— Мы не будем его плавить, — продолжал я свою лекцию для одного, но очень внимательного слушателя. — Мы будем его, скажем так, «мариновать» в огне и угле. Мы запечатаем этот брусок в глиняном ящике, плотно пересыпав его угольным порошком, и будем долго-долго греть при высокой температуре. Углерод медленно, как вода в сухую землю, впитается в поверхность железа, превращая его в сталь.
Я был абсолютно, непоколебимо уверен в успехе. Никаких сложных химических реакций, как с флюсами. Просто диффузия одного элемента в другой. Элементарная физика. Что, спрашивается, могло пойти не так?
Оказалось, абсолютно всё.
Я не стал рисковать всем нашим драгоценным запасом железа. Для начала — лабораторный эксперимент на малом образце, как и положено приличному исследователю. Я отковал от основного бруска небольшую тестовую пластину размером с мою ладонь. Затем, используя нашу лучшую серую огнеупорную глину, я вылепил небольшой, прочный, прямоугольный короб и крышку к нему — мой цементационный ящик. Я тщательно просушил его у огня, а затем прокалил в горне, чтобы он не треснул от жара.
Подготовка была дотошной до занудства. Я взял наш первоклассный древесный уголь и растолок его в каменной ступке до состояния тончайшей, бархатистой пыли. Затем плотно уложил свою тестовую пластину в глиняный ящик, пересыпая её со всех сторон этим порошком. Ни одного зазора, ни одной щели. Углерод должен был окружать металл, как саркофаг. Сверху я плотно приладил крышку и замазал все стыки мокрой глиной для полной герметичности.
— А теперь — терпение, — сказал я Тихону, помещая ящик в самое сердце нашего обновлённого горна.
Начался долгий, многочасовой процесс. Я поддерживал в горне ровный, сильный жар. Судя по цвету свечения углей, температура была идеальной — ярко-оранжевой, около девятисот пятидесяти градусов. Идеальная, по моим расчётам, температура для активной, но контролируемой диффузии углерода. Я чувствовал себя шеф-поваром мишленовского ресторана, который готовит своё коронное блюдо по классическому, проверенному веками рецепту. Я был спокоен. Я был уверен.
Спустя почти десять часов, когда, по моим прикидкам, процесс должен был полностью завершиться, я прекратил подачу воздуха и оставил ящик медленно остывать вместе с горном. Только на следующее утро, когда всё окончательно остыло, я с нетерпением и предвкушением триумфа извлёк его.
Я аккуратно разбил глиняный короб. Внутри, в облаке чёрной пыли, лежала она — моя первая стальная пластина. На вид она была многообещающей. Поверхность стала тёмной, матовой, с лёгким кристаллическим блеском. Я понёс её к наковальне, чтобы провести главный тест — на упругость и твёрдость.
Я положил пластину на край наковальни и нанёс по ней один, несильный, контрольный удар молотком.
ХРЯСЬ!
Вместо ожидаемого упругого, мелодичного звона настоящей стали раздался резкий, сухой, отвратительный треск. Пластина разлетелась на несколько кусков, как будто была сделана из дешёвого стекла.
Я в шоке уставился на обломки. Тихон, стоявший рядом, испуганно отшатнулся. Я подобрал один из осколков. На изломе металл имел крупную, блестящую, серебристую кристаллическую структуру.
«Чугун! — мысль обожгла мой мозг. — Это же высокоуглеродистый чугун! Он впитал слишком много углерода! Как?! Как, чёрт возьми, это возможно?! Температура была верной, время — тоже… Почему диффузия шла с такой чудовищной, неконтролируемой скоростью? Мой уголь слишком активен? Или я всё-таки перегрел, и моя система контроля температуры по цвету пламени — полная ерунда? Не понимаю… Это не имеет никакого научного смысла!»
Я провёл всё утро в раздумьях. Сидел у остывшего горна, перебирая в голове все переменные. Не мог найти ошибку. Но инженер во мне не мог смириться с необъяснимым результатом. У меня родилась новая гипотеза.
«Хорошо. Допустим, я недооценил местные условия. Допустим, по какой-то причине — из-за невероятной чистоты моего угля или каких-то неизвестных свойств этого железа — процесс здесь идёт на порядок быстрее. Значит, нужно радикально снижать и температуру, и время выдержки. Действуем методом половинного деления».
Я решил повторить эксперимент. Я был зол, разочарован, но не сломлен. Это была просто ещё одна инженерная задача со скрытой переменной.
Отковал новую тестовую пластину. Снова приготовил глиняный ящик, снова засыпал его угольным порошком, но на этот раз вдвое меньшим количеством. Снова запечатал и отправил в горн.
На этот раз я был предельно осторожен. Я поддерживал температуру на более низком уровне — тёмно-вишнёвом, а не оранжевом. Это примерно семьсот пятьдесят-восемьсот градусов. И время выдержки я сократил ровно вдвое — до пяти часов. Я неотрывно следил за горном, боясь отойти даже на минуту.
Когда время вышло, я снова дал всему медленно остыть. С замиранием сердца я разбил второй ящик. Новая пластина выглядела лучше, не такой зернистой на поверхности. С надеждой, смешанной с тревогой, я понёс её к наковальне.
Я ударил по ней молотком.
На этот раз раздался глухой, вязкий, унылый звук «ТУК!».
