Индекс цитирования Яндекс.Метрика

Люди практической науки

06.07.2014

«Чем закалка алюминиевых сплавов отличается от старения? – спросил меня Иосиф Наумович Фридляндер…»

Интервью с начальником лаборатории ВИАМ «Алюминиевые деформируемые сплавы» Романом Олеговичем Вахромовым.

Роман Олегович Вахромов работает во Всероссийском научно-исследовательском институте авиационных материалов (ВИАМ) с 2003 года, прошел путь от инженера до начальника лаборатории «Алюминиевые деформируемые сплавы». Основное направление – разработка высокоресурсных и жаропрочных алюминиевых сплавов, технологий изготовления из них полуфабрикатов для элементов конструкции планера авиационной техники.

Лауреат Всероссийского конкурса «Инженер года-2012» по версии «Профессиональные инженеры», лауреат именной стипендии академика И.Н. Фридляндера в 2011-2012 гг., лауреат Молодежного конкурса инновационных проектов в номинации «Новые материалы и технологии для ракетно-космической и авиационной техники».

«Слова «цветные и драгоценные металлы» меня заворожили…»

Мое детство и школьные годы пришлись на 1980–90-е годы и прошли в городе Люберцы Московской области. И времена были непростые, и место, кто помнит, часто упоминалась в криминальных сводках, на молодежь эта «романтика» сильно действовала… А мне с детства хотелось добиться успеха в промышленной или научной сфере. Мой дед часто повторял, что моя главная задача – стать успешнее, чем мои родители, и сделать все, чтобы мои дети были успешнее меня. А для этого необходимо хорошее образование, и родители не жалели для этого сил и средств. Контроль за моей успеваемостью велся строго, в школе я учился хорошо, и 9-й класс закончил только с одной четверкой. Но в 1996-м по соседству, в московском районе Жулебино, открыли сразу три новые школы, и туда ушли почти все наши хорошие учителя. В учебном процессе начались сбои: то один предмет не преподавали, то другой, причем по важным дисциплинам, таким, как физика, иностранный язык, информатика, уроков практически не проводили… И, хоть я и учился на подготовительных курсах Государственного университета управления, поступить туда не удалось: не добрал баллов по информатике.

Не поступив в ГУУ, начал присматриваться к другим ведущим столичным вузам. Приехав в МИСиС, Московский институт стали и сплавов, попал на День открытых дверей, где пообщался с преподавателями факультета цветных и драгоценных металлов. Видно, эти слова, «цветные и драгоценные металлы» в названии факультета, меня заворожили, и решил сдавать туда экзамены. Среди преподавателей был, в частности, заведующий кафедрой металловедения и термической обработки металлов Вадим Семенович Золоторевский, который рассказал мне, что его кафедра на факультете – лучшая по техническому оснащению: есть новые компьютеры, лабораторное и экспериментальное оборудование.

Когда я поступил в МИСиС, в нашей группе было 28 человек. А закончили всего 12, и это показывает, как трудно было учиться, причем с первого курса. Преподаватели на кафедре были очень строгие, принципиальные, ни на какие договоренности не шли, несданный экзамен приводил к моментальному отчислению, и это было известно всем. Кстати, физику мне пришлось сдавать Виктору Васильевичу Пташинскому, который по итогам опроса, проведенного тогда «Московским комсомольцем», дважды получал звание самого строгого преподавателя московских вузов. Многие студенты на него были обижены за строгость, но он был единственным преподавателем, который каждый день проводил для всех дополнительные семинары по 3–4 часа, уходил домой поздно вечером. Как-то сломал ногу, но приходил на костылях и читал лекции для большой аудитории...

