Загадки производства

Загадки производства

В конце 1939 года, как раз в те дни, когда начались военные действия на границе с Финляндией, мне сообщили, что на Южном заводе неблагополучно с производством броневой стали для танков. Появился какой-то новый вид брака, с которым в заводской практике раньше не приходилось сталкиваться. Работники завода находились в состоянии полной растерянности и не знали, какие следует принимать меры для ликвидации брака.

Отгрузка листов для завода, изготовляющего танковые корпуса, была полностью прекращена. Все понимали, что как только на заводе будет исчерпал запас листа, то приостановятся все работы по изготовлению корпусов и выпуск танков. Создалось чрезвычайно опасное положение.

Для расследования причин брака и принятия необходимых мер наркоматом была немедленно создана комиссии специалистов. Председателем комиссии утвердили меня.

Прибыв на место, мы вместе с работниками завода приступили прежде всего к осмотру забракованных листов. Броневые листы напоминали слоистое пирожное. Это был не плотный металл, а как бы пакет, сложенный из отдельных листиков разной толщины, только кое-где скрепленных друг с другом. Расслои – так окрестили металлурги этот вид брака.

В чем же дело? Что является причиной этого брака? Какие силы раздирают или разъединяют лист на эти тонкие слои?

Кое-кто из заводских специалистов утверждал, что причиной брака является сильная газонасыщенность стали. При прокате слитков с большим содержанием газов газовые пузыри раскатываются и разделяют металл на отдельные слои.

– Не листы, а вафли какие-то, – сказал один из членов комиссии, рассматривая разложенные для осмотра образцы забракованного металла.

– Почему же раньше этого не было? – спросил я одного из сторонников объяснения причин брака газонасыщенностью стали.

– Очень просто, сильно перегревают металл в печи. При повышенной температуре растворимость газов в стали, как известно, повышается.

– Но почему раньше металл не перегревали, что повело к этому? – донимал я заводских работников.

– Об этом надо сталеваров спрашивать. Металл боятся застудить. Не успевают все разлить – «козла» в ковш посадят. Вот и все объяснение. Страхуются люди, – ответил один из сторонников «газовой теории».

Другие утверждали, что дело не в том, что сталь перегревают – наоборот, сталь выпускают из печи слишком холодной. А при разливке ее при очень низкой температуре, газы, которые всегда в стали содержатся, не могут из холодного, вязкого металла подняться и в виде газовых включений остаются в слитке. Следует не снижать температуру выпускаемой из печей жидкой стали, а, наоборот, поднять ее, предлагали они.

Некоторые из работников завода связывали брак с низким качеством огнеупорного кирпича, который стал поступать в цехи в последнее время.

Было много и других объяснений, в том числе и такие, что кто-то умышленно вредит на заводе.

– Это же совершенно ясно, – шептал один из таких «исследователей». – Вы только свяжите вместе даты, когда появился брак и когда начались военные действия на финской границе, и все станет ясным.

«Надо поговорить с мастерами-сталеварами, что-то, вероятно, изменилось за последпие дни или в технологии производства, или в составе переплавляемого в печи металла», – подумал я. Когда я с этим вопросом обратился к одному из наиболее опытных мастеров, он пожал плечами и ответил:

– Да ничего не изменилось – как работали, так и работаем..

– Вот, говорят, что металл вы стали сильно перегревать в печи, – начал было я.

– Да что мы очумели, что ли, перегревать сталь-то. Что мы враги, что ли, себе. Не понимаем разве, что нельзя этого делать.

– А огнеупорный кирпич для печей и ковшей для разливки не хуже стал? – спросил я мастера.

– Кирпич, каким он был, таким и есть. Не хочу на других напраслину возводить. Не нахожу я различия в кирпиче.

– В чем же дело? Чем вы объясняете этот брак?— спросил я сталевара. – Ведь столько времени.до «этого плавили этот металл, и все было нормально. Что же случилось?

– Ума не приложу. Даже не знаю, на что подумать, – сокрушенно развел руками мастер.

Я ушел из цеха и направился в заводскую лабораторию. Здесь также занимались выяснением причин брака. У микроскопа сидел один из членов нашей комиссии, крупный специалист в области металловедения. Он рассматривал шлифы и детально расспрашивал заведующего лабораторией о всех исследованиях, проведенных в лаборатории до нашего приезда.

