Вернуться к Научные подразделения

Отдел 40. Общего материаловедения

Руководитель

Васильева Мария Ильинична кандидат технических наук, заведующий отделом материаловедения

тел.: +74112 39-05-73

e-mail: vasileva_mi@mail.ru

Направления исследований:

Фундаментально-прикладные исследования в области разработки конструкционных и функциональных материалов, высокоэффективных технологий повышения их эксплуатационных свойств.

Развитие теоретических представлений о структуре и свойствах конструкционных материалов. Разработка нового подхода к созданию материалов на основе системного анализа условий формирования физико-механических характеристик для управления их качеством. Создание нового поколения конструкционных материалов с повышенным комплексом физико-механических характеристик по принципу установления взаимосвязи между составом, структурой и свойствами.

В составе отдела 14 сотрудников, работающих на постоянной основе.

Научный персонал – 8 человек.

В их числе 1 доктор, профессор и 6 кандидатов технических наук.

Состав отдела

Яковлева Софья Петровна  

доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник, научный руководитель направления

тел.: +74112390577

e-mail: s.p.yakovleva@iptpn.ysn.ru

Винокуров Геннадий Георгиевич

кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник

тел.: +74112390574

e-mail: g_g_vinokurov@iptpn.ysn.ru

Махарова Сусанна Николаевна

кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник

тел.: +74112390612

e-mail: snmachar@yandex.ru

 Стручков Николай Федорович

кандидат технических наук, старший научный сотрудник

тел.: +74112390597

e-mail: struchkov_n@rambler.ru

Борисова Мария Захаровна

кандидат технических наук, старший научный сотрудник

тел.:  +74112390596

e-mail: bormaria@yandex.ru

Лебедев Дмитрий Иосифович

кандидат технических наук, научный сотрудник

тел.: +74112390597

e-mail: uranhai@rambler.ru

Сивцева Анастасия Васильевна

научный сотрудник

тел.: +74112390612

email: sianva@yandex.ru

 Оконешникова Екатерина Семеновна

Ведущий инженер

тел.: +74112390586

Птицына Алина Васильевна

Ведущий инженер

тел.: +74112390586

email: pticyna.alina@mail.ru

Федоров Михаил Владимирович

Ведущий инженер

тел.:  +74112390596

email: fedorov.83@mail.ru

Корнильева Галина Михайловна

Ведущий инженер

тел.: +74112390573

 Холмогорова Валентина Иннокентьевна

Ведущий инженер

тел.: +74112390573

 Акимова Мария Панфиловна

Ведущий инженер

тел.: +74112390596

email: mar1ya_ak1mova@mail.ru

Бюджетные научные проекты

Программа фундаментальных исследований СО РАН

Приоритетное направление III.28. Система многокритериального связного анализа, обеспечения и повышения прочности, ресурса, живучести, надежности и безопасности машин, машинных и человеко машинных комплексов в междисциплинарных проблемах машиноведения и машиностроения. Научные основы конструкционного материаловедения. Программа III.28.1. Разработка междисциплинарных научных основ создания новых материалов и применения перспективных технологий для экстремальных условий эксплуатации (координатор чл.-к. РАН М.П. Лебедев).

Проект III.28.1.3. Развитие системно-структурного материаловедения и разработка технологий получения износостойких покрытий и высокоэффективных макрогетерогенных материалов (алмазных композитов, базальтопластиков) (научный руководитель  Яковлева С.П., д.т.н., проф.).

Блок 1. Разработка новых порошковых материалов и технологических режимов газотермического напыления трибоповерхностей для длительной работы изделий в условиях повышенных контактных нагрузок на основе выявления взаимосвязи состава, структуры и свойств, природы упрочнения при введении ультрадисперсных добавок и закономерностей эволюции поверхностей трения (научный руководитель: в.н.с. отдела материаловедения ИФТПС СО РАН, к.т.н. Г.Г. Винокуров).

Блок 2. Разработка гибридных технологий синтеза высокоресурсных алмазно-абразивных композитов на основе изучения особенностей структурного состояния, межфазного взаимодействия, уровня алмазоудержания и физико-механических параметров как факторов, определяющих их служебные свойства при различных температурно-силовых воздействиях, в том числе характерных для эксплуатации бурового инструмента в условиях криолитозоны. (Шарин П.П.).

