В результате увеличения производства металлов уже в первой половине XVIII в. начали складываться предпосылки для разработки научных основ металлургии, вся препятствующая история которой начиная с глубокой древности не выходила за пределы эмпиризма. Она “была цепью непрерывных практических исканий новых способов получения металлов, передела их и производства специальных сплавов”. Древние и средневековые мастера хорошо знали приемы получения и обработки железа, передаваемые из поколения в поколение. Часто эти приемы и накопленный опыт были достоянием отдельных семей или небольших групп мастеров и хранились в тайне.
Все большая потребность в металлах, необходимость получать для изготовления различных изделий сплавы с разными свойствами заставили многих представителей науки XVIII в., прежде всего физиков и химиков, заняться разработкой теоретических основ металлургических процессов, постараться выяснить зависимость свойств металла от его состава, методов получения и характера обработки.
Зачинателем науки о металлах на Руси по праву считается наш великий соотечественник Михаил Васильевич Ломоносов. Это был замечательный ученый, один из образованнейших людей своего времени, человек большого, многогранного таланта.
Он многое сделал для выяснения существа геологических процессов, для изыскания способов рациональной промышленной разработки полезных ископаемых. Ломоносов впервые создал стройную, подлинно научную теорию металлургического производства, сыгравшую огромную роль в развитии горнозаводской промышленности.
Металлургии стали, как наука стала как бы прикладной физической химией и особенно раздела – химической термодинамики. Всемирную известность приобрели труды А.А. Байкова по диссоциации окислов. Однако подлинный расцвет металлургии стали как наука получила в годы Советской власти. Большую роль в этом сыграли такие металлурги, как М.М. Карнаухов, Н.Н. Доброхотов, А.М. Самарин, И.А. Андреев, И.Г. Казанцев, О.А. Есин и многие другие. Задачи металлургической науки постепенно расширились. Она занимается в настоящее время не только изучением процессов, но и их совершенствованием, созданием новых схем и способов, нахождением путей дальнейшего улучшения качества продукции.
Большая работа ведется в области математических описаний процессов (составлению их алгоритмов), а также их полной автоматизации.
Основой современной науки о производстве стали являются: физическая химия, теплотехника (в особенности ее раздел - теплопередача) и гидро- и аэродинамика, т.е. учение о формах движения в жидкостях и газах материальных частиц [5].
7. Научные революции металлургии стали России в период XIV – XX вв., как переход от сырьевого, ресурсно-ориентированной экономики
к наукоемкой индустриальной экономике XXI века
Научная революция подводит итог предшествующему периоду познания, поднимает его на новую, высшую ступень. Очищая науку от заблуждений, она открывает новые объекты и методы исследования, ускоряя тем самым темпы развития науки.
В металлургии стали яркие примеры научных революций можно отметить начиная с эпохи правления Петра I, но и до этого было не мало революционных изменений. При Петре I произошло революционное изменение в металлургии России, прежде всего это развитие уральской металлургии. На Урале в XVIII в. черной металлургии дал большой толчок тульский кузнец Никита Демидович Антуфьев. Демидовская металлургия знала кричное железо, домницы, а потом домны, литейный чугун, прокатное производство.
С каждым этапом развития и создание новых научных теорий в металлургии обострялась значения экологических и ресурсосберегающих проблем. Если при первичном освоений технологий получения железа и сталей не было таких задач как обеспечения ресурсосбережения и равновесия «общество-природа», то современная металлургия XXI века достигла таких глобальных масштабов, что теперь это ставится на первый план. Рассмотрение научных революций в металлургии России показывает, что имеет видный рост производительности труда и выхода годной металлургической продукции (снижения брака за счет создание новых наукоемких технологий и совершенствования или оптимизации существующих технологий).