Евгений Шейнман
Итак, есть все исходные данные для расчета коэффициентов усвоения углерода, хрома и марганца в зависимости от гранулометрического состава шихты. Рассчитал. Интересной оказалась зависимость величины проплавления от этих же параметров, причем более явственной, чем от коэффициентов усвоения. Только сейчас я осознал важность такого параметра как величина проплавления: ведь чем больше она, тем больше разбавление основным малолегированным металлом высоколегированного наплавленного слоя, т.е. наплавленный металл окажется менее легированным. Появились первые графики, причем ,довольно красивые, кривые оказались плавными, на мое счастье, не было выскакивающих точек, что бывает довольно часто, заставляя экспериментатора мучиться от угрызений совести — что делать с «некрасивой» точкой?
Начал думать о написании и публикации статьи в журнале. Все знают, что для аспиранта или соискателя публикации — это вопрос жизни или смерти. До этого времени у меня были «публикации» во внутриинститутских сборниках по материалам институтских научно-технических конференций. Для защиты этого, конечно, недостаточно, желательны публикации в центральных журналах. У нас это «Сварочное производство», «Автоматическая сварка»(Украина), «Металловедение и термическая обработка металлов», «Трение и износ». Материал будущей статьи соответствовал профилю первого журнала.
По обычаю тех времен (наверное, и нынешних) в первой статье надо было в число авторов ввести руководителя, причем, на первое место (это продолжалось довольно долго...). Работал над статьей долго, прочитал кучу журналов, пытаясь уловить, в каком стиле надо писать ( потом я узнал, что журналы охотно публикуют технологические статьи, совершенно отказываясь от теоретических (откровенно говорили, что, мол, непризнанные гении нам не нужны), это позволялось только известным ученым. По наивности я договорился с Александром Павловичем, что я буду писать, почти не ограничивая себя в объеме, а он сократит до приемлемого объема. Александр Павлович несколько недоуменно согласился. Писал долго и отдал Сущенко на редактирование. Оно заключалось в том, что он вычеркивал целые абзацы, причем те, которые я сам видел были лишними. Итак, статья отшлифована и даже отполирована. За трешку знакомый парень из НИСа перенес тушью графики на кальку, это шло первым экземпляром, сфотографировал — для второго экземпляра и для диссертации. С замиранием сердца отправил статью в редакцию и стал ждать. Точно не помню, но ,кажется ,через некоторое время я как будто обнаружил ошибку в офомлении графиков. Опять муки совести (может не заметят), что делать? Жуткое время! Я все же решил исправлять, еще одна трешка знакомому, извинительное письмо в редакцию. Не помню, сколько прошло времени (разумеется, я тщательно исследовал каждый выходящий номер). И вот с замиранием сердца я открываю новогодний номер «Сварочного производства», 1969, №1 и, не веря своим глазам , вижу заголовок своей статьи крупным шрифтом, графики (исправленные!) и главное — свою фамилию! И, разумеется, Сущенко. Трудно передать мое состояние (я думаю, что все, кто испытал это, поймут меня)
Я так вдохновился, что немедленно засел за вторую статью.. В общем, это было опрометчиво с моей стороны, так как обычно одних и тех же авторов публикуют только один раз в году ( в одном журнале). Сущенко, как и в прошлый раз - на первом месте. Как и в прошлый раз тщательно обследую каждый выходящий номер, в общем, уже без надежды. И что же вы думаете? Почти задохнувшись, я обнаруживаю в №10 (1969) свою статью. Вторую! Я думаю ,что все члены кафедры были ошарашены такой плодовитостью (они публиковались крайне редко, я, например, за этот период ни одной их публикации не видел). По- другому стал смотреть на меня и Александр Павлович. Кстати, сейчас я думаю, что такой успех обеспечило именно то, что я ввел в авторы Сущенко — ведь его хорошо знали в редакции журнала.
С тех пор я опубликовал множество статей в разных журналах (но больше всего в «Сварочном производстве). Бывало, что я вводил в авторы заф. кафедрой и еще кого-то и ставил себя не на первом месте (думаю, что люди, пишущие статьи, знают, что к этому вынуждают обстоятельства). Потом наступило время, когда я ставил своё имя только на первое место, реже случалось,что я был единственным автором. Конечно, теперь моя реакция на очередную публикацию была гораздо спокойнее, я испытывал несколько приятных минут и... только.