– К чему же вы все-таки склоняетесь? Раскатанные это газовые пузыри или частички шлака, а может быть, огнеупорного материала?

– Конечно, это газовые пузыри, – решительно произнес заведующий лабораторией.

– Если это газовые пузыри, что же вносит в сталь этот газ. Мастера и у печей, и на литейной канаве, где идет разливка, утверждают, что у них в технологии ничего не изменилось, – сказал я. – Они же опытные работники и не первый год эту сталь изготовляют.

– Вот это для всех нас является загадкой. Все уже нами проверено, а установить причину не можем. В цехах такое уныние, что заходить туда не хочется, – сокрушался заведующий лабораторией.

Я вышел из лаборатории и направился к себе, в отведенную мне для работы комнату.

Чем же еще можно объяснить высокую насыщенность газами жидкой стали, помимо той что уже было нам рассказано. Что может быть источником газов?

И вдруг в памяти всплыла одна старая, но еще не совсем разгаданная история с ферросплавами. Начало этой истории относится к 1923 году. В то время, будучи еще студентом, я работал в лаборатории электрометаллургии Московской горной академии. Как-то к нам прислали для исследования кусок сплава – ферромарганца. Он был сильно пористым и покрыт бурым слоем окислов.

Заведующий лабораторией электрометаллургии профессор К.И. Григорович, передавая мне этот образец, сказал:

– Произошла какая-то загадочная история, и нам требуется раскрыть ее. Сормовский завод получил с одного из металлургических заводов Юга вагой ферромарганца.

Ферромарганец был принят приемщиком из Сормова, погружен в вагон, а вагон запломбирован. Когда вагон на Сормовском заводе открыли, то обнаружили вместо металла бурый порошок окиси, в котором нашлось только несколько кусков металла. Один из этих кусков нам и направили для исследования. Мы должны будем определить, чем, собственно, этот ферромарганец отличается от обычного стандартного сплава и определить возможные причины распада и окисления его.

Проведенные исследования не обнаружили в доставленном нам образце никаких отклонений от нормы. Установить причины распада ферромарганца нам тогда не удалось.

Прошло еще пять лет. Я уже закончил Горную академию и работал в Институте минерального сырья, где проводил исследования под руководством профессора Э.В. Брицке. Замечательный советский ученый, избранный впоследствии академиком, Брицке был инициатором постановки многочисленных важных исследований, организатором ряда научных учреждений. В то время Брицке, в частности, занимался поисками путей наиболее рационального использования наших отечественных марганцевых руд. Мне было предложено провести изучение одного нового технологического процесса выплавки ферромарганца. Я провел в небольшой лабораторной печи первую плавку, вынул из печи полученный шарик сплава, положил его в стеклянный стаканчик с притертой пробкой и вышел из комнаты. Я вернулся через несколько часов и увидел лежащую рядом со стаканчиком пробку. Поверхность металлического шарика была покрыта сеткой мелких трещин. Когда я попытался взять шарик в руки, он у меня рассыпался в мелкий порошок, от которого исходил сильный чесночный запах.

Что же произошло? По всей видимости, из шарика выделялся какой-то газ. Давлением газа сбросило со стаканчика пробку, а в результате сильного газовыделения на поверхности сплава появились трещинки – шарик был как бы взорван изнутри.

«Так вот что произошло, вероятно, с тем металлом, который нам присылали из Сормова на исследования пять лет назад!» – подумал я.

Несколько раз повторенный мною опыт приводил к одним и тем же результатам. Плотный металлический шарик ферромарганца через несколько часов после выплавки начинал рассыпаться, и при этом из него выделялся какой-то газ с сильным чесночным запахом.

Закончить исследования мне тогда не удалось, я уехал на практику в Германию. Работая в сталелитейном цехе крупповского завода, я познакомился с мастером Квятковским. Он уже около двадцати лет работал на заводе, хорошо знал производство и хранил в памяти многие интересные случаи из заводской практики. Желая «поддеть» советских практикантов, Квятковский нередко задавал вопросы, которые нас ставили в тупик.

