ничего себе подобного не только в русской но и иностранной литературе, заслуживают с нашей стороны полной признательности к их авторам и далее: „Наша литература должна гордиться трудами гг. Лаврова и Калакуцкого; они первые указали распределение пустот в литых стальных болванках и зависимость их от обстоятельств плавки и литья . .

Н. В. Калакуцкий в своих работах дал обстоятельный и подробный анализ существовавшего на Златоустовском заводе производства стальных пушек, начиная с выплавки стали и кончая испытаниями готовых орудий ковкой. Он провел ряд систематических опытов и наблюдений над влиянием различных факторов на свойства стали В работах Н. В. Калакуцкого и А. С. Лаврова впервые исследовалась неравномерность химического состава по сечению слитка, т. е. явление пиквации в стали. Особый интерес представляет также исследование плотности стали в разных участках слитка и готовых изделий, которое потребовало чрезвычайно трудоемкой и тщательной работы. Большинство данных и объяснений, приведенных Н. В. Калакуцким, представляет интерес до настоящего времени.

Значительный  интерес представляет исследование влияния условий нагрева и ковки на структуру стали. Здесь Н. В. Калакуцкий устанавливает, что повышение температуры и продолжительности нагрева способствуют „полному развитию кристаллов", т. е. увеличению зерна в стали.

Далее Н. В. Калакуцкий определяет связь между величиной зерна и температурой конца ковки. Он пишет, что ковка должна заканчиваться при достаточно низкой температуре. Ковка „должна быть ведена до охлаждения стали, или до бура". Прокованные части следует предохранять от действия повторных нагревов, что бывает на практике в том случае, когда ковка „частей, с ними смежных, не окончена".

Таким образом, Н В. Калакуцкий уже в 1867 г. совершенно правильно установил механизм возникновения  остаточных напряжений при затвердевании стали и дал точное определение знака напряжения в поверхностных и внутренних слоях слитка.

В 1870 г. Н. В. Калакуцкий был вызван в Петербург, где он получил новое задание. В это  время русская армия в связи  с развитием военной техники должна была перейти на новую систему стрелкового оружия: на вооружение была принята скорострельная винтовка системы Бердана, фактически сконструированная русскими офицерами Горловым и Ганиусом. Н. В. Калакуцкому было поручено заняться вопросом о пороховой пробе малокалиберных ружейных стволов. Этой работой Н. В. Калакуцкий занимался до 1878 г. Для решения этой задачи он проводит большое число систематических опытов по испытанию ружейных стволов. Он разрабатывает методику испытания и подробно исследует свойства стали и влияние различных способов ее обработки на качество стволов.

Результаты  этих исследований Н. В. Калакуцкий опубликовал  в ряде статей под названием „Испытания ствольной стали и опыты над  малокалиберными стволами разных заводов.

В 1879 г. Н. В. Калакуцкий публикует „Работы по определению давления пороховых газов в стальных малокалиберных стволах" Указанные работы имели большое значение для установления правильной методики испытания⁸, а также для развития производства оружейных стволов в России⁷.

Период жизни Н. В. Калакуцкого, начиная с 1870 г., характеризуется чрезвычайно разносторонней деятельностью. Он работает приемщиком на Обуховском сталелитейном заводе. В то же время он состоит правителем дел 2-го отдела Артиллерийского комитета. Кроме того, около 1871 г. он был приглашен консультантом на Путиловский завод. Он участвует в различных комиссиях по металлургическим вопросам, связанным с производством стальных, чугунных и бронзовых орулий и снарядов.

Казалось бы, что при таких разносторонних занятиях трудно вести научную работу, но Н. В. Калакуцкий умел сочетать практическую работу с научной. Кроме указанных работ по исследованию ствольной стали и определению давления пороховых газов, он работает над различными вопросами и печатает ряд статей в периодической печати. Он занимается историей артиллерии’. Далее появляются статьи „О некоторых сплавах меди, „Значение фосфористой стали для промышленных целей", „Новая английская артиллерия и т. д. Чрезвычайно благотворные результаты имела деятельность Н. В. Калакуцкого на Обуховском сталелитейном заводе. Он принимал непосредственное участие в разработке мероприятий по улучшению качества орудийной стали. Результаты этих исследований опубликованы им в статье „Подробное изложение результатов механических испытаний, произведенных над сталью Обуховского завода".

Однако самой  главной, самой выдающейся работой  Н. В. Калакуцкого был его труд „Исследование внутренних напряжений в чугуне и стали*. Этой работе он посвятил 16 лет своей жизни. Она была опубликована в Петербурге в 1887 г. В следующем 1888 г. она издается вторично по распоряжению Горного ученого комитета и рассылается подписчикам „Горного журнала в виде приложения. Эта работа представляла замечательное научное открытие. Н. В. Калакуцкий первый в мире разработал метод определения остаточных напряжений в чугунных и стальных изделиях.

13 октября 1884 г. Н. В. Калакуцкий вышел в отставку и был приглашен Морским министерством на Обуховский завод для работы ло техническому переоборудованию завода. По вопросам, связанным с новым оборудованием, Н. В. Калакуцкий ездил два раза за границу. После второй поездки он почувствовал приступы усилившейся болезни сердца. 17 января 1889 г., на 58-м году своей жизни, Н. В. Калакуцкий скончался. Несмотря на болезненное состояние, вплоть до самой смерти он продолжал работать и публиковать статьи по разным вопросам как в русских, так и в иностранных журналах. За несколько дней до смерти он еще просматривал присланную из Парижа корректуру своей статьи „Американские опыты по вопросу о скреплении орудий кольцами"

Как уже указывалось, современники высоко ценили работы Н. В. Калакуцкого. Его работы получили признание при его жизни. Так, еше в 1878 г. ему была присуждена премия имени генерала Дядина, выдававшаяся раз в 5 лет за лучшее сочинение по артиллерии или по наукам, имеющим непосредственное применение к артиллерии. В приказе по артиллерии говорится, что премия присуждена Н. В. Калакуцкому „за систематическое изучение свойств стали и др. материалов, применяемых в артиллерии".

Работы Н. В. Калакуцкого имели большое значение для развития производства стальных орудий и ружейных стволов в России. Метод Калакуцкого находит дальнейшее развитие в самое последнее время.

 

 

 

Список литературы:

1. Нахимов  Д.М., Рахштадт А.Г. (ред.) Русские ученые-металловеды: П.П. Аносов, Н.В. Калакуцкий, А.А. Ржешотарский, Н.И. Беляев, А.Л. Бабошин, М.Г. Окнов. Жизнь, деятельность и избранные труды

2. Артиллерийский журнал" № 12, 1889

3. Газета „Новости и биржевая газета” от 19 января 1889 г., некролог ⁰ Н. В. Калакуцком.

4.Kalakoutzy N.. „Investigations into the Internal stresses in Cast ⁿ ₈^and Steel, London 1888.

5. wikipedia.org/wiki/Калакуцкий,_Николай_Вениаминович