Пластина не сломалась. Она просто согнулась, оставив на своей поверхности уродливую вмятину от моего молотка. Я поднёс её к верстаку и провёл по ней напильником. Напильник легко, со смачным скрежетом, снял толстую стружку.
«Мягкое железо! — с нарастающим отчаянием понял я. — Оно почти не впитало углерод! Процесс просто не успел начаться как следует! Этого не может быть!»
Я попал в технологические ножницы. Я стоял между двух огней. Один набор параметров давал мне хрупкий, бесполезный чугун. Другой — оставлял меня с мягким, бесполезным железом. Золотой середины, той самой драгоценной стали с содержанием углерода от 0.8 до 1.2 процента, казалось, не существовало.
Я стоял посреди своей кузницы. Передо мной на наковальне лежали вещественные доказательства моего полного провала. С одной стороны — хрупкие, как стекло, осколки чугуна. С другой — мягкая, бесполезная гнутая железка.
Вся моя уверенность, весь мой научный оптимизм улетучились. Я попал в технологический тупик.
«Этого не может быть, — шептал мой мозг, отказываясь принимать реальность. — Теория верна. Я знаю её наизусть. Материалы чистые — я сам их приготовил. Оборудование работает безупречно — я сам его построил. Но процесс неконтролируем. Это как пытаться приготовить стейк, который получается либо абсолютно сырым, либо сгоревшим дотла, без всяких промежуточных стадий. Здесь есть какая-то переменная. Критически важная переменная, которую я не вижу. Которую я не могу измерить и проконтролировать. Я слеп!»
В припадке ярости и бессилия я пнул ногой холодное основание горна. Боль в пальцах ноги немного отрезвила меня, но не принесла облегчения. Мои знания, моё величайшее преимущество, оказались бесполезны. Я мог рассчитать всё до тысячных долей процента, но не мог увидеть, что происходит внутри раскалённого глиняного ящика в реальном времени. Я был гениальным теоретиком, которому завязали глаза и отобрали все измерительные приборы.
Я смотрел на свои провальные образцы. До поединка оставалось всё меньше времени, а я не просто не продвинулся вперёд. Я откатился назад, стоял перед глухой, непробиваемой стеной. Мой такой стройный, такой логичный план разбился о проклятие углерода.
**Друзья, если понравилась книга поддержите автора лайком, комментарием и подпиской. Это помогает книге продвигаться. С огромным уважением, Александр Колючий.
Глава 13
Ночь была моим врагом. Она была безжалостным кредитором, который каждый рассвет забирал у меня самый ценный ресурс — время. Я потерял им счёт. Дни и ночи слились в один бесконечный, изматывающий цикл работы и разочарований. Кузница, некогда ставшая для меня символом надежды, теперь превратилась в пыточную камеру. Я был Сизифом, который снова и снова пытался закатить свой камень на гору, но этот камень, проклятый камень углерода, каждый раз скатывался вниз, превращаясь то в хрупкое стекло чугуна, то в мягкую грязь железа.
Я стоял перед остывшим горном. Рядом на верстаке лежало очередное доказательство моего провала. Пятая тестовая пластина. Или шестая? Я уже сбился со счёта. Эта была особенно уродливой. Настоящий шедевр металлургического провала. Её поверхность была покрыта хрупкой, стекловидной коркой чугуна, которая трескалась и осыпалась, как старая краска, обнажая под собой мягкое, почти не науглероженное железное сердце. Это был не сплав. Это был уродливый гибрид, вобравший в себя худшее из обоих миров.
Всё. Это был предел.
Физическое истощение было полным. Мышцы болели тупой, непрерывной болью. Глаза слипались от усталости и дыма. Но хуже было истощение ментальное. Мой мозг, мой единственный козырь, моё главное оружие — спасовал. Он перебрал все известные ему теории, все возможные комбинации температуры, времени, состава. И ни одна из них не работала. Я, кандидат технических наук, специалист по композитным материалам, не мог решить задачу, которую примитивные кузнецы решали тысячи лет назад!
В припадке ярости и бессилия я схватил щипцами уродливый кусок металла и со всей силы швырнул его на наковальню.
— ДА ПОЧЕМУ?! — крик вырвался из моей груди сам собой. Громкий, хриплый, полный отчаяния. Он эхом отразился от каменных стен и потонул в тишине.
Я стоял над наковальней, тяжело дыша, сжимая кулаки. Голова кружилась от усталости, в глазах плыли тёмные пятна. Я не отрываясь смотрел на этот кусок металла, на этот символ своего полного провала. Вся моя воля, всё моё сознание сконцентрировалось на этом объекте, в отчаянной, безмолвной попытке понять: «ПОЧЕМУ?!». Этот предельный фокус, это напряжение на грани обморока и стало ключом, который повернулся в давно проржавевшем замке.
Мир не вспыхнул. Он начал «плыть».
Сначала изменился звук. Шум остывающего горна, стрекот сверчка за стеной, моё собственное дыхание — всё это стало затихать, отступать на второй план, словно кто-то медленно выкручивал ручку громкости. А из этой нарастающей тишины проступил он. Тот самый ритмичный, чистый, гулкий стук молота о наковальню, который я слышал в небытии. Но теперь он не был далёким. Он звучал прямо у меня в голове.