Передовые научные разработки в сфере черной металлургии — основа будущего процветания России

Объединение усилий в интересах технологического суверенитета 

В рамках взаимодействия институтов ученые ЦНИИчермет провели глубокие теоретические исследования, направленные на изучение свойств металла под воздействием экстремальных температур. В частности, изучены механизмы нанокристаллизации в металлических аморфных материалах в условиях криогенных температур, исследована физическая природа структурных состояний, способных обеспечить оптимальные физико-механические свойства аморфных сплавов в ходе комплексного воздействия криогенных температур и больших пластических деформаций.

Совместно с ВИАМ проведены разработки в интересах аэрокосмической отрасли. Благодаря усилиям двух ведущих материаловедческих институтов создана новая высокопрочная трип-сталь с повышенными сопротивлением усталости и коррозионной стойкостью, а также технология ее производства для использования в авиационной технике. В рамках данной работы сформирован большой научно-технический задел по классу трип-сталей, позволяющий повысить до шести раз ресурсообеспеченность и на четверть коррозионную стойкость ответственных авиационных узлов.

Тесная кооперация ЦНИИчермет и завода «Электросталь», ставшего стратегическим партнером Курчатовского института, сделала возможным создание материалов, обеспечивающих технологическую независимость и конкурентоспособность российской атомной отрасли.

Учеными разработан и промышленно освоен жаропрочный коррозионно-стойкий никелевый сплав нового поколения для применения в современных ядерных реакторах. Материал показал превосходство по прочности, пластичности и коррозионной стойкости по сравнению с зарубежными и отечественными аналогами. Благодаря особенностям структуры он относится к классу «умных» материалов и способен к повышению прочности под влиянием внешних воздействий, например высокой температуры.

Важным этапом взаимодействия ученых ЦНИИчермет и «Электростали» стала разработка и освоение выпуска коррозионностойкой стали для главного циркуляционного насосного агрегата реакторной установки на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем БР-1200. Сталь обладает стабильностью структуры в широком диапазоне температур, комплексом эксплуатационных преимуществ, сопоставимых с титаном, при меньшей себестоимости, что расширяет возможности отечественного оборудования нового поколения.

В послужном списке ЦНИИчермет есть также совместные работы еще с одним материаловедческим центром Курчатовского института — ЦНИИ КМ «Прометей». Специалисты институтов провели исследования, направленные на улучшение параметров штрипсовой стали.

Объединение усилий ведущих национальных материаловедческих центров страны сегодня имеет для российской экономики стратегическое значение. Речь идет не только и даже не столько об импортозамещении, сколько о формировании технологического суверенитета России и переводе промышленности страны на новый технологический уклад. И специалисты ЦНИИчермет готовы направить свой интеллект и руки на достижение этих высоких целей.

Задачи, возможности, ресурсы 

За более чем 80-летнюю историю работы Государственный научный центр «ЦНИИчермет им. И. П. Бардина» разработал ключевые металлургические технологии, получившие распространение во всем мире. В их число входят, например, применение кислорода в сталеплавильном производстве и непрерывная разливка стали. Благодаря наработкам института созданы целые подотрасли отечественной металлургии: порошковая, металлургия прецизионных сплавов и спецсталей, ферросплавов. Новым направлением работы ЦНИИчермет стало развитие инжиниринга.

Научный потенциал института имеет крепкую основу — 170 ученых в разные годы награждены государственными премиями в области науки и техники. Сегодня в ЦНИИчермет продолжают развиваться пять научных школ. Специалисты института разработали более 500 марок сталей и сплавов и 300 прецизионных сплавов. Институт — правообладатель 74 патентов на изобретения и 5500 технических условий.

В составе института — 11 научно-исследовательских центров, Научно-испытательный центр «Металлтест», Аналитический центр, Центр стандартизации и сертификации металлопродукции, Инжиниринговый центр, Экспериментально-производственный комплекс, а также Центр переподготовки и повышения квалификации.

