Громадные природные богатства края, замечательные качества руды, залегающей здесь часто у самой поверхности, легкость ее добычи, обилие лесов — а ведь вся металлургия тогда основывалась на древесном угле — и, главное, крайне дешевый труд большой армии закрепощенных, бесправных мастеровых и приписанных к заводам крестьян — обеспечили Уралу первенство в Европе по производству металла. Но была и еще одна причина. Замечательные уральские мастера-изобретатели на Златоустовском, Нижне-Тагильском, Воткинском, Гороблагодатском, Невьяновском и других заводах все время вносили усовершенствования в металлургическое производство. Новая (двухфурменная) система дутья, цилиндрическая воздуходувная машина, механизмы для разлива металла по изложницам, вагранки для приготовления литейного чугуна — все это явилось результатом их новаторской деятельности.
Русский металл звенел в те годы на полях сражений; отлитые на уральских заводах пушки в полной мере обеспечили огневую мощь русских армий; сокрушительные бортовые залпы с победоносных эскадр Ушакова и Сенявина возвестили миру о морском могуществе России. Уральские мастера, «люди огненных дел», лили и ковали металл для борьбы и побед.
В первые десятилетия XIX века произошли серьезные перемены. Английская промышленность, вскормленная щедрыми капиталовложениями, пришпоренная бешеной конкуренцией, стремительно развивалась, увлекая за собой и другие европейские страны, вступившие на путь капитализма. Россия же задыхалась в тисках старых, отживших свой век феодальных порядков. Основывая свое благополучие на нерушимых монопольных правах и крепостной зависимости рабочих, русские заводчики, в том числе и уральские, не боялись конкуренции и не желали вкладывать в производство новые капиталы, задерживая развитие фабрик и заводов.
Урал отставал. На Западе все заводское производство уже основывалось на паровом двигателе, а на Урале почти всюду продолжали крутиться деревянные водяные колеса. Но разве русские мастера не знали о паровом двигателе? Ползунов дал России это могучее средство на двадцать лет раньше Уатта! Горячее дутье, завершившее технический переворот в металлургии, получило широкое распространение на зарубежных заводах, но на Урале его почти не употребляли. И хотя уральские мастера очень быстро познакомились с этим важным изобретением, дальше успешных опытов дело не пошло.
В эти годы в Англии получил свое окончательное решение самый выгодный метод передела чугуна в железо — пудлингование. Уральские мастера одни из первых в Европе испытали и освоили его, но большинство уральских заводов ограничивалось лишь недорогим и нехлопотливым усовершенствованием старого, кричного способа. В 1857 году, когда Бессемер еще только продолжал свои первые опыты по переделу чугуна в литую сталь и разрабатывал окончательную конструкцию своего конвертора, в России на Всеволодовильвенском заводе уже пустили в ход первый конвертор. Опыты прошли успешно, но ими и ограничились.
Несмотря на общую отсталость России, лучшие русские мастера были не только на уровне последних достижений мировой металлургической техники, но и часто двигали ее вперед. На уральских заводах продолжала биться живая и деятельная творческая мысль, не угасала сила русского технического творчества. Замечательными достижениями техники отмечен и XIX век.
Урал стал родиной лучших в мире сталей. Талантливые мастера Нижне-Исетского, Нижне-Туринского, Воткинского, Пожевского и других заводов создали новые, более совершенные способы производства различных сортов стали. Производству высококачественных сталей было положено начало на Златоустовском заводе. Это относится к тому времени, когда во главе завода находился крупнейший ученый — металлург Павел Петрович Аносов. Он же раскрыл вековую тайну булата. С того времени искусные златоустовские мастера ковали клинки небывалой прочности и гибкости. Булаты Аносова свободно рубили кость и металл и легко сгибались под прямым углом. В 1841 году в Петербурге вышел из печати классический труд: «О булатах. Сочинение Корпуса горных инженеров генерал-майора Аносова», обобщавший опыты ученого. Прошло немного лет, и в 1857 году взял привилегию на способ производства высококачественной однородной стали Павел Матвеевич Обухов. Вскоре отлитые из его стали пушки получили всеобщее признание- лучших не знала ни одна другая армия в мире. Родиной и этого крупнейшего открытия был знаменитый Златоуст.