Казалось бы, производство стальных пушек можно было считать налаженным. Но это было не так. Пои дальнейших испытаниях как Златоустовских, так и петербургских стальных пушек одни из них выдерживали сотни и тысячи выстрелов, а другие, сделанные из той же стали, почему-то разрывались после второго или третьего.
И вновь возник вопрос: годится ли сталь для производства пушек? Посланный для ознакомления с положением дел на иностранных заводах один из высокопоставленных чинов горного ведомства Фелькнер вынужден был констатировать, что на заграничных заводах дело обстояло точно так же, как и на русских: одни орудия выдерживали сотни выстрелов, другие — при первой пробе рвались. Фелькнер из этого сделал вывод, что «идея приготовления крупных орудий из одной стальной болванки должна быть оставлена» — он звал назад, к чугуну и бронзе.
Иначе подошли к этому делу русские инженеры Калакуцкий и Лавров. Они твердо решили дознаться, отчего одни пушки служат безотказно, а другие после первых выстрелов выходят из строя. Единственным исследованием о стали являлось тогда сочинение Аносова «О приготовлении литой стали». К нему и обратились военные приемщики стальных орудий в Златоусте Калакуцкий и Лавров.
Сочинение Аносова навело их на мысль, что причины разрыва пушек надо искать не в химическом составе стали, а в ее физическом состоянии. В своем сочинении Аносов обращал особенное внимание на способы и скорость разливки стали. И уже в одной из первых своих статей — «Проба стальных орудий» — Н. В. Калакуцкий подчеркивал, что на качество стали влияют многие факторы, а именно: скорость отливки, температура выливаемого металла, перерывы литья при задержке подачи тиглей, состав плавильных тиглей, температура нагрева перед ковкой, мощность молота, способ ковки и т. д.
Лавров и Калакуцкий, таким образом, вплотную подошли к решению загадки: «почему рвутся стальные пушки?»
Исчерпывающий ответ на этот вопрос дал Д. К. Чернов, который в 1866 году специально был приглашен на петербургский сталепушечный завод, известный под названием Обуховского.
Еще в студенческие годы Д. К. Чернов познакомился с трудами Аносова — статьей о производстве литой стали и сочинением «О булатах». На Обуховском заводе Чернов лично узнал выписанных из Златоуста мастеров и рабочих-сталеплавильщиков; некоторые из них работали с Аносовым.
Чернов увидел литую сталь, которая производилась по рецептам Аносова — Обухова. Химический состав ее был прекрасный, слитки получались отличные. В поисках причин разрыва пушек Чернов задумал проследить весь дальнейший путь стали. Вооружившись лупой, он стал изучать сталь, из которой отливались пушки. Чернов заметил, что в местах разрушений сталь имела крупнозернистое строение, в то время как на орудиях, действовавших безукоризненно, сталь была мелкозернистой. Химический же состав металла тех и других пушек был одинаковым.
В чем же причины этого, почему одна и та же сталь приобретает разное строение? Нет ли связи между внешним видом стали и ее свойствами; не замечались ли раньше такие явления?
Чернов вновь обратился к трудам Аносова.