Последних писем Черепанова Н. Н. Демидов, доживавший остаток жизни в своем флорентийском дворце, не получил. Он скончался вдали от родины в 1828 г. Его колоссальные богатства достались сыновьям – Павлу (1798–1840) и Анатолию (1812–1870). Участие в управлении промышленной империей Демидова мог принимать лишь Павел – его брат был еще слишком молод. Наследники демидовских заводов и не рвались вникать в тонкости дела, которому их отец отдал всю жизнь. Они были некомпетентны, да и проживали в основном за границей. Анатолий Демидов к тому же практически не знал русского языка. После смерти Н. Н. Демидова произвол дирекции только усилился, инициатива заводских специалистов сковывалась еще сильнее. П. Н. Демидов был крепостником до мозга костей, еще почище родителя. В одном из самых первых предписаний, адресованных заводской конторе, четко дал понять, что свободомыслия не потерпит, а людей, «нарушающих спокойствие», отдаст на правеж заводскому исправнику. Однако к Черепановым Павел Демидов отнесся в целом снисходительно, возможно, потому, что знал: его отец состоял с Ефимом Черепановым в переписке. Поскольку же Н. Н. Демидов все-таки разрешил Черепанову строить вторую паровую машину для Медного рудника, его наследник не стал этому противиться. Н. Н. Демидов также обещал щедро наградить Черепанова за Анатольевскую машину, новый заводовладелец решил отцовской воле не перечить. По-видимому, ему импонировал также интерес, проявленный к достижениям нижнетагильских мастеров выдающимся немецким ученым Александром Гумбольдтом. В июне 1829 г. Гумбольдт и сопровождающие его лица прибыли в Нижний Тагил. Они побывали на заводах и рудниках, осмотрели и паровые машины Черепановых. Гумбольдт остался доволен увиденным, работа уральских мастеров заслужила его высокую оценку.

Проводив гостя, Черепановы приступили к постройке новой паровой машины. Она предназначалась для Владимирской шахты. Работы начались в марте 1828 г., завершились в декабре 1830-го. Об этом заводское начальство сообщило петербургской конторе. Вторая машина, как и первая, успешно прошла все испытания и начала бесперебойно отводить воду из рудника. Мощность Владимирской машины сначала оценили в 36 лошадиных сил, но затем внесли поправку и повысили ее до 40.

За выдающиеся достижения в труде, оцененные в том числе Александром Гумбольдтом, уральское заводское начальство решило ходатайствовать в Петербург о награждении Ефима Черепанова золотой медалью. Министр финансов Канкрин запросил «отзыв по сему предмету» у Павла Демидова, тот ответил, что «весьма будет доволен, если служитель сей удостоится сего знака монаршей милости». Канкрин поддержал это мнение, отметив, что Черепанова следует наградить золотой медалью «за отличные способности и труды не только в пользу частных, но и казенных заводов». Но даже поддержки двух таких влиятельных особ оказалось недостаточно, чтобы воздать выдающемуся механику по заслугам. На двух заседаниях Комитета министров в январе 1833 г. слушался вопрос «о награждении заводского служителя Черепанова золотой медалью». И в итоге Комитет министров принял решение… Черепанова не награждать. Вся выморочная логика этого вердикта сводилась к рецидиву сословного мракобесия: мол, неуместно награждать золотой медалью крепостного. В протоколе так и говорится: «Комитет, имея в виду, что золотые медали существующими правилами предоставлены в награду купечеству, полагал: наградить Черепанова серебряной медалью на аннинской ленте». Николай I это решение утвердил. Ирония судьбы: весь этот пресловутый Комитет министров впоследствии удостоился упоминания историков лишь потому, что судил и рядил насчет награждения «крепостного мужика» Ефима Черепанова. Хотя понятно, что все эти расфуфыренные вельможи не стоили и мизинца великого русского изобретателя.

