Что можно сделать из железа? Вопрос звучит странно, не правда ли? Ясно, что сегодня без этого металла невозможно представить нашу жизнь. Но в чистом виде он практически не применяется, только в виде сплавов. Всевозможных сплавов - огромное количество, каждый используется в зависимости от цели. Ясно, что при изготовлении обычных ложек и вилок обходятся относительно простым материалом. А вот в автомобильной, космической или оборонной промышленности требования к изделиям постоянно повышаются. Как же получить стали с особыми свойствами? Понятное дело, без специальных технологий и ученых не обойтись. Нужна отраслевая наука. О том, как живет сегодня такая наука, каких успехов достигла, с какими проблемами сталкивается, решил узнать корреспондент “Поиска”.
Скажу сразу: визит в Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина впечатлил. В любом подразделении ЦНИИчермет - сплошная “конкретика”, все испытания направлены на решение определенных задач.
Как исследуют сталь? Прежде всего, смотрят, как она выглядит на срезе. Для этого используют в том числе оптические и электронные микроскопы. Если структура хорошая, то с металлом можно работать дальше. Если нет, придется менять технологию его получения. Как сообщил заместитель генерального директора ЦНИИчермет Владимир Углов, большое количество оборудования в институте осталось еще с советских времен, но оно до сих пор уникальное.
Главный инженер института Олег Жуков продемонстрировал работу прокатного стана. Заготовки из стали - так называемые слябы - раскатывают при высоких температурах, получая тонкий лист металла шириной 10 см. Так имитируют прокатку крупных заводов, таких как Новолипецкий и Магнитогорский металлургический комбинаты, “Северсталь”, где имеют дело с шириной проката до пяти метров. После прокатки сплав подвергается ускоренному охлаждению в специальной установке водовоздушного охлаждения, это позволяет получить правильную структуру. Металл обязательно должен пройти определенный технологический процесс, чтобы приобрести необходимые свойства, в частности пластичность, износоустойчивость. А особо качественную сталь расплавляют и вовсе в вакуумно-индукционных печях (и такие есть в институте).
В одном из подразделений ЦНИИчермета - Институте порошковой металлургии - работают с металлом в виде крупинок, размер которых - вплоть до нано. Сталь получают, сдавливая вещество под прессом. Готовое изделие можно создать и сплавляя порошок, это обеспечивает равномерное распределение внутри материала.
Теперь о достижениях института. Их настолько много, что в небольшой статье все не перечислить. Но хотя бы о некоторых стоит сказать обязательно. Как известно, главное богатство России - нефть и газ. Для их транспортировки создаются разные марки стали, они используются в производстве больших труб (диаметром до полутора метров). Причем сплавы постоянно совершенствуются. Как признался генеральный директор института Евгений Шахпазов, металлургам в советское время даже не снились достижения последних лет. Трубы, которые использовались в те годы и даже 10 лет назад, в корне отличаются от современных. Новые намного превосходят, прежде всего, по механическим свойствам и антикоррозионной устойчивости - главным качествам стали. Достаточно тонкая стенка позволяет выдерживать фантастические давления - до 120 атмосфер!
Я попыталась узнать о стали для автомобилей. Оказалось, это настолько обширная тема, что о ней вообще стоит говорить отдельно. В нескольких словах: металл для машин претерпел колоссальные изменения. Небольшой пример: сталь с BH-эффектом. После штамповки кузова его сваривают, затем окрашивают при температуре 110 градусов. А при остывании прочность металла повышается практически вдвое. Вот такого необычного эффекта добились ученые.
Направление, актуальное для России, которым успешно занимаются в ЦНИИчермет, - это ферросплавы, производимые из бедных руд российских месторождений. Их применение позволит значительно улучшить свойства стали, при этом можно получить дешевые легированные сплавы.
Особая гордость - обнаружение в сплавах неметаллических, коррозионно активных включений. О том, что такие включения есть в стали и что они заметно ухудшают ее свойства, ученые ЦНИИчермет догадывались и раньше, но только с развитием нанотехнологий появилась возможность обнаружить и устранить их.
Эффективное решение, предложенное институтом и применяемое во многих отраслях промышленности, - использование биметаллов. Метод, когда сверхкачественный сплав наплавляется на обычную сталь, позволяет экономить значительные средства.
О том, насколько уникальны специалисты ЦНИИчермета, красноречиво говорит галерея лауреатов Ленинской и Государственной премий, которых с 1944-го (года создания института) “накопилось” почти 200. К слову, многие руководители и ведущие специалисты крупнейших металлургических комбинатов России когда-то работали простыми научными сотрудниками ЦНИИчермета.
Несмотря на то что институт - учреждение государственное, из бюджета на его развитие не выделяется ни копейки. Федеральные деньги приходится выигрывать, участвуя в различных конкурсах. Остальное сотрудники зарабатывают сами. Тем не менее финансовые дела идут неплохо. По утверждению руководителей, средний заработок в институте очень даже неплохой - 42 тысячи рублей в месяц. Средства расходуются не только на оплату труда, но и на текущие ремонты, приобретение оборудования, коммунальные услуги, содержание административно-управленческого аппарата.
