Пушки Каменска

[Fort716]

Борис Гижевский - краевед, занимается в том числе исследованиями химического состава каменского металла. (Алекс.Т. в курсе)

Каменский уголь не особого качества. Вряд ли он подошел бы для производственных целей.
Его и на ж/д не стали использовать (вроде из-за высокой зольности). Добыча производилась в основном для бытовых (и отопления) нужд.

Спасибо ,подсказали. Ну я просто исследую возможность "что было бы если..."
 Значит хороший чугун на каменном каменском угле скорее бы не получился. Или на привозном ,что тоже убивает всю идею из-за высокой себестоимости. То есть остается то что имели в то время - выжигать близлежащие леса, которых наверняка в в середине 19 века оставалось мало в округе.

...занимается исследованием химического состава каменского металла.""""Я бы поправил "каменского чугуна", потому что других видов металла  в то время в Каменске вроде не делали. Но чугун это такая мешанина по структуре(в отличие от стали) ,что не каждый металловед захочет ее исследовать.

Мех свойства чугуна зависят от многих параметров - от содержания углерода, скорости охлаждения при отливке, наличии различных примесей и легирующих .
   Современные металлурги сейчас в такие тонкости не вникают, они просто модифицируют чугун различными легирующими ,чтобы "насильно" получить требуемые свойства. Например модифицированием магнием можно получить ковкий чугун.
    Но древние всех этих тонкостей знать не могли, они даже простую диаграмму Железо-углерод не знали.
   тем более большой плюс для каменцев что умели плавить хороший чугун в то время , не всем это удавалось.Будет любопытно почитать исследования Бориса Гижевского.

Кстати "американский"вариант с охлаждаемым стержнем и подогреваемой опокой мне определенно нравится.Просто чугун бывает отбеленным (закаленным) такой получается при быстром охлаждении отливки ,
и серым графитизированным ,более мягким пригодным для сверления и другой мехобработки.
  Обычно при отливках  пушек старались получить их из серого чугуна ,чтобы потом можно было
их беспроблемно мехобрабатывать ( сверлить, обтачивать).Для этого отливки пушек очень долго охлаждали
в опоках, сутками.

Но в американском варианте мы получаем чугун прилегающий к каналу ствола не только мелкозернистым , но и
отбеленным , то есть закаленным.То есть канал ствола получается более прочным и более износосотойким .
Несомненной это большой плюс для пушки .
  Хорошо если каменцы освоили этот процесс.

Второй способ улучшения качества пушек - это вышеупомянутый способ ковки по Зотину.
Здесь надо просто выжечь весь выплавленный чугун на сталь или железо (кричное )
и потом выковать из него пушку.Кричное ( почти безуглеродистое ) железо все таки было лучше чугуна ,
тем более кованое. Но железо тоже промежуточный вариант.Далее можно было выкованную железную пушку
зацементировать ( соотв. технология была уже отработана в НижнеИсетске).
И далее цементированную пушку надо было очистить и снова нагреть в печи и закалить в воде ( масле)
и получили бы конфетку еще задолго до Аносова и Круппа . Но тут надо было понимать что делаешь. Боюсь у древних
, тем более здесь на урале не хватило бы ума.Да и процесс слишком трудоемкий и сложный.

[aleks.t.]

Не могу сказать. Просто возникли проблемы.
Проблемы мои личные в семье - ( ухаживаю за старенькой маманей не могу уделять много времени любимым занятиям).И проблемы в самом музее , типа сменилось руководство которое гнет какую то свою непонятную линию, спонсоры которые были отошли от дел и т.д.Возможно все заглохнет , поэтому никаких новых планов и идей я сейчас не начинаю.

Жаль, а я хотел было подбить на благовидный поступок - прокатиться в миниэкспедицию на пару-тройку дней - посмотреть-пощупать вживую не учтенные в списке Шевалева каменские-нижнеисетские пушки.

[Fort716]

Их ( пушек )  там нет. Ни одной.
Зотинская пушка в Питере, остальные - вы лучше меня знаете где.
Запальное сверло у человека на руках , не в музее. Остальное вас вряд ли за интересует.
Так что будете разочарованы.

[Fort716]

По исследованиям металла пушек.......
Можно только содержание углерода посмотреть, по идее для этого надо кусочек от пушки отламывать, но сейчас говорят есть переносные приборы которые могут химсостав прямо на пушке посмотреть.

Структуру металла ( чугуна) гораздо сложнее посмотреть.Надо образец , кусочек от пушки заточить на ровную поверхность , зашлифовать , протравить и потом под микроскоп специалисту , чтоб он там все эти цементиты ледебуриты рассмотрел.
   Но кто вам даст кусочек от пушки отломить?
К тому кусочка от одной части пушки мало будет для анализа , потому что наверняка пушка имеет различную структуру чугуна по сечению. По идее пушку надо разрезать поперёк, причём без нагрева , не болгаркой. То есть вырезать из середины пушки кольцо ( блин как для штанги, с дыркой посередине ). И потом уже это кольцо исследовать в различных местах сечения ,чтоб получить полную картину внутренней структуры пушки.
   Ну ещё можно из этого кольца образцы вырезать для мех испытаний.
Но кто вам даст из музейной пушки такое кольцо вырезать?
Кстати может где нибудь есть обломки разорвавшейся пушки? Очень познавательно их было бы исследовать.