Блок 3. Разработка технологий получения высокопрочных конструкционных материалов с базальтоволокном из базальтовых пород РС (Я) на основе исследования устойчивости полиэпоксидных матриц и влияния нанодисперсных модификаторов на функциональные свойства базальтопластиков. (Кычкин А.К.).

Основные приоритетные результаты фундаментальных исследований

Повышение и восстановление прочности сварных конструкций для Севера методом взрывной обработки

Установлена природа прочности ферритно-перлитных структур после высокоскоростной деформации взрывом:

  • Улучшается однородность субструктуры, что является существенным фактором замедления развития процессов деструкции;
  • Происходит делокализация микропроцессов пластической деформации последующем растяжении;
  • Идет интенсивное формирование прочностного каркаса в виде стенок однородной мелкоячеистой субструктуры;
  • Выявленные факторы создают условия для проявления вязкой составляющей при разрушении. Определяют упрочнение (при незначительном снижении прочности) и рост сопротивления хрупкому разрушению материала после взрывной обработки.

Объемное наноструктурирование металлических материалов

  • Впервые показан и исследован эффект формирования наноразмерных структурных элементов в конструкционной стали при комбинировании метода холодного РКУП с низкотемпературным отжигом.
  • Показано, что создание в ферритно-перлитной стали гетерогенной структуры системы «субмикронная ферритная матрица- наноразмерная карбидная фаза» обеспечивает технически значимое улучшение комплекса физико-механических свойств, в том числе сопротивления хрупкому разрушению и износу.
  • Повышение свойств обусловлено способностью мультимодальной наносубмикронной структуры к самоорганизации в виде динамических мезообъемов с высоким сопротивлением развитию процессов деструкции.

Получение порошковых покрытий

  • Разработаны новые порошковые составы и технологические режимы получения износостойких поверхностей и материалов, исследованы закономерности их формирования и фрикционного разрушения, взаимосвязи между составом, структурой и свойствами;
  • Показано, что рост износостойкости покрытий из новых порошковых материалов обеспечивается совместным действием эффекта упрочнения ультрадисперсными тугоплавкими добавками и их модифицирующим влиянием, обуславливающим измельчение структурных составляющих и улучшение однородности структуры покрытий;
  • На основе теории случайных процессов и методов Монте-Карло разработаны статистические подходы, устанавливающие единые принципы в описании закономерностей формирования и изнашивания макроструктуры износостойких порошковых покрытий и материалов, полученных высокоэнергетическими технологиями.

Алмазометаллические композиты

  • Получены новые фундаментальные результаты в области разработки высокотехнологических методов создания порошковых материалов с использованием неравновесных процессов (ударно-волнового нагружения).
  • Дано научное обоснование и методом взрывного прессования получены износостойкие алмазометаллические композиты (АМК) с матрицей из недефицитных железоуглеродистых сплавов. Уровень износостойкости соответствует износостойкости алмазных карандашей промышленного изготовления. Расход алмазного сырья уменьшен более чем вдвое.

Основные практические результаты

  • Разработаны модифицированные порошковые материалы с добавками ультрадисперсных порошков тугоплавких соединений и технология нанесения газотермических покрытий на детали, повышающая их износостойкость в 1,5-2 раза (получены 5 патентов РФ).
  • Разработана технология взрывной обработки сварных металлоконструкций для Севера;
  • Разработана методика определения остаточных деформаций в металлах при обработке взрывом.
  • Разработана технология наноструктурирования сталей для многократного комплексного улучшения механических свойств, в том числе хладостойкости и износостойкости (патент РФ).
  • Изготовлены и испытаны образцы резьбового крепежного изделия – шпильки. Испытания подтвердили возможность получения из стали с субмикронной  структурой соответствующих ГОСТу изделий повышенного класса прочности: наблюдали повышение класса прочности шпилек с 4.8 (сталь в исходном состоянии) до 8.8.
  • Разработана технология получения алмазометаллических композитов из смесей порошков природного алмаза и недефицитных железоуглеродистых сплавов, сочетающая взрывное прессование и кратковременный высокотемпературный нагрев и получены опытные образцы алмазометаллических композитов с износостойкостью, соответствующей уровню износостойкости промышленных алмазных карандашей, но при более чем вдвое меньшем расходе алмазного порошка (патент РФ).