Мне первый курс дался особенно трудно, потому что кроме учебы хватало забот и даже неприятностей. Сгорел дотла дом, где мы жили. Беда не приходит одна – серьезно заболела мама, стало трудно с деньгами, и я устроился на работу. Где только ни приходилось подрабатывать. Бывало, за ночь доводилось разгружать по 40 тонн цемента в одиночку. Но в нашей семье не принято сетовать на судьбу, еще дед во время войны с 14 лет сутками работал на тракторе... Помню, на занятиях голову роняю, а преподаватель спрашивает: «Вахромов, тебе что, не интересен мой предмет?». Предмет-то интересен, да как тут быть бодрым, если по две ночи подряд приходится работать?..

Многие, кто, как и я, работали по ночам, уходили в академический отпуск из-за неуспеваемости. Но я продолжал учиться и успешно сдавал экзамены. На четвертом курсе пришло время делать курсовую научно-исследовательскую работу (КНИР), студентов стали распределять по преподавателям. Дело ответственное, потому что курсовая – это преддверие диплома, а тема диплома – направление, по которому дальше будешь работать. Было из чего выбирать: порошковая металлургия, медь и бронза, алюминиевые сплавы…

Меня вызвал Вадим Семенович Золоторевский и сказал, что ему звонил академик Иосиф Наумович Фридляндер и просил направить студента, который будет заниматься высокопрочными алюминиевыми сплавами. Этим студентом Вадим Семенович определил меня. Я же имел большие опасения и сомнения, тогда еще ничего не знал про Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов. Требования к курсовым работам и тем более к дипломам на нашей кафедре всегда были самые серьезные, и я не был уверен, что в ВИАМе, без помощи преподавателей, смогу сделать хорошую работу. Да и о Иосифе Наумовиче, выдающемся российском металловеде, создателе алюминиевых сплавов, академике и сподвижнике А.Н. Туполева, тогда, к моему стыду, знал немного…

«Каждое слово, которое говорится от имени ВИАМа, может быть сразу высечено в граните…»

В ВИАМе я попал в лабораторию алюминиевых деформируемых сплавов, где начальником была Ольга Григорьевна Сенаторова – ведущий ученый в области высокопрочных алюминиевых сплавов и слоистых алюмостеклопластиков, замечательный, уникальный человек. Она мне при первой встрече рассказала, что именно специалистами данной лаборатории разработано более 80% конструкционных алюминиевых сплавов, которые применяются в различных отраслях.

Научным руководителем моей дипломной работы от МИСиС стал Вадим Семенович Золоторевский, а от ВИАМ – Евгения Анатольевна Ткаченко, разработчик высокопрочного алюминиевого сплава 1933, который в настоящее время является основным ковочным сплавом и применяется для внутреннего силового набора – шпангоутов, фитингов, балок, лонжеронов современных отечественных самолетов. Темой моего диплома было исследование влияния малых добавок серебра и скандия на свойства высокопрочных сплавов системы Al-Zn-Mg-Cu. Во время выполнения КНИР я понял, что уровень ВИАМ намного выше, чем вузовский, именно потому, что здесь все разработки ориентированы на внедрение в производство.

Самой сложной при написании диплома оказалась экономическая часть, ее курировал профессор с кафедры экономики, и он говорил, что если экономическая часть диплома слабая, то общая оценка должна быть не выше четверки. И таких четверок на защитах было немало. Добавки серебра и скандия при введении в алюминиевые сплавы повышают характеристики прочности, вязкости разрушения и свариваемости, но при этом увеличивается и стоимость каждого килограмма сплава. Экономическую эффективность применения в конструкции транспортного самолета нового сплава с улучшенными служебными характеристиками взамен серийного мне очень помогла рассчитать экономист ВИАМ Любовь Валерьевна Сенаторова. Все части диплома, научная, техническая, методическая, экономическая, были сделаны «с запасом», не на 5 баллов, а на все 10. Еще тогда я понял значение «корпоративной поговорки», которую слышал в нашем институте не раз, в разных вариантах, но общий смысл ее таков: «Каждое слово, которое говорится от имени ВИАМа, может быть сразу высечено в граните». То есть, все, что мы разрабатываем и производим, и наши слова, и наши исследования, и наши разработки, должно быть с гарантией качества…

В конце четвертого курса института мне предложили работу инженера на неполную рабочую неделю в ВИАМе, чтобы не приходилось бегать по подработкам в разные концы города. Это, конечно, было большое благо.