С пушкой Зотина в этом плане лучше. Сказали мне что там углерода 0,04 процента и ясно что там в структуре один лишь феррит ( то есть почти чистое железо) и ничего больше. А мех свойства феррита я и так знаю.

С чугуном все гораздо сложнее - там в структуре и феррит, и цементит, и графит, и ледебурит и др.

[Fort716]

И ещё...
Извините никак не могу успокоиться, но надо поставить все точки над I

Можно конечно затратить усилия и досконально изучить чугун каменских пушек
( как я написал выше )
но уже сейчас навскидку видно, что теми методами какими плавили чугун в то время,
сейчас в принципе не делают.
   Например я захотел посмотреть структуру чугунного слитка....и нигде в интернете её рисунок
не нашёл. Структуру стального слитка нашёл , вот можете посмотреть
https://studfiles.net/preview/817853/page:13/

А чугунного нигде не нашёл.Вся суть в том что в этом нет необходимости.
В наше время чугун используется чисто как передельный.То есть напрямую из домны в изделие чугун сейчас
никто не плавит ( так как велик риск получить много дефектов в структуре изделия ).

Чугун сейчас используется как передельный, то есть с двойным переплавом. Плавят передельный чугун в вагранках , а для особо ответственных деталей  - в индукционных печах.

Мехсвойства современного чугуна получают не наугад , а заранее планируют.
Есть чугун просто серый, есть высокопрочных, есть даже ковкий.
    Многие чугуны модифицируется легирующими элементами ( чтоб получить заданные мех свойства).
Также применяют доп. Термообработку , например отжиг.

Для древних многие современные методы были недоступны, например точная температура плавки металла.

И даже допустим древние могли бы что то сделать например дополнительный отжиг пушки, но это представьте
Что пушку снова надо нагреть до 900 град и держать как минимум несколько часов ( если не сутки).А это хрен знает какой расход дорогостоящего угля древесного.

Древним хотелось все делать попроще и подешевле ( как и всем русским людям ).Например пушку сразу из домны отлить. Но сейчас так в принципе не делается, любой металл после отливки проходит ещё несколько переделов с целью его улучшения.Для древних это было слишком дорого при том уровне техники и дороговизне исходных материалов.

Ну это я вкратце....Более подробно о чугуна можете здесь прочитать
вроде кратко и понятно
https://studfiles.net/preview/817853/page:13/

[Fort716]

Извините ссылку про чугун неправильно дал

надо https://studfiles.net/preview/817853/page:6/

Суть моего опуса выше-
если в наше время выплавить пушку из тех же исходных материалов ,что в начале 19 века ,по всем современным правилам ( или даже только при половине их ) ,то пушка будет примерно в полтора -два раза прочнее чем старинная.

Если сделать структурный анализ чугунной старинной пушки ,то наверняка современный металловед даже в самых лучших пушках начала 19 века найдет массу дефектов ( ликвация по сечению, дендритная ликвация, неправильная форма графита и т.д.).

Но понятно ,что в то время всех этих премудростей не знали, и относительно других стран в Каменске делали вполне приличные пушки.

[Fort716]

По новоделам ( кому интересно ).
В начале 19 века были единороги полпудовые ( калибр 152 мм ) и трехфунтовые ( 76 мм ).
Образцы этих единорогов есть в АртМузее в Питере.

Трехфунтовые единороги ни в Каменске ни в Нижней_Исетске не делали.
Но все размеры трехфунтового единорога ровно в два раза меньше чем размеры полпудового единорога.( калибр , длина , диаметры ). То есть трехфунтовый  единорог может быть как самостоятельной пушкой, так и моделью полпудового единорога.

Весит трёх фунтовый единорог всего 94....100 кг, длина 1 метр, диаметр Максим 159 мм.
То есть при желании трехфунтовый единорог  можно выточить на токарном станке из гостовской
толстостенной трубы 159 мм на 40 мм ( толщина стенки). Правда состоять он будет из двух трёх частей, но их все можно выточить на токарном станке. Станок потребуется не особо большой, я уже разговаривал с токарями.

    Это самый бюджетный вариант. И весит всего 100 кг , то есть можно его перевозить в машине.
В принципе даже и полпудовый единорог выточить можно ,есть подходящий сортамент толстостенных труб, но токарный станок нужен уже побольше.К сожалению выходов на заводы у меня нет , а так бы вполне реальные деньги.

[Fort716]

Еще пост ( но уже строго по теме)
Одна каменская пушка все таки есть у меня. Нашел у знакомых сувенир выпущенный к какой то годовщине Каменска. Сувенир был с дюралевой пушкой на дюралевом лафете.Короче разобрал и снял пушку для макета Машины Подоксенова.Фото ниже . Потом в Музее НижнеИсетска этот макет у меня выпросили как экспонат.
   Сделал я конечно топорно и упрощенно , но хоть что то для музея.



