Никола́й Проко́пьевич Чиже́вский (8 апреля 1873 (27 марта по с. с.), Казань — 22 апреля 1952, Москва) — российский и советский учёный в области металлургии и коксохимии, академик АН СССР (1939). Лауреат Сталинской премии первой степени (1943).
Основные труды по металлургии чугуна, железа и стали, бездоменному получению железа, технологиям коксования углей с целью расширения топливной базы металлургии, конструированию коксовых печей, производству технического графита.
Биография Родился в Казани года. Отец его, Прокопий Андреевич Чижевский, был из разночинцев, работал чиновником в суде, мать, Анна Григорьевна Чижевская (урожд. Дембровская), — дворянка, дочь довольно богатого помещика. Николай Прокопьевич был старшим из шести братьев, двое из которых умерли в детстве.
Детство Первые годы его жизни протекали в атмосфере благополучия, но затем Чижевские разорились, имение и дом в Казани были проданы с молотка. Вскоре семью постигла ещё одна беда — в возрасте 36 лет умерла мать, и дети остались на попечении отца, который не мог найти постоянную работу. Дальняя родственница семьи Раиса Фёдоровна Канавина подготовила Николая к поступлению в Казанскую гимназию, где он проучился лишь два года, успев за это время показать незаурядные способности. В связи с переездами семьи Чижевских ему пришлось продолжать образование в Московской гимназии, а через год — в Елецкой, которую он закончил в 1895 году. В старших классах гимназии он увлекался физикой и живописью, работал в физической лаборатории лаборантом без оплаты, ходил на уроки живописи к художнику Н. Д. Лосеву. По окончании курса обучения он подарил гимназии написанную им картину «Явление Пресвятой Богородицы Сергию Радонежскому».
Петербургский университет
В 1895 году Н. П. Чижевский поступил на отделение естественных наук физико-математического факультета Санкт-Петербургского университета. Помимо основных занятий он посещал лекции на историко-филологическом и юридическом факультетах. На жизнь он зарабатывал частными уроками.
В университете он проводил исследования по органическому синтезу в лаборатории профессора А. Е. Фаворского. Позднее Н. П. Чижевский писал: «… эта лаборатория приучила меня к постановке сложных экспериментальных работ и тщательному проведению их. Многими дальнейшими успехами в своей работе я обязан именно этой лаборатории и лично А. Е. Фаворскому».
Учёбу в университете совмещал с занятиями сначала в школе живописи Общества поощрения художеств, а позднее в частной мастерской художника Л. Е. Дмитриева-Кавказского. Находясь на последнем курсе университета, он выдержал экзамен и прошёл по конкурсу в Академию художеств. Перед ним стоял вопрос о выборе будущего пути — наука или живопись.
В апреле 1899 года, за месяц до окончания университета, отчислен из университета и из Академии художеств за участие в демонстрациях и подпольных сходках. Выслан с городовым из Петербурга в Тамбовскую губернию и лишён права учиться в учебных заведениях России.
Учёба в Леобене Для продолжения образования Н. П. Чижевский уехал в Австрию, в город Леобен, где поступил на металлургический факультет . Выбирать учебное заведение ему пришлось, исходя прежде всего из размера платы за обучение и стоимости проживания.
В Леобене он подружился с русским студентом Д. В. Нагорским, с которым он впоследствии сотрудничал долгие годы, и вместе с которым разработал оригинальную конструкцию коксовых печей.
Курс обучения в Академии Н. П. Чижевский закончил в 1901 году. На выпускных экзаменах, которые для каждого студента принимались в один день по всем предметам, присутствовал профессор химии В. П. Ижевский из Киевского политехнического института, командированный в Европу для ознакомления с постановкой металлургического образования. Он пригласил Н. П. Чижевского в Киевский политехнический институт на кафедру металлургии, которую он намеревался создать после своего возвращения в Киев.
Вернувшись в Россию, Н. П. Чижевский добился разрешения, сдал экзамены и получил диплом I степени по специальности «химия» в Санкт-Петербургском университетеДипломы иностранных учебных заведений в те годы в России не признавались.. В этот период он не имел постоянной работы и перебивался случайными заработками. Однажды выполнив проект моста, он со своим товарищем по гимназии на заработанные деньги совершил путешествие по странам Европы.
Киевский политехнический институт В 1902 году по приглашению В. П. Ижевского поступил на должность лаборанта (ассистента) в Киевский политехнический институт. Вместе с В. П. Ижевским он создавал металлургическую лабораторию. Вспоминая студенческие годы, академик И. П. Бардин отметил, что это была «… прекрасно оборудованная лаборатория, в чём немаловажную роль сыграл Н. П. Чижевский». Одновременно Н. П. Чижевский экстерном окончил в 1906 году химический факультет Киевского политехнического института. В 1907 г. Н. П. Чижевский был командирован для проведения научной работы в Германию, в Политехнический институт в Аахене. Здесь он изучал влияние молибдена и вольфрама на свойства быстрорежущей стали. Возвратившись в Киев, Н. П. Чижевский приступил к исследованию влияния азота на качество чугуна, стали и железа.
В Киеве активно работал в большевистском подполье. В его квартире был организован пункт распространения ленинской газеты «Искра», укрывались революционеры, находившиеся на нелегальном положении.
Томский технологический институт
В 1909 году переехал в Томск в связи с избранием по конкурсу заведующим кафедрой металлургии чугуна, стали и железа Томского технологического института. В 1911 году он сдал экзамены на учёную степень адъюнкта и был утверждён в должности исполняющего обязанности экстраординарного профессора.
