RSS    Реклама на сайте

Наши читатели



ААА

Статья из газеты Новокузнецк от 03.08.2011

Физика в промышленном городе

 

Наш земляк, заведующий кафедрой физики СибГИУ, Виктор Громов занял 39-е место в рейтинге российских учёных-физиков.

39-е место – это высоко или низко? Физикой у нас в России занимаются свыше 26 тысяч зарегистрированных в Интернете исследователей. Если принять во внимание, что 38 вышестоящих позиций занимают директора физических академических и отраслевых институтов и академики типа нобелевского лауреата Жореса Алфёрова, то от 39-го места гордость распирает за физику, в общем-то, провинциального (чего греха таить) вуза! Свыше 360 статей в физических журналах списка ВАК РФ (Высшей аттестационной комиссии РФ) зарегистрированы и могут быть доступны любому пользователю Интернета. Общее же число публикаций наших учёных превысило 2300. Ясно, что такой титанический труд – результат коллективной работы. Научная школа, которую возглавляет профессор Виктор Громов, «Прочность и пластичность материалов в условиях внешних энергетических воздействий» широко известна у нас в стране и за рубежом, прежде всего высоким уровнем исследований и тесными связями с производством. В течение 35 лет проводятся международные конференции в разных странах, подготовлено свыше 30 докторов и кандидатов наук, издано 39 монографий, внедрены в металлургическое производство физико-технические основы новых технологий.

Чем же занимаются в промышленном центре физики?

В 2004 году учёным-специалистам ЗСМК и СибГИУ была вручена премия Правительства РФ в области науки и техники за разработку и внедрение технологий безкислотного удаления окалины. После горячей прокатки катанки на поверхности образуется окалина – окисная плёнка, мешающая получению готового продукта – проволоки, так необходимой народному хозяйству. До этого окалину удаляли кислотным способом в ваннах. Оставалось много отходов кислоты, которую необходимо было утилизировать. Это экологическая проблема. Для разработки режимов кислотного удаления необходимо научно обоснованно оценить, сколько времени держать катанку в ванне, чтобы механические свойства проволоки не ухудшались. Это реализуется при моделировании и анализе глубины диффузионного проникновения атомарного водорода в металл. Та же самая задача решается при механическом удалении окалины при оценке напряженно-деформированного состояния при знакопеременной деформации.

ОАО «ЕВРАЗ Объединенный ЗСМК» производит, в основном, продукцию из малоуглеродистых и низколегированных марок стали, цены на которые определяются опять таки механическими свойствами. Повысить их можно, вводя легирующие дорогие добавки. Специалисты ЗСМК пошли по другому пути – применили термомеханическую обработку, суть которой заключается в охлаждении готового изделия потоками воды под давлением линии прокатного стана. Механические свойства готового проката при этом возрастают, как и цена. Добиваются такого результата методом проб и ошибок. Это долгий и трудоемкий путь. А если определить физическую природу формирования упрочнённых поверхностных слоёв, то станет абсолютно ясно, сколько нужно охлаждающих секций, какое давление воды в форсунках. Но чтобы это реализовать, нужен современный инструментарий и, прежде всего, просвечивающая и сканирующая электронная микроскопия, которого в СибГИУ, увы, нет. Помогает научная кооперация с Институтом черной металлургии в Москве, Институтом сильноточной электроники, Институтом физики прочности и материаловедения Томска, Институтом перспективных материалов в Шеньжень (КНР), куда в последнее время зачастили аспиранты и молодые кандидаты наук из СибГИУ.

 Вы спросите, откуда деньги? Из грантов Российского фонда фундаментальных исследований, которые регулярно выигрываются молодежью этой научной школы. И как результат – научно-разработанные физико-технические основы и режимы термомеханического упрочнения арматуры диаметром от 14 до 50 мм. Такая упрочненная арматура очень востребована, идет на строящиеся Олимпийские объекты. Выгода – предприятию, слава – специалистам ЗСМК в виде премий Правительства РФ 2006 г. в области науки и техники.

На ЗСМК упрочняют не только арматуру, но и такой сложный фасонный профиль, как двутавровая балка для шахтных монорельсовых дорог. Именно этой теме была посвящена кандидатская диссертация начальника прокатного производства Е.Г. Белова, защищенная в конце прошлого года и уже утвержденная ВАКом РФ.

 Все это так называемые прикладные исследования с акцентом на фундаментальность. А что же в области чистой науки? Это, прежде всего, слабые электрические поля. Трудно себе представить, но приложение слабого электрического потенциала в 0,5 В способно существенно изменить ползучесть цветных металлов. Идет научный поиск, накопление и осмысление результатов, их анализ. Кстати, ведущие зарубежные физические журналы с высоким импакт-фактором (это – количественная характеристика имиджа журнала в физическом мире, определяемая по числу ссылок на статьи в этом журнале) с готовностью принимают статьи новокузнечан к публикации.

Традиционно мощно выглядит научное направление, развиваемое в университете еще со времен одного из столпов физики быстропротекающих процессов В.М. Финкеля – электровзрывное легирование, позволяющее модифицировать свойства поверхности, насыщая их продуктами взрыва элементов, которые при традиционных видах химико-термической обработки ввести в металл не удается. Например, совместно бор и алюминий в титан. Это приводит к увеличению твердости, износостойкости, в том числе, при повышенных температурах. Области применения очевидны – авиастроение, космос. А если необходимо еще и иметь улучшенное качество поверхности после электровзрывного легирования, то на помощь приходит электронно-пучковая обработка. Сохраняя все достоинство электровзрывного легирования, она увеличивает глубину упрочненного слоя, делая поверхность зеркальной. Вот вам готовая технология для контактных пар трения с улучшенными характеристиками по износу.

Электронно-пучковая обработка является принципиально новым инструментом модифицирования структуры металла, которому подвластны практически все металлические изделия. Судите сами. Объединённый металлургический комбинат скоро начнёт катать 100-метровые рельсы, которые ждут железнодорожники. А в научной школе уже готовы предложить разработку технологии повышения контактной усталости рельсов, как одной из возможных и опасных причин выхода рельсов из строя при эксплуатации. Если рабочую поверхность рельсов обработать электронными пучками, то усталостный ресурс можно увеличить до 2-х раз. В чем причина уже знают в научной школе, где проведены фундаментальные исследования формирования структурно-фазовых состояний при электронно-пучковой обработке и их эволюция при многоцикловой усталости. Другое дело, заинтересованы ли в этом РЖД? А вот немецкие коллеги из университета Ганновера уже заинтересовались и хотят видеть у себя представителей научной школы из провинциального сибирского города, у которых рейтинг много выше, чем у коллег из физических, в том числе столичных, центров Академии наук.

С.В. Коновалов, доцент СибГИУ

Подготовила Лариса Фёдорова

Фото Марины Герман (из архива редакции)

Beta! Нашли ошибку в тексте? Выделите ее и нажмите enter