– Скажите, а может сталь с высоким содержанием кремния «расти»? – спросил он как-то меня.

Каждому металлургу известно, что сталь, содержащая много кремния, является «спокойной», при разливке она не «кипит», а слитки не «растут», то есть верхняя часть их не вздувается.

Я ответил Квятковскому, что кремнистая сталь ведет себя спокойно и «не растет». Он засмеялся и показал мне несколько слитков, которые опровергали мое утверждение. То же самое он мне потом рассказал об анормальном поведении стали с высоким содержанием марганца.

– Почему же это происходит? – пытался я выяснить тогда у Квятковского.

– Я мастер и в университетах не обучался, – с некоторой язвительностью ответил он. – Мне известно, что иногда такая сталь «растет», а почему – может быть, вы – инженер – объясните мне – мастеру? – На этом у меня разговор с Квятковскпм тогда и закончился.

«А может быть, эта высокая газонасыщенность вот здесь, на нашем Южном заводе, объясняется тем, что теперь используется другой какой-то ферромарганец или ферросилиций?» – мелькнула мысль.

Я знал, что на заводе Круппа существовало правило – весь ферросилиций, поступающий на завод, пропускать через технологическое опробование. По установленному правилу от каждой партии ферросилиция отбиралась часть сплава – и на этой пробе проводилась опытная плавка. Если сталь получалась годной, то всю партию ферросилиция направляли в производство. Если же качество стали не удовлетворяло необходимым требованиям, то эту партию ферросилиция использовали для других целей. Мастера крупповского завода рассказывали мне, что это правило на заводе введено уже несколько лет, после того, как у них возникли осложнения в производстве.

Я направился на склад, откуда в сталеплавильные цехи поступали все материалы.

– Скажите, в последние два месяца у вас никаких изменений не было в ферросплавах, – спросил я заведующего складом. – Я имею в виду ферросилиций и ферромарганец.

– Никаких изменений не было, – ответил он и даже, кажется, удивился моему вопросу. – Какие же могут быть изменения. Ведь мы не один год получаем их, и все от одного и того же завода, по тем же самым техническим условиям. Мы каждый раз пробы отбираем и в лабораторию на анализ посылаем.

– А у Круппа еще технологическое испытание проводят помимо анализа. Может быть, и нам такое испытание провести? Вы пробы на анализ от каждой партии отправляете?

– Да, конечно.

– Давно последний раз ферросплавы получали?

– Месяц назад.

«Значит, раньше завод работал на каких-то других ферросплавах. Месяц назад на завод поступила новая партия, и появился брак», – подумал я.

– А у нас нет ферросплавов из тех партий, на которых завод раньше работал? – спросил я заведующего складом.

– Мне кажется, есть еще немного на втором складе, а если у нас нет, я могу на соседнем заводе достать, мы с ними одновременно получали тогда ферросплавы.

Мы договорились о том, что из сталеплавильного цеха, где производилась броневая сталь, будут удалены все находящиеся там ферросплавы и туда взамен направят другие – из прежних партий, на которых завод работал ранее.

Первые же слитки стали, выплавленные на этих ферросплавах, привели к разительным результатам. Они не содержали никаких дефектов.

Причина заключалась в ферросплавах! Тайна разгадана. Но чем же все же была вызвана эта слоистость? На этот вопрос вполне ясного ответа никто дать не может до сего времени.

Однажды невероятно сложная ситуация возникла на Северном заводе. Утром, только я появился в главке, секретарь сообщила мне, что уже два раза звонил директор.

Когда я соединился по телефону с заводом, директор сообщил, что забракована большая партия судовой брони.

– Почему? Что случилось? – спросил я.

– Никто ничего не понимает. По всем показателям металл превосходный, но испытания на полигоне не выдержал. Контрольная плита была пробита, – услышал я расстроенный голос директора. – Мы были настолько уверены в качестве, что подготовили еще две партии для испытания. И вот теперь даже не знаем, что делать. Снаряд настолько легко пробил броню, что у нас нет почти никакого сомнения, что и подготовленные для испытания броневые плиты ждет такая же участь.

– Ну, а что говорит военный представитель? Какие у него предположения? – спросил я.

– Он только пожимает плечами. Для него это тоже явилось большой неожиданностью.