Одной из важнейших задач в современных условиях является сохранение и эффективное использование имеющихся в стране инженерных и научных кадров. В рамках решения данной задачи институтом открыты пять региональных отделений — Липецкое, Уральское, Магнитогорское, Новокузнецкое и Южное — в местах концентрации предприятий российской металлургической промышленности и металлургического машиностроения. Сотрудники этих отделений — высококвалифицированные конструкторы и технологи, осуществляющие модернизацию и проектирование новых производств, технологических систем и отдельных видов оборудования.

В дополнение к этому специалисты металлургических предприятий проходят профобучение по программам повышения квалификации в Центре переподготовки и повышения квалификации ЦНИИчермет. Программы разработаны ведущими учеными, экспертами и специалистами металлургической отрасли с учетом мировых тенденций и передовых научных разработок.

Особое внимание уделяется научным кадрам. В ЦНИИчермет работают аспирантура и докторантура, действуют два диссертационных совета: по специальности 2.6.1. «Металловедение и термическая обработка металлов и сплавов (технические науки)» и по специальности 2.6.2 «Металлургия черных, цветных и редких металлов».

Вклад в развитие промышленности 

Научные компетенции специалистов ЦНИИчермет вносят реальный вклад в развитие отечественной промышленности. В числе разработок — новые стали и технологии толстолистового проката для газопроводных труб большого диаметра. Такие трубы успешно использовались в нефтепроводе Восточная Сибирь — Тихий океан, газопроводах «Южный поток», «Северный поток», БТС и в других проектах. Создан новый класс трубных сталей с повышенной деформационной способностью, освоено производство проката и труб и их применение для газопровода «Сила Сибири» в зонах активных тектонических разломов.

Для нефтегазовой отрасли разработано и освоено производство рулонного проката и электросварных сероводородостойких труб высоких классов прочности, устойчивых к коррозионному растрескиванию. Их использование позволяет безопасно эксплуатировать газо-, нефтепроводы при транспортировке сероводородсодержащих углеводородов.

Для российского автопрома ЦНИИчермет разработал кассетную технологию производства из стали одного химического состава проката разных типов и категорий прочности с повышенными показателями технологических и служебных свойств. Отсутствие кассетных технологий в России затрудняло выполнение предприятиями малых заказов. Разработаны и сегодня успешно используются автопроизводителями десятки марок кальциевых сталей, из которых изготавливаются более 800 деталей автомобиля.

Среди востребованных в промышленности разработок — подшипниковая сталь, отличающаяся низкой склонностью к карбидной неоднородности и повышенным эксплуатационным ресурсом. По сравнению с применяемой сегодня сталью ШХ15, новый материал позволяет продлить срок службы подшипника более чем в пять раз. При этом контактная выносливость возрастает в два — шесть раз, а отбраковка по карбидной неоднородности снижается в два — четыре раза.

Новое направление — инжиниринг 

С 2019 года ЦНИИчермет активно развивает инжиниринговое направление: действует Инжиниринговый центр, в состав которого сегодня входят Конструкторское бюро металлургического оборудования (Уральское отделение), Научный центр металлургических технологий и Центр реализации промышленных проектов.

Институт выполняет полный цикл работ по созданию и модернизации металлургического оборудования и производственных комплексов — от разработки конструкторской документации до авторского надзора за изготовлением, монтажом и испытаниями оборудования.

Одним из ключевых инжиниринговых проектов стала разработка конструкторской документации (базового и детального инжиниринга) для модернизации МНЛЗ-2, которая была введена в промышленную эксплуатацию Трубной металлургической компанией на Волжском трубном заводе в составе комплекса оборудования для производства непрерывнолитой заготовки. Впервые за последние три десятилетия в нашей стране была создана комплектная машина непрерывного литья заготовок по отечественному инжинирингу.

Тел. +7 495 777-93-01
E-mail: chermet@chermet.net
https://chermet.net