Повышенное внимание к паровым машинам вовсе не означало, что Черепановы с прохладцей относились к другим своим обязанностям. Они много занимались водяными двигателями, плотинами и прочими гидротехническими сооружениями, устройством водяных мельниц. Сохранились донесения Ефима Черепанова в заводоуправление, в которых он предлагал различные меры по улучшению мукомольного производства. Приходилось заниматься и хозяйственной рутиной, например, надзирать за строительством изб для крепостных переселенцев, прибывавших в огромных количествах на демидовские заводы. Будучи сам крепостным (это при всех-то его заслугах и наградах!), Ефим Черепанов пытался по мере сил и возможностей облегчить устройство переселенцев на новом месте, следил за тем, чтобы жилье для них строилось как можно лучше.

Тем временем производство уральского чугуна и железа продолжало снижаться. Если в 1825 г. на нижнетагильских заводах было выработано около 8,6 тыс. тонн железа, то спустя пять лет лишь 5,6 тыс. тонн. По свидетельству советского экономиста и статистика, действительного члена АН СССР С. Г. Струмилина, сбыт русского, в частности, тагильского железа на мировом рынке продолжал падать. Если в 1793 г. Англия ввезла 36 тыс. тонн русского железа, то в 1827 г. – менее 10 тыс. тонн. Как уже отмечалось, главным сдерживающим фактором оставались крепостнические порядки в уральской промышленности, мешавшие ее технической перестройке. Оставляло желать лучшего и качество многих партий русского железа – следствие технического регресса. Черепанов, побывавший в Англии, пришел к выводу, что на качество экспортируемого металла необходимо обратить особое внимание, иначе оно будет постоянно проигрывать шведскому. «Шведское железо здесь предпочитается нашему потому, – писал Черепанов, – что оно делается чище и проварнее, а стальных дел мастера утверждают, что если и наше бы было так сделано, то они предпочли наше». По свидетельству демидовского комиссионера Спенса, Черепанов наметил целый ряд мер, которые должны были привести к значительному повышению качества уральского металла. От имени английских заказчиков в письмах Демидову Спенс настаивал на том, чтобы именно черепановский план был приведен в исполнение. Однако ни демидовские приказчики, ни он сам не вняли наставлениям англичанина, не обратили должного внимания на указания Ефима Черепанова. Качество уральского железа, отправляемого на экспорт, продолжало оставаться неровным. Единственным способом повысить его конкурентоспособность было побыстрее внедрять в практику русских железоделательных заводов новую технику и передовые технологии. Понимая это, Черепанов много занимался созданием прокатного стана. Опыты с моделью прокатного стана или, как тогда говорили, раскатной машины Е. А. Черепанов начал производить еще в 1826 г. в своей домашней мастерской. Экспериментировал Черепанов также с железной рудой, сравнивая отечественное сырье с зарубежным, главным образом шведским. В итоге пришел к выводу, что руда одного из тагильских рудников – Высокогорского по составу лучше шведской, да «и в проплавке высокогорская вернее, тверже». Дальнейшие анализы руд подтвердили правоту Черепанова, его уверенность в том, что уральская металлургия имеет все предпосылки для выплавки железа лучшего, чем у шведов.

Немало времени Черепанов уделял совершенствованию доменного производства. В его донесениях не раз говорилось об участии механиков в сооружении и перестройке доменных печей. Однако в скором времени вопрос о домнах отошел на задний план – Черепанову было поручено заняться развитием медеплавильного производства, которому Демидов придавал очень большое значение. На его заводах выплавка меди увеличивалась из года в год, постоянно вводились в действие новые медеплавильные печи. Черепанов с присущими ему энергией и энтузиазмом взялся выполнять хозяйское поручение, тем более что он и сам считал необходимым развивать и совершенствовать медеплавильное производство, впрочем, как и другие направления отечественной металлургии. При непосредственном участии Черепанова в октябре 1824 г. были пущены в действие три новые, более производительные печи.