В зависимости от внешнего вида и качества Аносов делил «русский булат» по видам: полосатый, струистый, волнистый, сетчатый и коленчатый. Булаты, указывал Аносов, могут быть с крупными, средними и мелкими узорами; серого, бурого и чёрного цветов; без отлива, с отливом красноватым и золотистым.
В производстве булата не осталось никаких тайн. Подготовленное Аносовым описание методов производства его представляло собой чёткую и ясную технологическую инструкцию, в которой указаны «точные пропорции и качество материалов, необходимые для выплавки булата, время для тех или иных операций, каким «духомером» пользоваться для контроля за температурой».
«Совершенство булатов, — писал Аносов, — кроме состава, зависит от огнеупорности тиглей и стен самой печи. Итак, для получения совершенного булата необходимы следующие условия:
1. Лучший уголь, дающий наименее шлаку, как, например, чистый сосновый. 2. Плавильная печь, устроенная из самых огнеупорных кирпичей. 3. Огнеупорные тигли, не дающие ни малейших трещин. 4. Лучшее железо. 5. Чистый самородный графит. 6. Пожжённый кварц или доломит. 7. Сильнейший жар во время плавки. 8. Наибольшее время плавления. 9. Медленное охлаждение тигля. 10. Наименьшее нагревание при ковке».
Аносовская инструкция простиралась на все последующие процессы — отковку, закалку и т. д. «...при проковке булатов ни один нагрев не должен быть оставлен без внимания и точного доведения до степени жара, при которой узор теряется».
Научные выводы Аносова легли в основу науки о качественных сталях.
Своими опытами Аносов доказал, что узоры на металле отражают его кристаллическое строение, а это последнее зависит от многих причин, прежде всего от химического состава металла, способа выплавки, условий затвердевания и характера последующей механической обработки. Аносов первый установил влияние так называемой макроструктуры металла на его механические качества. Исследуя литой и кованый металл, Аносов указал на несколько типов макроструктур.
Иногда кристаллы металла представляли вытянутые прямые или волнистые полосы. В других случаях узоры покрывали поверхность сплошной сеткой или имели коленчатую форму. Аносов доказал, что при сетчатом или коленчатом расположении узоров обеспечиваются наиболее высокие механические качества стальных изделий.
Это его положение является очень важным для современной металлообработки. Широко распространенные сейчас процессы обработки металла давлением: прокатка, штамповка, ковка — позволяют деформировать кристаллы, вытянуть их в тонкие волокна и изогнуть но конфигурации изделия.
Однако не всегда узоры на булате выявляются сами собой. Чтобы сделать их более чёткими, необходимо протравить поверхность металла какой-нибудь кислотой. Аносов разработал подробную методику травления металлов для выявления их макроструктуры. Он исследовал действие на металл лимонного сока, соляной, серной и других кислот и пришёл к выводу, что их действие на железо, углерод и другие элементы, входящие в состав стали, неодинаково.
Россия стала второй родиной булатной стали. Замечательные златоустовские мастера вскоре научились выковывать из неё прекрасные сабли и кинжалы, которыми можно было рубить кость и многие металлы, которые могли сгибаться в кольцо и вновь вытягиваться в безукоризненно прямую линию. Русский булат стал таким же знаменитым, как и восточный.
Аносов открыл не только секрет приготовления булата. Своими трудами он заложил основы качественной металлургии и науки о металлах.
Результаты многолетних опытов были обобщены в классическом труде П. П. Аносова «О булатах», вышедшем в 1841 г. На титульной странице книги приводится её краткое содержание:
«Описание опытов, предпринятых для получения булатов; понятие, приобретённое из сих опытов; о различии булатов от стали и открытие самих способов приготовления их».
В том же году в Златоусте вышло приложение к этой замечательной книге, содержащее краткое описание опытов по выплавке любой стали и булата, проведённых в 1828—1839 гг.
Выдающийся труд русского инженера вошёл в золотой фонд мировой литературы по металлургии. Сразу же после выхода он был переведён на немецкий, французский, а потом и на другие языки.
В своей книге «О булатах» автор пишет, что ещё в 1831 г. он впервые в мире применил микроскоп
для исследования внутреннего строения стальных сплавов.
Выдающийся русский металлург положил начало микроскопическому анализу металлов, ставшему впоследствии одним из главнейших средств их наиболее полного изучения. (Многие годы честь разработки микроанализа металлов необоснованно пытались приписать англичанину Сорби, который занялся микроисследованиями спустя более чем 20 лет после Аносова.)
По инициативе Аносова в России ещё в 40-х годах прошлого столетия были предприняты успешные попытки создания литых стальных орудий. Эти его работы в последующие годы были развиты известным русским инженером П. М. Обуховым
