Главное

Подробности: Опубликовано 09.12.2025 16:31

В научных подразделениях ДВО РАН

ИМиМ ДВО РАН: как создаётся технологическое будущее России

В ноябре 2025 года постановлением правительства РФ Правительственная комиссия по импортозамещению преобразована в Правительственную комиссию по промышленности. Новая структура займётся обеспечением технологического лидерства, поддержкой национальных разработок в долгосрочной перспективе. В современном подходе, когда ключевыми становятся интеграция науки, производства и госинвестиций, именно научные институты выступают главными «архитекторами» прорывных технологий. О том, как уже сегодня создаётся технологическое будущее России – в материале об обособленном подразделении Хабаровского Федерального исследовательского центра ДВО РАН – Институте машиноведения и металлургии.

О работе института и проводимых научных исследованиях рассказал директор ИМиМ ДВО РАН, кандидат технических наук Олег Николаевич Комаров.

– Институт машиноведения и металлургии был создан в Комсомольске-на-Амуре более 35 лет назад. За эти годы, наверное, достигнуто немало значимых результатов.

– Институт был создан в период, когда в стране и, в частности, в Дальневосточном регионе возникла острая необходимость модернизации и разработки принципиально новых производственных процессов, способных конкурировать с зарубежными товаропроизводителями. Сегодня институт – один из ведущих научно-исследовательских организаций соответствующего профиля в Дальневосточном регионе. Удачное сочетание компетенций научных сотрудников института, являющихся специалистами в разных областях знаний, позволяет проводить комплексные исследования технологических процессов, включающие моделирования, получение экспериментальных данных и лабораторных образцов изделий. Институт занимает лидирующие позиции по уровню исследований и публикационной активности в своих направлениях. Только за последние пять лет сотрудниками института опубликовано более 200 печатных работ, зарегистрировано свыше 70 патентов РФ, выполнено 4 проекта по грантам различных фондов и бюджетов.

За время работы института были достигнуты значительные результаты в области металлургии, материаловедения, механики и в других смежных науках, используемые при модернизации известных и разработке новых технологических приёмов обработки материалов и изделий. Разрабатываемые и совершенствуемые институтом технологические процессы направлены на повышение качества производства, снижение себестоимости продукции, улучшение экологической и социально-экономической ситуации, а также обеспечение необходимого уровня технологической независимости. Вовлечение в рассматриваемые технологические процессы вторичных материалов с одновременной переработкой техногенных образований, а также оптимизация циклов производства изделий определяет их энергоэффективность и ресурсобережливость. Некоторые из разработок были опробованы или внедрены на производстве, целый ряд имеют высокий потенциал внедрения.

Например, запатентованный техпроцесс получения непрерывнолитых слябовых заготовок на машине непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), суть которого заключается в изменении способа подвода жидкой стали в кристаллизатор МНЛЗ. В ходе исследований получены результаты по разливке сталей 09Г2С и Ст3сп через разливочный погружной стакан, конструкция которого отличается от традиционного эксцентрически расположенными выходными отверстиями. По результатам исследований и испытаний проката технология была внедрена в производство.

Другим примером заинтересованности со стороны предприятий стала реализация неисключительных прав на использование одного из запатентованных способов получения стальных отливок методом алюмотермии. Этот метод использовался строительной фирмой для получения наконечников винтовых свай в виде конусов для возведения различных конструкций, в том числе жилых домов. В данном случае важным при выборе метода литья явились несколько преимуществ алюмотермии, связанные с возможностью получать заготовки вне специализированных подразделений и использовать в качестве шихты вторичные материалы, обеспечивающие снижение себестоимости изделий при сохранении требуемого качества. Метод алюмотермии позволил создать ряд технологических процессов получения литых широкого спектра изделий и сплавов.

Алюмотермия в сварочных процессах нашла своё применение при автоматической дуговой сварке и наплавке порошковой проволокой с активным наполнителем. Метод позволяет получать улучшенные характеристики сварных соединений за счёт образующегося электродного металла, способствующего равномерному наполнению сварочной ванны, и теплоизоляционным свойствам формирующегося шлака, которые приводят к более медленному и, соответственно, равномерному затвердеванию материала шва, что позволяет получать неразъёмные соединения повышенного качества с глубоким проваром без коробления изделий. Такой способ получения свариваемых конструкций имеет перспективы для дальнейшего развития с высоким потенциалом внедрения.

