Тонкие часовые пружины

Цементная сталь зачастую оказывалась то слишком твердой снаружи и мягкой внутри, то, наоборот, мягкой сверху и твердой в середине. А из такой стали уже нельзя было сделать хороший инструмент. Кроме того, цементная сталь не годилась для литья: слишком вязкая, она плохо заполняла литейные формы.

Способ цементации железа

Под действием тепла углерод проникал в наружные слои железа и соединялся с ним. Таким образом, на поверхности железного изделия образовывалась стальная "корочка". Чем больше времени ящики находились в печи, тем на большую глубину проникал углерод в железо, тем толще становилась "корочка". Цементацию широко применяли при изготовлении режущих и рубящих инструментов.

Вековой опыт восточных мастеров

В 1613 году был разработан новый способ получения так называемой цементной или, как ее еще называли, томленой стали. Его одновременно предложили оружейники Пьер Гудрон и Джон ван Булль из бельгийского города Льежа, а также совершенно независимо от них два лондонских ремесленника Вильям Эллиот и Матиас Мейсей. Это были более чем своевременные предложения.

Бельгийские и английские мастера

Зададим вопрос, который напрашивается сам собой: зачем такой сложный обходной путь? Разве не проще было прекратить фришевание в тот момент, когда металл в печи потерял столько углерода, что уже перестал быть чугуном, но еще не превратился в железо? Конечно, это было бы проще. Но кто, какой самый искусный металлург знал в те времена, как происходит реакция окисления металла кислородом, как управлять этой реакцией? Да и протекала она весьма неравномерно из-за крайне несовершенной конструкции горна и отсутствия равномерного распределения тепловых потоков.

Поиски путей изготовления прочной стали

Кричное железо, из которого делались котлы, не выдерживало большого давления пара. Стоило кочегару не рассчитать, бросить в топку лишнюю лопату угля, и котел взрывался.
Поиски путей изготовления прочной стали в промышленных масштабах начали предприниматься сразу же после применения чугуна для отливки пушек. Именно тогда чугун для улучшения его свойств стали переплавлять в специальных горнах, очищая от примесей, - рафинировать. Так родился первый промышленный процесс получения стали из чугуна, названный фришеванием.

Первая мануфактура в России

В цеховой мастерской каждый работник был универсалом - сам ковал железо, точил, резал, пока не получалось готовое изделие. Производительность труда при этом была, понятно, крайне низкой. В старой игольной мастерской, например, один ремесленник выполнял ни много ни мало 92 операции - тянул проволоку вручную, выпрямлял ее молотком на наковальне, рубил зубилом, выпрямлял катком, затачивал на точильном камне, штамповал под молотком ушки и шлифовал их на круглом камне, пробивал дырки, закаливал, еще раз выпрямлял катком, опять закаливал, полировал несколько раз и т.д., и т.д. Работая целый день, один цеховой ремесленник мог сделать не более двадцати иголок.

Необходимость специализации орудий труда

В России задымили чугуноплавильные, железоделательные и медеплавильные заводы. Первые металлургические предприятия (два доменных и два железоделательных завода) были построены в 1637 году в 12-15 километрах от Тулы. Через четверть века еще четыре таких же завода были сооружены в Каширском уезде на реке Скниге, притоке Оки, а еще через несколько лет доменные печи появились и на севере страны, в Олонецком крае.