Перед устройством на работу Евгения Анатольевна Ткаченко повела меня представлять Иосифу Наумовичу Фридляндеру. В течение почти семидесяти лет он успешно возглавлял в ВИАМе направление авиационного материаловедения легких сплавов (алюминиевых, бериллиевых, магниевых) и композитов, создал научную школу, был крупным ученым мирового уровня в области металловедения, производства и применения этих материалов. Практически все конструкционные легкие сплавы, которые в настоящее время применяются в авиационной технике, созданы под его руководством.

Фридляндер И.Н.

Я тогда сильно волновался и запомнил эту нашу первую встречу очень хорошо. Иосиф Наумович был приветлив, доброжелателен, контактен, он вообще к молодежи хорошо относился. Эти человеческие качества были особенностями его характера. После непродолжительной беседы он вдруг, улыбаясь, спросил: «Чем закалка алюминиевых сплавов отличается от старения?» – вопрос элементарный, ответ на него знает каждый, кто хоть немного разбирается в металлургии. Но, отвечая даже на простой вопрос, человек раскрывается, становится видно, что он из себя представляет. И я, уже через годы, когда беседую с кандидатами при приеме на работу, спрашиваю о том же и внимательно смотрю и слушаю, как человек отвечает…

Далее академик спросил: «Как думаешь, сплав новый высокопрочный ковочный разработаем?». Я, хоть и продолжал волноваться, со всей возможной твердостью в голосе сказал, что уверен в этом. «Берем Романа на работу!» – сказал Фридляндер Евгении Анатольевне Ткаченко…

Была у меня еще одна запоминающаяся встреча с Фридляндером, которая закончилась тем, что он подарил мне свою книгу «Воспоминания о создании авиакосмической и атомной техники из алюминиевых сплавов», с автографом. Известно, что Иосиф Наумович любил надписывать свои книги, причем, желая показать внимание и расположение к людям, каждому делал оригинальную надпись, а не просто «От автора». На моем экземпляре, в частности, значится: «Желаю, чтобы твои научные успехи были соизмеримы с твоим ростом!». Да, было у человека чувство юмора и светлый взгляд на жизнь, хотя его собственная биография была непростой.

Эти черты характера сочетались с титанической научно-инженерной работой, упорством в достижении поставленных целей. Когда 26 сентября 2013 года в ВИАМе открывали памятную доску на фасаде здания лаборатории, в которой Фридляндер работал на протяжении многих лет, представитель ОАО «ТАНТК им. Г.М. Бериева» Николай Александрович Лавро напомнил о девизе, которому Иосиф Наумович был верен всю жизнь: «Нерешаемых задач не бывает, бывают нерешенные».

«Было установлено, что введение серебра в сплавы системы Al-Cu-Mg способствует увеличению их жаропрочности…»

Как я уже говорил, Евгения Анатольевна Ткаченко, которая была научным руководителем моей дипломной работы от ВИАМа, являлась разработчиком алюминиевого сплава 1933. В 2002 году, когда я пришел в лабораторию алюминиевых деформируемых сплавов, меня сразу же подключили к работам по освоению сплава в условиях металлургического производства.

Чтобы сплав 1933 отвечал требованиям конструкторов по прочности, ресурсу и надежности элементов конструкций, были разработаны трехступенчатые режимы старения, обеспечивающие одновременное повышение прочностных характеристик при сохранении высокой коррозионной стойкости.

