В конце 1760-х годов оружейный завод в Златоусте был продан тульскому купцу 1-й гильдии Лариону Ивановичу Лугинину, в 1797-м его внуком отдан в аренду купцу 1-й гильдии Андрею Андреевичу Кнауфу. В 1799 году завод был продан за 1,8 млн рублей государственных ассигнаций банку и поступил в ведение Берг-коллегии.

В 1800 году вместе с другими заводами Златоустовского горного округа (Саткинским, Кусинским, Миасским, Артинским) был вновь отдан в аренду Кнауфу на «особых обстоятельствах, не могущих быть публичными». В 1811-м завод окончательно был взят в казенное владение.

На рубеже XVIII–XIX веков на 3латоустовском оружейном заводе действовало 20 кричных горнов и 20 молотов, выплавлялось до 210 тысяч пудов чугуна, производились различные сорта железа: полосовое (до 70 тысяч пудов в год), сортовое (до 50 тысяч пудов), плющильно-резное (до 40 тысяч пудов), дощатое или листовое (до 10 тысяч пудов).

Три ружейных ствола с клеймом «З.О.Ф.» цилиндрической формы на деревянной подставке, которая была окрашена в черный цвет, были созданы из златоустовской стали во второй половине XIX столетия. Они являлись экспонатами Московской Всероссийской промышленно-художественной выставки 1882 года. За приготовление ружейных стволов из мартеновской стали заводы Златоустовского горного округа были награждены серебряной медалью.

Экспертная комиссия промышленно-художественной выставки признала горные заводы Златоустовского казенного горного округа достойными диплома 2-го разряда за способы применения мартеновской стали к выделке ружейных стволов, за введение металлических ванн для закалки клинков, за введение наждачных точил, а также за опыты, которые удешевляли выделку стали.

Стволы первых берданок — однозарядных винтовок, которые получили свое наименование в честь американского полковника Хайрема Бердана, — готовились на Златоустовском заводе и поставлялись для сборки оружия в Тулу. Данные ружейные стволы были переданы в музей в 1960 году музеем Ленинградского горного института имени Г.В. Плеханова (до 1917 года — Горный институт).