также макет кричного молота работающий. Такие были в Каменске.

[Fort716]

Фото запального сверла для пушки. на фото это сверло самое первое справа ( с головкой на конус).
По Герману это сверло вставлялось в коловорот, сверху коловорот нагружался тяжестью и вручную высверливалось запальное отверстие.Головка сверла конусная четырехгранная , именно ею сверло вставлялось в коловорот. Резец сверла выточен в теле сверла ( на кончике) и изогнут. Видимо изогнули когда вытаскивали сверло из запального отверстия, ну и выбросили ,ну а добрый человек с металлоискателем нашел через 200 лет.
   Частная собственность.

[Fort716]

Решил выложить часть своей 3д реконструкции по НижнеИсетску на Ю- тубе.Спонсор разрешил.
Там вода льется на водяное колесо, а колесо вращает фрезу Машины Подоксенова.
Видеоролик этот короткий , чисто оценить качество моей работы( типа как я изобразил падающую
воду, текстуры дерева водяного колёса , всякие там оттенения в интерьере и т.д.)

https://youtu.be/bB7hD8lGDhY

[aleks.t.]

как красиво сказано

Каменские пушки участники многих великих событии нашей страны. Они немые свидетели войн восстаний и походов.
Ими были вооружены оснащены многие уральские и сибирские крепости и остроги.
Пока известно о существовании более чем ста пушек, большая часть информации о которых собрана и систематизирована каменским краеведом Владимиром Шевалевым. И этот список все время пополняется.

! No longer available

[Fort716]

Небольшой ликбез по истории металлургии.
Вы должны это знать.
1) Невьянский завод запустился на пару месяцев позднее Каменского, кажется в декабре 1701 и изначально был казенным. Демидову его подарили где то в 1709.

2) в  18 веке была такая контора БергКоллегия и все заводы ей подчинялись. Была вроде как Главная контора Екб заводов ( в разные времена меняла своё название и состав). Командиром ейным были и Генин и Татищев.
Все казенные заводы в округе ей подчинялись.Генин основал ещё и Сысертский чугунолитейный завод и Виз но потом ещё до середины 18 века и Виз и Сысертские с Полевскими заводы продали частникам и в ведении Конторы основным поставщиком металла остался только Каменский завод ( НижнеИсетский чисто передельный,  Уктусские можно сказать закрыли, Монетный двор только штамповал, и др.Могли в Екб с других казенных заводов металл везти , но логистика тогда жёсткая была - все, и руда, и плотина, и леса должны находится поблизости от завода.Везти металл на передел издалека было дорого.

3) Пушки делали все . И Демидов ( есть пушка в Невьянском музее ), и Турчанинов в Сысерти.
Потом вроде в 1765 Указ вышел , запретил частникам пушки лить.
     Кстати в Сысерти пушки чисто литые. То есть их через стержень вылили с каналом ствола и канал ствола сверлом не растачивали, то есть поверхность канала ствола неидеальная.

[Fort716]

4) когда Корепанов пишет что завод начал свою работу в октябре 1701 года , то имеется в виду , что именно в это время запустили Домну чугуноплавильную.

На самом деле и Невьянский и Каменский завод работали ещё в конце 1600х.
Только вместо домн на них были домницы, которые сразу выдавали сыродутное, в смысле чистое железо.
Почему домница хуже? Низкая производительность, домницы были высотой всего 3 метра.И доставать железную крицу из надо было полуразобрать домницу.Потому что чистое железо имеет высокую температуру плавления и железная крица была как тесто. То есть были ограничения на массу крицы.

С чугуном проще _ у него более низкая температура плавления , хорошая жидкотекучесть.
Поэтому достать из домны тонну чугуна без проблем_ открыл пробку и чугун сам вытекает куда надо.
То есть домна можно чем больше , тем лучше сделать. И вообще сделать её непрерывного цикла, только загружай её рудой с углем и известью и чугун своевременно выпускай.

[Fort716]

 Спасибо  друзья!
По вашим наводкам почитал доклад Чижевского.
Очень хорошо и понятно написано ( для меня по крайней мере).То ,что я хотел услышать.
Получил ответы на многие вопросы, меня интересовавшие , правда собираюсь задать автору ещё несколько вопросов, чтобы полностью добить некоторые темы.

Собственно рад , что этим кто то занимается на таком уровне.

[samoletov]

Спасибо  друзья!
По вашим наводкам почитал доклад Чижевского.
Очень хорошо и понятно написано ( для меня по крайней мере).То ,что я хотел услышать.
Получил ответы на многие вопросы, меня интересовавшие , правда собираюсь задать автору ещё несколько вопросов, чтобы полностью добить некоторые темы.

Собственно рад , что этим кто то занимается на таком уровне.

Насколько я помню, у него 2 доклада на эту тему: на Первых Каменских чтениях и на последних.