Насущной технологической проблемой, с которой столкнулись при изготовлении деталей из крупногабаритных кованых полуфабрикатов из сплава 1933, были поводки и коробление деталей при механической обработке на авиастроительных заводах, возникающие в результате высоких остаточных закалочных напряжений. Были разработаны режимы закалки с применением в качестве охлаждающей среды водных растворов полимеров, что позволяет снизить уровень остаточных напряжений в кованых полуфабрикатах, за счет снижения скорости охлаждения при закалке, и избежать поводок и коробления при механической обработке деталей.

Проведенные под руководством Евгении Анатольевны Ткаченко работы позволили высокопрочному сплаву 1933 стать одним из основных материалов для изготовления деталей силового набора планера самолетов SSJ-100, МС-21, Як-130 и других.

Когда Владислав Валерьевич Антипов был назначен на должность заместителя генерального директора, меня перевели в сектор, который он до этого возглавлял. Сектор занимался разработкой высокоресурсных и жаропрочных алюминиевых сплавов. Пришлось погружаться в природу «дуралюминов», сплавов системы Al-Cu-Mg. Помогли отчеты и рабочие журналы ведущих ученых: Л.Н. Лещинер, Л.П. Ланцовой, Т.П. Федоренко. Любовь Петровна и Татьяна Петровна, можно сказать, опекали меня, объясняли сложные моменты, связанные с металлургическим производством. Перед сектором была поставлена задача разработать жаропрочный алюминиевый сплав, который превосходил бы серийный сплав АК4-1ч по основным служебным характеристикам. Одним из путей повышения ресурсных характеристик и характеристик жаропрочности является легирование сплавов системы Al-Cu-Mg редкими и редкоземельными металлами, такими как серебро, скандий и другие, которые вносят существенные изменения в их структуру.

Было установлено, что введение серебра в сплавы системы Al-Cu-Mg способствует увеличению их жаропрочности вследствие образования ?-фазы. Большая роль в этих работах принадлежит кандидату наук Владиславу Валерьевичу Антипову, который оказывает мне всестороннюю помощь и поддержку.

Разработанный сплав В-1213 превосходит сплав АК4-1ч по характеристикам прочности на 30%, по характеристикам жаропрочности на 50%. В настоящее время совместно с ОАО «Климов» проводятся работы по технологическому опробованию листов и прессованных полуфабрикатов из нового сплава применительно к деталям статора авиационных двигателей. При этом нам, сопровождая сплав от плавки и литья слитка на металлургическом заводе до формообразования и окончательной термической обработки детали на двигателестроительном заводе, приходится решать различные вопросы, о которых при обучении в институте даже слышать не приходилось. Но, постепенно изучая документацию, сопровождая на каждой стадии технологический процесс производства, получаешь огромный опыт, который в дальнейшем помогает правильно составить план научных исследований для достижения успешного результата.

«Правило нашей лаборатории, да и всего ВИАМа: все разработки должны заканчиваться опробованием и внедрением...»

В прошлом году была поставлена задача разработать новый термически неупрочняемый сплав, который превосходил бы серийный сплав АМг6 системы Al-Mg по прочности в 2 раза и работал кратковременно при высоких температурах. Решением данной задачи мы занимаемся в настоящее время. Получены положительные результаты за счет легирования сплава переходными и редкоземельными металлами, позволяющие измельчить зеренную структуру в деформируемых полуфабрикатах и обеспечить дополнительное структурное упрочнение. В этом году мы будем осваивать производство сплава уже в условиях металлургического производства на Каменск-Уральском металлургическом заводе (ОАО «КУМЗ»), который является для ВИАМа базовым предприятием в области освоения производства деформируемых алюминиевых и магниевых сплавов для авиационной и ракетно-космической техники.

На КУМЗе уже четыре года существует научно-техническая группа ВИАМ, которая позволяет оперативно решать металлургические задачи и эффективно осваивать разработанные технологии и новые материалы.