Зато мной овладевал азарт при получении отрицательной рецензии. Сначала я старался отвечать сдержанно, думая как бы умаслить рецензента, но потом понял, что , чем резче (конечно, не грубо), наотмашь отвечать, уличая самого рецензента в непонимании и даже ошибках, тем больше вероятнось, что статью допустят к публикации. И, надо сказать, случаев окончательного отказа было совсем не много. Больше всего я горжусь случаем, когда я получил две отрицательные рецензии (от одного рецензента), на которые я со всей страстью отвечал, редакция, тем не менее, опубликовала мою статью!
Но это было потом, а сейчас моя лаборатория завалена наплавленными образцами, рассчитаны коэффициенты усвоения компонентов шихты, есть химический состав наплавок и т.д.
И вот, я стал просыпаться по ночам в холодном поту и мучительно думать. А что дальше? Где диссертация? Где теория? Где современные методы исследования? Пока что моя работа может претендовать на научно- технический отчет. И еще меня сверлила мысль: Сущенко не включил в мой диссертационный план определение износостойкости наплавленных образцов. Мною уже начинало овладевать сознание, что без этого я не смогу закончить диссертацию, она будет просто оборвана. Я до сих пор не знаю , почему Александр Палович так сделал... Или он пожалел меня, но он должен был понимать, что это нелепица, что без износостойкости можно сделать работу, если она будет иметь металлургический характер, т.е. я должен буду исследовать процессы легирования наплавленного металла, но это противоречит специальности аспирантуры - «Металловедение и термическая обработка металлов». (Впоследствие это таки привело к драматическим последствиям...)
Но такие мысли мучают меня по ночам, а в течение рабочего дня я яростно читаю книги по металлургии и обнаружил одну из проблем металлургических процессов при производстве сталей — это разница в процессах окисления, находящегося на стадии капли и на стадии ванны.
В тот период, который я описываю, большую популярностть приобрел доктор технических наук А.А. Ерохин(с которым, я, кстати, встречался). Он первый применил это явление в поцессах сварки. Я схватился за это — ведь никто не рассматривал это явление для наплавки по слою шихты. Я обнаружил, что степень окисления легирующих элементов зависит от таких параметров как напряжение и вылет электродов - это параметры, влияющие на расстояния концов электродов от наплавляемой поверхности. Для этого я провел кропотливую работу по измерению этого расстояния в момент остановки процесса. Эти расстояния маленькие : порядка 3 мм — 9 мм. Сочинил примитивное измеряющее устройство, которым все равно было неудобно пользоваться. Провел сотни измерений, сопоставил их с данными осцилографирования, получил новые данные о влиянии стадии капли и стадии ванны на процесс легирования при использовании шиты при наплавке. Изо всех сил я старался получить еще и другие теоретические данные. Провел трудоемкие расчеты по определению распределения температуры впереди фронта электродов, построил даже красивые графики, однако после этого понял, что грош цена этой работе, так как у меня нет никаких экспериментальных данных, подтверждающих или отрицающих построенные мною кривые, Однако, я все же ухитрился перенести этот материал в обзорную главу, порядочно украсив ее.
Между тем, подошла пора начинать заниматься металловедческими работами. Для этого я должен был изготовить десятки микрошлифов. Для непосвященных опишу этот процесс: из более крупных темлетов режу более мелкие образцы (примерно 10х20 мм или 20х20 мм). Эти образцы грубо обрабатываю на боковой поверхности вращающегося наждачного круга. Затем начинаю тереть образцы на наждачных шкурках от более грубых до самых тонких, причем ,чем больше этих шкурок, тем быстрее доводится поверхность до гладкого состояния. Комплект этих шкурок со всё уменьшающейся абразивностью — штук семь. В то же время такие комплекты — большая проблема. Их почти невозможно достать! И я годами пользовался этими шкурками, истирая их до безабразивного состояния. Тереть образцы следует только в одном направлении на одной шкурке, на следующей шкурке надо менять направление на перпендикулярное. После всего этого рабочая поверхность образца становится гладкой с мелкими рисками. Наступает финальная стадия обработки — полирование. Оно производится на вращающемся круге, покрытом сукном, на который каплями стекает окись хрома, измельченного до тончайшего состояния, так что эта суспензия ощущается просто как жидкость (зеленая). Конечно, в те времена уже существовали более современные методы полирования, у нас не было соответствующего оборудования, но ... сейчас поясню.Помню , когда я осваивал технологию полирования, я затрачивал на это чуть ли не сутки. Набираясь опыта, я постепенно сокращал время полирования. Опыт- великая вещь! Вы не поверите, узнав каких результатов я достиг! Все этапы, начиная от грубого наждачного круга и заканчивая полированием, занимали у меня минут 10! Не думаю,что я делал это дольше,чем на современном оборудовании. Лучше меня на кафедре никто не мог этого делать. После полирования рабочая поверхность образца приобретала зеркальное состояние. После этого зеркальную поверхность я подвергал травлению, чаще всего 4% раствором азотной кислоты. Здесь тоже надо было соблюдать определенную виртуозность. Рукой я опускал образец ,
делая какую-то выдержку. Недодержал — слабо протравилось, передержал — поверхность чернеет. Кроме того, для разных структур требовалась разная выдержка. Для одних надо быдо быстро опустить образец в кислоту и тут же вынуть; для других - выдержка несколько секунд и т.д.