В 1914 году защитил в Киевском политехническом институте диссертацию «Железо и азот. Экспериментальное исследование количества азота и причин содержания его в чугуне, стали и железе. Влияние азота на механические свойства железа». После защиты диссертации ему была присуждена учёная степень адъюнкта металлургии.
В 1915 году утверждён в звании ординарного профессора. В 1913—1917 и 1922—1923 годы — декан горного отделения Томского технологического института. В 1915 году — председатель химической секции Томского областного Военно-промышленного комитета.
Начавшаяся гражданская война крайне осложнила жизнь в Томске. Часть студентов ушла на войну, институт был закрыт. Не было отопления, два года не платили жалованья. Чтобы как-то выжить, профессора завели огороды, кур, даже коров. Некоторые профессора эмигрировали через Маньчжурию.
Работа в Москве В 1923 году, после окончания гражданской войны, переехал в Москву в связи с избранием его профессором и деканом металлургического факультета только что основанной Горной академии.
В 1930 году перешёл в Институт стали, образованный на базе металлургического факультета Горной академии. В 1932—1935 гг. одновременно возглавлял кафедру химической технологии твёрдого топлива в Московском химико-технологическом институте имени Д. И. Менделеева.
В 1934 году на основании диссертации, защищённой в 1914 году, и научных трудов Высшая аттестационная комиссия Комитета по делам высшей школы при СНК СССР присудила Н. П. Чижевскому степень доктора технических наук.
В 1934 г. академик И. М. Губкин пригласил Н. П. Чижевского в Институт горючих ископаемых АН СССР. Там Н. П. Чижевский занимался вопросами расширения сырьевой базы коксовой промышленности и конструированием коксовых печей. Вскоре он оставил Институт стали и полностью посвятил себя работе в Институте горючих ископаемых.
В 1939 г. Чижевский был избран действительным членом Академии наук СССР.
Н. П. Чижевский умер 22 апреля 1952 года, похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище (1 уч., 16 ряд), рядом с ним похоронена жена Чижевская Валентина Фёдоровна (1884—1971) и дочь Чижевская Елена Николаевна (1907—1988).
Научные исследования
Металловедение и металлургия чугуна, стали и железа Первые научные исследования Н. П. Чижевского, начатые в Киевском политехническом институте, были посвящены изучению влияния азота, который считался вредной примесью, на механические свойства чугуна, стали и железа.
Для установления зависимости между содержанием азота и свойствами стали и железа Н. П. Чижевский разработал специальную аппаратуру, позволявшую определять содержание азота в железе и стали. Так как молекулярный азот не взаимодействует с твёрдым железом, то в качестве источника азота использовался аммиак. Было установлено, что оптимальный интервал взаимодействия аммиака с железом 450—600°С.
Н. П. Чижевский определил закономерности формирования структуры поверхностного слоя стали при её насыщении азотом, установил фазовые и структурные превращения при нагреве и охлаждении. Выявил многозонное строение диффузионного слоя: в приповерхностной зоне образуются нитриды Fe2N, глубже — эвтектоидная смесь (браунит), далее игольчатые выделения.
На стадии насыщения приповерхностного слоя азотом его твёрдость повышается, с увеличением времени насыщения происходит распад нитридов. При нагреве азотированного железа выше 600°С (до 750°С) и последующем быстром охлаждении происходит закалка как в углеродистой стали . Образуется структура подобная мартенситу.
Было также установлено влияние азота на сталь в присутствии ряда элементов: углерода, алюминия, марганца, кремния, хрома, ванадия, вольфрама, титана, никеля в ходе мартеновского и бессемеровского процессов.
Однако азот не всегда является вредной примесью в железо-углеродистых сплавах. Н. П. Чижевский впервые обнаружил свойство насыщенного азотом железа принимать закалку. Он разработал процесс насыщения поверхности стальных изделий азотом для повышения твёрдости и износоустойчивости изделий. Этот метод химико-термической обработки сталей азотом получил широкое распространение под названием «азотирование». Принципиальная схема лабораторной установки и принятая им методика проведения экспериментов явилась прообразом конструкторских решений современного печного оборудования для азотирования стали и существующей технологии процесса.
К вопросу о газах в чугуне, стали и железе, которые оказывают неблагопрятное влияние на металл, придавая ему хрупкость, Н. П. Чижевский возвращался и позднее.
В целях дегазации стали Н. П. Чижевский предложил плавить металл в условиях вакуума. Была разработана экспериментальная высокочастотная вакуумная печь для выплавки стали и конструкция полузаводской вакуум-печи для заводов «Электросталь» и «Серп и молот»
Было проведено всестороннее исследования нового металлургического процесса. Опыты показали, что вакуум-плавка позволяет получить сталь с минимальным содержанием газов.
Было установлено, что ряд высоколегированных жаропрочных сплавов, получаемых на этих заводах, горячая прокатка которых идёт с большим количеством брака (иногда до 100 %), после переплавки под вакуумом прокатываются без брака.
В дальнейшем это направление развивал ученик Н. П. Чижевского академик А. М. Самарин и другие. Они усовершенствовали процесс получения стали в условиях глубокого вакуума и создали на базе этого новые марки стали.
Диаграммы состояния систем Fe-C, Fe-B, Co-B, Fe-B-Ni
Н. П. Чижевский уточнил диаграмму состояния системы железо-углерод, показав, что линия SE должна быть прямой, для этого исследования им был разработан метод травления шлифов при высоких температурах в вакууме и введён в практику метод цветной металлографии, что имело большое самостоятельное значение .
Им была исследована система железо-бор и построена диаграмма состояния.