Ещё одно направление деятельности института – исследование и совершенствование технологических процессов получения профильных заготовок методом одновременного литья и деформации металла в твёрдо-жидком состоянии. При внедрении на предприятиях этот метод может использоваться параллельно с основным технологическим процессом, например, для выпуска профильной продукции из сплавов, не входящих в план массового производства.

Нами совершенствуется технология получения литья повышенной размерно-геометрической точности, при которой используются пористые прессованные выплавляемые модели. Такие модели, в отличие от традиционных, формируются путём уплотнения воскообразных порошковых модельных материалов в стальных пресс-формах, адаптированных для выполнения последовательности операций дозирования порошка, снабжённых прессующими элементами. Формируемая выплавляемая пористая модель позволяет упразднить ряд неблагоприятных явлений, сопровождающих применение моделей, полученных традиционным способом.

– Над какими перспективными исследованиями сейчас работают учёные института?

– Продолжаются работы над разработками, связанными с изучением сварочных процессов толстостенных конструкций, с эффективным применением побочных продуктов алюмотермии, с улучшением комплексных характеристик железоалюминиевых сплавов, со способами получения изделий с высоким комплексом характеристик, обеспечиваемым применением интенсивной пластической деформации с кручением и т.д.

Разработан и совершенствуется новый способ интенсивного пластического деформирования металлических заготовок в виде полусферического слоя, выполненных из высокочистого алюминия А99 (Al4N). Упрочнение материалов интенсивным пластическим деформированием – это широко используемый способ улучшения механических характеристик материалов и изделий, в том числе не упрочняемых термической обработкой, за счёт изменения характеристик структурных составляющих за одну операцию.

Работаем и над другими способами, связанными с упрочнением материалов методом автофретирования (вращения), с изучением соединений горячей посадкой, с исследованием свойств льда и разработкой способов его упрочнения, удаления и разрушения, с получением комбинированных металлокерамических и биметаллических изделий.

– Насколько ваши технологии востребованы реальным сектором экономики?

– Первостепенная наша задача – выполнение государственного задания, а также внедрение наиболее востребованных, значимых и перспективных результатов исследований института на производстве. При этом не менее важно для нас сотрудничество с предприятиями по решению их актуальных научно-технических задач. Как правило, эта работа связана с выборочным контролем качества выпускаемой продукции, необходимостью отладки технологических процессов получения изделий и определения причин разрушения металлических деталей в процессе эксплуатации и иных задач, путём изучения физико-механических свойств, структуры и химического состава сплавов. С рядом организаций мы работаем на постоянной основе.

– В прошлом году в рамках национального проекта «Наука и университеты» в институте была открыта молодёжная лаборатория механики материалов и конструкций. Над чем работают учёные?

– Предпосылкой для создания лаборатории стала постоянно возрастающая потребность в материалах с совершенными свойствами, способными функционировать в условиях арктической зоны. Интенсивное освоение Арктики и развитие Северного морского пути открывает новые перспективы экономического роста и формирует актуальные задачи для целого ряда отраслей промышленности и науки. Добыча ресурсов, транспортировка грузов, а также иные сопутствующие мероприятия в условиях арктического холода требуют применения объектов инфраструктуры, машин и механизмов, инструмента, оснастки и т.д., выполненных из специальных материалов, способных безаварийно функционировать в сложных условиях отрицательных температур. Деятельность нашей молодёжной лаборатории направлена на получение научно-практических результатов, связанных с разработкой: энергоэффективных технологических процессов и созданием новых сварочных и наплавочных материалов; технологий упрочнения материалов деформированием при высоком давлении; способов получения и управления свойствами алюмотермитных сплавов – для применения в широком диапазоне температур и агрессивного внешнего воздействия.

– Олег Николаевич, какими вы видите перспективы развития ИМиМ ДВО РАН?

– Сегодня ведётся активная деятельность, направленная на расширение спектра проводимых научно-исследовательских, консультационных и иных работ, развитие научных направлений ИМиМ ДВО РАН и наращивание взаимовыгодного сотрудничества с промышленными предприятиями Хабаровского края путём проведения совместных исследований и внедрения разработок института, имеющих высокий уровень готовности. Это, безусловно, способствует решению части существующих проблем производства, а у института появляется возможность модернизации и пополнения материально-технической базы, а также увеличения кадрового состава. Мы открыты для сотрудничества.

Светлана Шакирова

Фото из архива ИМиМ ДВО РАН