Готовые микрошлифы я рассматривал в оптическом микроскопе при увеличении х120 до х600; при использовании так называемого эмерсионного масла, нанесенного на рассматриваемую поверхность, можно было достигнуть увеличения чуть ли не х1500! Впрочем, этот прием я использовал чрезвычайно редко, так как микроструктура выглядела весьма расплывчатой. Для идентификации микроструктуры мне вполне хватало увеличения х120 — 600. Для уточнения микроструктуры я широко пользовался микротвердомером, алмазным конусом которого я мог определить твердость локальных участков микроструктур. С помощью этих нехитрых методов я натренировался в идентификации структур, достигнув без преувеличения почти совершенства, признанного всеми членами кафедры. Используя так называемое цветное травление, я мог распознавать микроструктуры в специфических случаях (при этом структура могла выглядеть потрясающе красивой!)
Следующим этапом явилось фотографирование структур (без этого вся трудоемкая работа по идентификации микроструктур являлась бессмысленной).
Я никогда не занимался фотографией, в том числе бытовой, с помощью обычного фотоаппарата на пленку. А тут требуется специальное фотографирование. На оптическом микроскопе имеется фотографическая камера, в которую вставляется кассета размером 9х12. В кассету вставляется стеклянная фотопластинка 9х12. Этому фотографированию я учился сам, ощyпью. Во-первых, требуются контрастные фотопластинки, во- вторых, контрастная фоотобумага. И то и другое надо доставать. С этим мне помогали сотрудники кафедры. Итак , у меня в руках пачка пластинок, но полутоновых. На кафедре имеется фотокомната с красным освещением и другими причиндалами. В этой комнате я вставляю пластинку в кассету, причем надо на ощупь определить сторону с эмульсией. Эта сторона немножко шероховатая на ощупь. Закрываю кассету, иду в лабораторию, где стоит микроскоп, вставляю в камеру, открываю крышку кассеты и делаю выдержку длительностью... просто наугад. Закрываю крышку кассеты и несу в фотокомнату. Кладу ее в кювету с проявителем. Ура! Повляется изображение, правда, не фонтан, но понимаю, что надо варьировать выдержку при фотографировании, и выдержку- сколько надо держать пластинку в проявителе.
Хорошо, если пластинки имеют стандартные размеры, но это случается редко, чаще находил пластинки 18х24. Но такую пластинку не сунешь в фотокамеру микроскопа, значит, надо разрезать пластины. До этого я никогда не пользовался алмазом, но что делать, надо пробовать. Разрезать по стороне 18см было сравнительно легко, но потом из каждой половинки надо было отрезать еще узкие полоски, это было трудно, края реза ломались, пластинка получалась корявой, но, главное, она влезала в кассету. Так я набирался опыта, меняя выдерки при экспонировании и в проявителе. Настал черед печатания изображения на фотобумаге, здесь тоже надо было соблюдать оптимальную выдержку. Я так увлекся фотографией, что раньше 10 часов вечера домой не уходил (следует учесть , что жил я у черта на куличках, добирался я домой часа 2, а то и больше). Ночной комендант института делал регулярные обходы институтского здания и каждый поздний вечер заставал меня на месте, но никогда меня не торопил. Последним делом было глянцевание готовых фотографий.(тоже не совсем простое дело). Итак, вечер за вечером я изготовил толстенную пачку фотографий. (напоминаю, что использовал полутоновые пластины и фотобумагу от контрастной до полутоновой). Мне фотографии казались хорошими.
