При остывании сталь уменьшается в объеме, однако внешние размеры слитка уже определены коркой затвердевшего металла. Жидкого вещества не хватает для заполнения внутренней полости слитка, часть его остается пустой, образуя так называемую усадочную раковину. В слитке, где находится большое количество кристаллов, их растущие ветви переплетаются друг с другом и взаимно друг друга искривляют. Однако бывают случаи, когда отдельный кристалл начинает расти в усадочной раковине. Такому кристаллу нет препятствий для роста со стороны других кристаллов.
Д. К. Чернов собирал и тщательно изучал эти обособленно выросшие стальные кристаллы. В его коллекции хранился громадный кристалл, найденный в усадочной раковине 100–тоНного стального слитка. Кристалл — уникум весил 3,45 килограмма, а длина его составляла 39 сантиметров. Фотография этого знаменитого кристалла, названного «кристаллом Чернова», и его классические схемы, объясняющие процессы кристаллизации, вошли во все руководства по металлографии и пользуются всемирной известностью.
В 1880 году Д. К. Чернов вынужден был покинуть Обуховский завод, которому он отдал 14 лучших лет своей жизни. Восьмидесятые годы прошлого столетия характеризовались развитием промышленности на юге России. Знаменитый русский химик Д. И. Менделеев указывает на «будущую силу, покоящуюся на берегах Донца». Эта сила заключается в богатейших запасах каменного угля, железных руд и других полезных ископаемых. Д. К. Чернов отправляется на юг, где в течение трех лет занимается разведками каменной соли в Бахмутском уезде Екатеринославской губернии. Разведки эти увенчались успехом: найденные Д. К. Черновым залежи соли начинают разрабатываться в промышленных целях.
В 1884 году Д. К. Чернов снова возвращается в Петербург. Работает главным инженером отдела по испытанию заказов Министерства путей сообщения. В 1889 году он приглашается руководителем кафедры металлургии находившейся тогда в Петербурге старейшей высшей военной школы в России — Артиллерийской академии. Эту кафедру он сохранял за собой до самой смерти.
Д. К. Чернов является автором ряда важнейших работ в области металлургии и металлообработки вообще и артиллерийского производства в особенности. При его непосредственном участии происходило перевооружение русской армии трехлинейными винтовками. Он разработал оригинальный метод термической обработки стальных бронебойных снарядов. Д. К. Чернов исследовал важный вопрос выгорания каналов стальных орудий при стрельбе, т. е., другими словами, стойкость стали против разрушительного действия газов высокой температуры.
Д. К. Чернов изучает полет птиц, присматривается к устройству и работе их крыльев и приходит к выводу, что человек может летать, опираясь на крылья. Он разрабатывает проект летательного аппарата, основной частью которого является воздушный винт — пропеллер, приводимый в действие специ — ально установленным двигателем. Задолго до появления первого аэроплана, на заседаниях Русского технического общества 17 и 23 декабря 1893 года, Д. К. Чернов подробно докладывает о возможности полетов без помощи баллона. Развитие авиации показало, что и в этом вопросе он стоял на верном пути.
Терпеливо и настойчиво изучал Д. К. Чернов характерные особенности старинных скрипок работы знаменитых итальянских мастеров. Он исследовал различные способы сушки и склейки дерева, форму изгиба скрипичных дек, различный состав лаков для покрытия скрипки. Собственноручно он изготовлял скрипки, и настолько хорошо, что даже специалисты зачастую затруднялись отличить старинные итальянские скрипки от скрипок, изготовленных ученым — металлургом.
Д. К. Чернов почти 30 лет преподавал в Артиллерийской академии. Он был замечательным педагогом. Его лекции захватывали слушателей. Несколько поколений русских артиллеристов прошло серьезную школу под руководством Д. К. Чернова. Уезжая на заводы, они не теряли связи со своим учителем, который всегда быстро и аккуратно отвечал на многочисленные письма, давал производственные советы и справки бывшим ученикам. Научный авторитет Д. К. Чернова был признан не только в России, но и далеко за ее пределами. Он состоял почетным членом Артиллерийской академии, Петербургских технологического и политехнического институтов, почетным председателем Русского металлургического общества и ряда других организаций. Он был избран почетным вице — председателем Английского института железа и стали, почетным членом Американского института горных инженеров и т. д.
Осенью 1916 года Д. К. Чернов опасно заболел и вынужден был выехать для длительного лечения в Крым. В первые годы после революции он не мог возвратиться в Петроград к своей большой преподавательской и научной работе. Эти годы больной 80–летний ученый жил впроголодь. В это время Д. К. Чернов получил приглашение переехать для работы в Англию. Однако он категорически отказался покинуть свою родину, которой отдал все свои силы.
2 января 1921 года Д. К. Чернов умер в Ялте.