Но такая благополучная ситуация была не всегда. В начале 1990-х в ЦНИИчермет, как и в других научно-исследовательских учреждениях страны, началась черная полоса. Институт лишился уникального экспериментального завода, который сомнительным образом приватизировали частные лица. Потеряли и роскошное здание, построенное в советское время хоздоговорным способом. Теперь в многоэтажном корпусе располагается Следственный комитет при Генеральной прокуратуре РФ. Еще пять лет назад институт был на грани вымирания. Денег на счету не было, средний возраст сотрудников составлял 58-59 лет, общее количество работников сократилось с 4,5 тысячи до нескольких сотен. Да что там говорить, канула в Лету почти вся металлургическая наука России, ЦНИИчермет остался единственным в своем роде государственным научным учреждением.
Новое руководство стало решать проблемы всесторонне. Прежде всего, нужно было омолодить кадры. Результат: сейчас в институте трудятся почти 130 молодых специалистов, это, как правило, выпускники Московского института стали и сплавов, химфака МГУ, МГТУ им. Н.Э.Баумана. Недавно успешно прошли первые защиты кандидатских диссертаций. Кстати, молодые ученые, как и все остальные сотрудники института, зарабатывают деньги сами. Скажем, у какого-то завода возникли трудности: не могут выплавить заказанную другим предприятием сталь из-за большого брака. Недавние выпускники заключают договор, едут в командировку на этот завод и прекрасно справляются с задачей: к примеру, уменьшают количество некачественной продукции в 10 раз благодаря разработке более совершенной технологии. Такие эффективные решения сложных вопросов позволяют институту иметь контракты даже с зарубежными компаниями - из Белоруссии, Украины, Германии, Бразилии, Голландии, Италии, Великобритании.
Приток свежих умов сократил средний возраст работающих в институте, теперь он меньше 50 лет. Да и приток средств резко увеличился за несколько лет - в пять-шесть раз. Заказчиками стали крупные заводы, корпорации. Финансовую выгоду приносит и недавно открытая институтом гостиница, в которой живут молодые специалисты, доход от нее идет на поддержание в порядке здания НИИ, оплату жилищно-коммунальных услуг.
Много внимания в институте уделяют восстановлению опытного производства, так как прикладная наука без экспериментальной базы почти невозможна. Понятно, что прежней территории уже не вернуть. Новое опытное производство создают на оставшихся площадях.
Важная статья доходов - выполнение так называемых VIP-проектов, что само по себе свидетельствует об уникальности института и высоком уровне исследований его ученых. Такие проекты отличают большой объем работ, ну и, конечно, хорошее обеспечение средствами. Например, сейчас специалисты занимаются созданием новых автолистовых сталей с улучшенным многокомпонентным покрытием на основе цинка. Технология получается более дешевой при высоких качествах стали, фактически это приближение к нанотехнологиям. Другой проект осуществляется совместно с Трубной металлургической компанией и предполагает создание электросварных и бесшовных труб новым способом.
Сегодня в стране наблюдается дефицит технологов, особенно научного профиля. Почему такое произошло? Как объяснили мне ученые, в 1990-е на заводах делали в основном заготовки (горячекатаные листы) и отправляли их, как правило, на Запад. Для такого производства каких-то технологических изысков не требуется. Поэтому в цехах металлургов-технологов заменили на менеджеров. Новое поколение технологов тем более не готовили. Вот и получилось, что почти полностью исчез целый “пласт” ценных специалистов, к тому же был ликвидирован Институт новой металлургической технологии. Сегодня в ЦНИИчермет решают эту больную проблему - подготовку технологов. Сотрудники института передают опыт молодому поколению, нередко приходится даже переучивать выпускников. Но такая работа стоит затраченных усилий и средств.
В конце своего визита я выяснила, что у столь востребованного института, оказывается, до сих пор есть проблемы. Генпрокуратура, однажды получившая “высотку” старейшего металлургического института, решила не останавливаться на достигнутом: занять для следственного комитета и основное здание ЦНИИчермет. Тем более что оба корпуса соединены подземным переходом - очень удобно для работы крупного учреждения. Мне такой возможный расклад показался немыслимым. Нельзя же постоянно отнимать территории у столь нужного для страны института! Он и так много потерял в дикий для России период. К чему это приведет? Практически к гибели важнейшей отраслевой науки. К слову, институт имеет уникальные установки, перемещение которых повлечет за собой потерю оборудования, так как только для юстировки потребуется до 200 тысяч евро на каждую единицу. Очень хочется надеяться, что подобных несуразностей все же не будет, ведь потеря “чернометаллургической” науки неизбежно скажется на процветании России.