Но, вот, я достал контрастные пластинки 18х24 и самую контрастную фотобумагу. Думаю, пока нет новых микроструктур , попробую сделать на пробу уже сфотографированные микроструктуры. И... я пропал! Фотографии получились не просто лучше, они получились идеальными! Сравнивать их с прежними было даже противно... Что делать? Ведь я потратил на прежние фотографии уйму времени. Вы догадались, - я выбросил всю толстую пачку и начал все сначала! И не пожалел, новые фотографии были признаны всеми действительно идеальными! Я уже упоминал вначале,что на них нет следов времени, хотя прошло уже более пятидесяти лет, они по-прежнему радуют глаз (кстати, доставать пластинки становилось всё тяжелее, и многие приспособились фотографировать на пленку с помощью специальной насадки, я же избежал этого).
В описываемый период (60-е годы прошлого века) шло активное освоение электронных микроскопов. При очередной поездке в отпуск я с трепетом посетил мой родной институ, так как я узнал, что один мой знакомый с параллельного потока как раз работает на электронном микроскопе. Я к нему зашел, он к счастью был на месте, и спросил, не мог бы он сделать фото моего образца на электронном микроскопе . Хотя я с ним имел, что называется шапочное знакомство, он ,не колеблясь, согласился безо всяких условий. Я отдал ему образец и стал ждать со все возрастающим нетерпением. По- моему, я его посещал довольно часто, ну как, мол, дела идут? Во- первых, выяснилось, что он недавно работает с электронным микроскопом, во-вторых, так как мой образец имеет многофазную структуру, с нее очень трудно, почти невозможно,сделать реплику(т.е. тонкую пленочку с отпечатками структурных составляющих, которую, собственно, и рассматривают под микроскопом), и что он будет еще пробывать. Время отпуска закончилось, я уже стоял возле моего вагона, и тут, запыхавшись, прибегает он и отдает мне фотографию, говоря, что он не может идентифицировать электронную структуру. И немудренно: на фотографии было что-то неясное и туманное. Разочарованный, я уехал. Единственно я пожалел, что не послал ему благодарственной телеграммы, не говоря о том, что может быть он рассчитывал на какое-то денежное вознаграждение, ведь он потратил на меня довольно много времени.
На нашей кафедре была комната, не принадлежащая кафедре. Там стоял электронный микроскоп (один из первых, не забывайте, что это были 60- е годы). Этот микроскоп принадлежал строительной кафедре, и работала с ним Алевтина Павловна, тоже с той кафедры. Но,так как она постоянно находилась среди нас, то участвовала во всех наших корпоративах (тогда еще такого словечка мы не знали).Почему электронный микроскоп, находившийся на нашей кафедре, принадлежал строительной кафедре - это была темная история.Алекандр Павлович об этом старался умалчивать. Насколько я все же понял, микроскоп все-таки первоначально принадлежал нашей кафедре, но никто на нем не хотел работать, то есть он простаивал, Не понимаю , почему никому в голову не могла прийти мысль, что надо взять в штат специалиста, искать его.. Строительная кафедра догадалась это сделать, и в результате микроскоп оказался у них. Я понял, что дело было еще проще: членам нашей кафедры он был просто не нужен, так как не было для этого задач, и никто не хотел ставить перед собой задач , требующих использование электронного микроскопа для их решения.
Пользуясь тем, что Алевтина Павловна была как бы членом нашей кафедры, и отношения у нас были самые лучшие, я завел с ней разговор об исследовании моего образца, пообещав, что в случае успеха, мы напишем совместную статью. Она охотно согласилась.
И вот начались мучения с изготовлением реплики - она или не снималась, или превращалась в рваный лоскуток. Наконец, ура! Реплика снялась без повреждений и ее удалось сфотографировать под микроскопом при увеличении х5000. Изображение получилось весьма удачным, в том смысле, что я его сумел истолковать, что очень трудно и обогатило значительную часть диссертации. Как мы и договаривались, мы с Алевтиной Павловной написали совместную статью (по-моему, я поставил ее первым автором) и опубликовали ее в сборнике какой-то (не помню точно) всесоюзной научно-технической конференции.
Продолжение следует