– Что же вы предполагаете делать?

– Будем проводить испытания новой партии, а вот если и она не выдержит, просто и не знаю, как быть, – с отчаянием в голосе закончил свое сообщение директор.

На следующий день меня известили, что и вторая партия также была забраковала, а за пей и третья.

Это уже свидетельствовало о катастрофе. На следующий день я выехал на завод. Там было глубокое уныние.

– Если бы мы только знали, где искать разгадку. Этот тип брони мы изготовляли и раньше, и при испытаниях не было никаких недоразумений, – повторял главный технолог.

Вместе с директором завода и военным представителем поехали на полигон.

– Что же случилось, Николай Николаевич? – спросил я военпреда. – Может быть, в чем-то нарушен технологический процесс? Может быть, механические свойства или структура стали отличны от тех образцов, что испытывались раньше? Как вы оцениваете работу по производству броневой стали? Лучше стал завод работать или хуже?

– По всем показателям эта сталь лучше, чем изготовлявшаяся ранее, а почему плиты простреливаются – ума не приложу. Где угодно могу подтвердить, что и в технологии производства стало больше порядка, и все показатели, по которым мы оцениваем качество броневых плит, находятся на самом высоком уровне, – твердо заявил военпред, очень объективный и серьезный контролер, знавший производство не хуже самого квалифицированного заводского инженера.

– Чем же тогда объяснить провалы на полигонных испытаниях уже трех партий плит подряд? Ведь без причины и чирий не вскочит.

– А мы очень часто и не знаем, почему чирий вскакивает, – улыбаясь, ответил он.

Испытание на полигоне проводили опытные специалисты. Нам как-то даже неловко было перед ними ставить элементарные вопросы по технике проведения испытаний, но все-таки пришлось преодолеть все неудобства.

– А какими снарядами вы расстреливаете плиты?

– Теми же, что мы обычно используем для испытания этого типа брони.

– А скорость какая была при этом?

– Мы ее замеряли приборами. Скорость, приборы, заряд пороха, тип снаряда – все то же самое, что было и ранее. В прошлом году все броневые плиты этого типа выдерживали испытания, а вот теперь все они простреливаются. У нас ничего не изменилось, вот только мы сами на год постарели, – закончил свою речь работник полигона, руководивший испытаниями. – Ищите объяснения этой загадки на заводе, а не у нас.

– А те плиты, что испытывали ранее у вас на полигоне, не сохранялись?

– Надо посмотреть. Как будто бы часть у нас еще лежит.

Старые испытанные плиты со следами от снарядного обстрела мы действительно обнаружили на территории полигона.

– А что, если эти плиты еще раз испытать?

– Это зачем же? – задал вопрос один из присутствующих. – Они же испытаны и падежно это испытание выдержали – вот, смотрите, будто бы не снарядом, а футбольным мячом по ней стукнули. А в новых сквозная дыра, и снаряд за плиту ушел на триста метров. Нет, друзья, все-таки что то случилось у вас на заводе. Там и ведите поиски.

– А все-таки, может быть, испытаем? – поддержал я выдвинутое предложение.

– Если бы я видел какой-то смысл в этом, может быть, я и согласился бы с вами, – возразил руководитель полигонных испытаний. – Мне это напоминает известный анекдот. Прохожий искал потерянный им ключ около уличного фонаря, а когда его спросили, а где он его потерял, показал пальцем вдоль улицы. «А почему же ты его здесь ищешь?» – «Там темно, а здесь светло».

Все засмеялись.

– Проливать свет не у нас надо, а на заводе, – упрямо повторил испытатель. – А, впрочем, чего я спорю – давайте стрельнем.

Встретились на следующий день на полигоне.

– Ну что же, начнем, что ли, проливать свет? – ехидно улыбаясь, предложил вчерашний противник проведения испытаний.

Раздался выстрел, и к нам подошел растерянный работник полигона.

– Насквозь проскочил, как сквозь глину!

– Что-о?!

– Пробита плита, которая в прошлом году выдержала испытания. Вот что!

Мы все направились к плите. В пей зияло отверстие. Час от часа не легче!

– А какими снарядами раньше испытывали эту плиту, – спросил я.

– Теми же самыми – модель 108-А.

