Научный центр металловедения и физики металлов (НЦМФМ)
ГНЦ ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П. Бардина»
НЦМФМ проводит фундаментальные исследования фазовых структурных превращений в материалах, моделирует основные этапы металлургического передела, разрабатывает новые материалы с повышенными эксплуатационными свойствами
Основные направления деятельности:
Фундаментальные исследования фазовых структурных превращений в микрокристаллических, нанокристаллических и аморфных материалах, полученных закалкой из расплава и интенсивной пластической деформацией.
Изучение взаимосвязи процессов пластической деформации и фазовых превращений в сталях и сплавах.
Создание теоретических моделей прочности и пластичности кристаллических и аморфных твердых тел.
Создание новой теории металлургических шлаков.
Математическое и физико-химическое моделирование основных этапов металлургического передела (непрерывная разливка, внепечная обработка, рафинирование, горячая прокатка) с целью повышения экологической безопасности и получения оптимальной структуры и фазового состава промышленных сталей и сплавов.
Разработка новых материалов с повышенными эксплуатационными характеристиками (вязкие чугуны, высокопрочные инвары и элинвары, интерметаллиды, накопители водорода, нанокристаллические магнитные сплавы, сверхвысокопрочные мартенситно-стареющие сплавы, аморфные припои, высокоэффективные сплавы высокого демпфирования и сплавы памяти формы, магниторезистивные материалы, непрерывно-литая быстрорежущая сталь, промышленные высокодемпфирующие стали).
Базовые направления деятельности развиваются и реализуются в рамках следующих научных школ:
«Теория фазовых превращений и физика прочности многофункциональных высокопрочных металлических материалов»
«Физико-химические явления на поверхности и границах раздела» (руководитель - зам. директора НЦМФМ, к.т.н. Ковалев Анатолий Иванович)
«Разработка фундаментальных основ технологий создания многофункциональных материалов с уникальными физико-механическими свойствами» (руководитель - к.ф.-м.н., зав. лаборатории МФМ-3 Чудаков Иван Борисович)
Новые направления:
Кинетические закономерности многокомпонентной зернограничной сегрегации примесных и легирующих элементов в конструкционных сталях и цветных сплавах.
Научные принципы создания наноструктурированных адаптирующихся износостойких покрытий для режущего инструмента.
Разработана концепция нанесения многослойных наноламинатных покрытий на основе нитридов поливалентных металлов (Cr, W, Nb). Эти нитриды при резании формируют спектр трибокерамик, из которого наиболее износостойкие защищают инструмент от износа.
Раработка плазмонных металл-диэлектрических наноламинатных покрытий, обладающих особыми оптическими и теплозащитными свойсвами при высокой износостойкости.
Разработана новая уникальная технология производства быстрорежущих сталей типа Р6М5 с применением метода непрерывной разливки по схеме ИНКО-ЛКТО на УНРС радиального типа с получением заготовок сечением до 160х160 мм.
Методы тонких физических исследований ( в лаборатории «Физика поверхности»):
Метод просвечивающей электронной микроскопии;
Метод рентгеноструктурного анализа;
Метод рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии для оценки стехиометрии фаз и химических соединений, химического состава тончайших слоев и пленок;
Метод Оже-электронной спектроскопии и микроскопии для изучения химической неоднородности по пощади и глубине материалов;
Метод потери энергии медленных электронов для исследования адсорбентов, и атомной структуры поверхности;
Метод масс-спектрометрии вторичных ионов; включая времяпролетную масс-спектроскопию и 3-D томографию с построением распределения химических элементов и их соединений в объеме;
Метод растровой электронной микроскопии для металлографии и фрактографии, включая деформацию растяжением в колоне микроскопа, и с применением фрактального анализа изображений;
Метод оценки профиля поверхности и шероховатости на микро и наноуровнях.
Все это позволяет проводить разнообразные нестандартные исследования и экспертизы для широкого круга отечественных и зарубежных потребителей и различных отраслей промышленности.
Исследования и работы с применением уникальных и нестандартных методов исследования:
1. Независимая экспертиза качества металлопродукции.
2. Материаловедческие исследования широкого спектра материалов.
3. Лабораторные исследования новейших разработок высоких технологий, включая тонкопленочные материалы и покрытия.
4. Определение фазового и химического состава включений на поверхности и в объеме материала.
5. Определение влияния окружающей среды (солнечное излучение, агрессивные среды, влажность) на свойства материала и его поверхности.
6. Проведение обучения современным методам анализа поверхности (курсы лекций, семинаров и практических занятий).
7. Инжиниринговые услуги в области перспективного материаловедения.