– Почему же раньше эти снаряды не пробивали такие плиты, а теперь стали пробивать?

– Со снарядами, по-видимому, то же происходит, что и с людьми, к старости злее становятся, – заметил кто-то глубокомысленно.

– Давайте еще раз все спокойно проанализируем, – предложил Николай Николаевич. – Известно, какими снарядами производилась стрельба?

– Конечно, у нас все точно записывается, помер модели, номер партии, когда, откуда снаряды поступили и полная их техническая характеристика. Мы даже можем сказать, какой завод выполнял заказы на снарядную сталь и кто из мастеров ее прокатывал. Одним словом, имеется вся родословная. Снаряды у нас той же модели, но партия другая.

– А можем мы достать снаряды, которыми вы стреляли в прошлом году?

– У нас их нет, но, может быть, их и можно где-то получить. Но что это даст?

– Раз уж мы начали расследование, то его следует довести до конца. Вы смотрите, что получается. Военпред утверждает, что броня в прошлом году была ниже качеством, а снаряд ее не пробивал. Качество брони улучшилось, а тот же самый тип снаряда стал ее пробивать. Ведь это не объяснение – снаряды злые стали. Снаряды у нас являются измерительным инструментом. А если этот измеритель изменился, тогда мы не можем им пользоваться и сравнивать качество прежних плит с томи, что сейчас изготовляются.

– Может быть, поговорить с представителем военной приемки снарядов, – предложил начальник полигона. – Кстати, он сейчас здесь. Мы ведь на полигоне и снаряды испытываем.

Пригласили военпреда, занимавшегося приемкой снарядов. Новые расспросы:

– Какие изменения внесены за последнее время в технологию производства снарядов 108-А?

– Никаких.

– Я, вероятно, скоро начну в нечистую силу верить, – с жаром произнес один из присутствующих. – Чем больше мы разбираемся, тем дело становится не яснее, а запутаннее.

– Давайте все-таки попытаемся разыскать где-нибудь снаряды той партии, которыми проводились испытания в прошлом году, – настоял я.

Снаряды, оказалось, найти было не так трудно. Было решено через два дня испытания возобновить. Но что делать заводу? Продолжать производство брони или нет? Весь многотысячный заводской коллектив находился в большой тревоге. Под угрозой невыполнения оказался весь производственный план. По заводу поползли слухи о неблагополучии.

Через два дня состоялись новые стрельбы. Снаряды не пробивали ни новых, ни старых броневых плит. Ну вот, теперь все ясно. Броня осталась такой же, как и раньше, а может быть, даже лучше стала, а снаряды сильно изменились к лучшему.

– Если мы не установим, что же произошло со снарядами, – сказал один из работников полигона, – так и знайте, я распишусь в бессилии науки и ударюсь в мистику.

Решили пригласить специалистов и еще раз попытаться разгадать причины такого разительного изменения свойств снарядов. Технолог и военпред снарядного завода подтвердили то, что мы уже слышали ранее.

– У нас на заводе за последние два года ничего не изменилось, – сказал технолог. – Ничего. – Потом он задумался, вспоминал, по-видимому, все операции технологического процесса. – Правда, как-то было одно небольшое затруднение в производстве не снарядов, а бронебойных наконечников. Вдруг стала появляться на них сетка мелких трещин. Я уже не помню кто – кажется, технолог цеха – предложил ввести дополнительную термическую обработку, так называемый низкотемпературный отпуск. Но я не думаю, чтобы она так сказалась на бронепробиваемости снарядов.

Технолог ошибся. Эта промежуточная технологическая операция имела существенное значение. Загадка была разгадана. Все облегченно вздохнули. Измеритель качества – снаряд – был приведен в соответствие с требованиями испытания брони.

Мне и раньше, когда я работал на заводе в Челябинске, приходилось мучительно переживать тревогу, связанную с поисками объяснений возникавших трудностей. Но тогда это было все же много легче. В нашем наркомате мы имели дело с военной техникой, жесткими сроками выполнения установленных планов. Времени для разгадки возникающих в производстве вопросов и поисков путей устранения трудностей было очень мало. Раскрытие тайн производства стоило нам многих дней и ночей и огромного нервного напряжения.