Молодые специалисты нашей лаборатории по несколько раз в год бывают на Каменск-Уральском металлургическом заводе в командировках, выполняют там различные работы. Получаемый во время командировок опыт отработки или оптимизации технологий производства полуфабрикатов различной номенклатуры позволяет понять все тонкости технологических процессов изготовления: плавки, литья, деформации, термической обработки. Наши молодые специалисты на собственном опыте понимают, что лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать, а еще лучше при этом и самим принять участие в производственном процессе, поработать в цехах. Перед поездкой все тщательно готовятся, изучают технологические инструкции по изготовлению полуфабрикатов, а когда возникают вопросы, обращаются к представителям старшего поколения ученых лаборатории, которые объясняют, акцентируют внимание на важных моментах технологического процесса.

Главным преимуществом нашего института является то, что руководство ВИАМа во главе с Генеральным директором, академиком РАН Евгением Николаевичем Кабловым проводит большую работу по обновлению научно-технической базы. За последние годы осуществлено техническое перевооружение лаборатории: появились новые цифровые микроскопы, программные комплексы для металлографического анализа структуры, современные твердомер и испытательная машина фирмы «Zwick» для определения механических свойств при растяжении и сжатии в температурном интервале 20–400°С, печи для отработки режимов закалки и старения с высокой точностью поддержания температуры по объему печи 1,5°С, закалочный бак с подогревом, позволяющий проводить охлаждение после нагрева под закалку в холодной и горячей воде. Новое оборудование позволяет проводить научно-исследовательские работы на более высоком уровне.

Лаборатория проводит огромный объем работ не только с металлургическими предприятиями ОАО «КУМЗ», ОАО «СМК» по освоению новых материалов, но и с самолетостроительными предприятиями и КБ по их внедрению. Кстати, такая практика является правилом всей нашей лаборатории, да и всего ВИАМа: все разработки должны заканчиваться опробованием и внедрением.

Основные публикации и патенты Р.О. Вахромова за последние годы:

1. Патент РФ №2284367 от 27.01. 2005 г. «Способ изготовления изделий из алюминиевых деформируемых сплавов».

2. Патент РФ №2447173 от 05.04.2011 г. «Сплав на основе алюминия».

3. Патент РФ №2443793 от 08.10.2010 г. «Высокопрочный сплав на основе алюминия и способ получения изделия из него».

4. Р.О. Вахромов, Е.А. Ткаченко, О.И. Попова, Т.В. Милевская. «Обобщение опыта применения и оптимизация технологии изготовления полуфабрикатов из высокопрочного алюминиевого сплава 1933 для силовых конструкций современной авиационной техники», Авиационные материалы и технологии, 2014, №2.

5. Ю.М. Тарасов, Р.О. Вахромов. «Применение алюминиевых сплавов, разработанных под руководством академика И.Н. Фридляндера, в отечественной авиационной технике» Цветные металлы, №9, 2013 г.

6. Р.О. Вахромов, Е.А. Ткаченко, О.И. Попова «Влияние основных легирующих компонентов, микродобавок и примесей на свойства ковочных сплавов системы Al-Zn-Mg-Cu», Цветные металлы, №5, 2013 г., с. 61-65.

7. М.В. Григорьев, В.В. Антипов, Р.О. Вахромов, О.Г. Сенаторова, Б.В. Овсянников. «Структура и свойства слитков из сплава системы Al-Cu-Mg с микродобавками серебра», Авиационные материалы и технологии, 2013 г., №3.

8. В.В. Антипов, Р.О. Вахромов, В.А. Дуюнова, Н.А. Ночовная. «Материалы в высокой удельной прочностью на основе алюминия, магния, титана и технологии их переработки», Боеприпасы и спецхимия, №3, 2013 г.

9. Р.О. Вахромов, Е.А. Ткаченко, В.В. Антипов. «Закономерности формирования структуры и свойств ковочных сплавов системы Al–Zn–Mg–Cu c различным содержанием основных легирующих компонентов, микродобавок и примесей», Вестник СГАУ, 2012 г., №5-1(36).

10. V.V. Antipov, O.G. Senatorova, E.A. Tkachenko, R.O. Vakhromov «High-strength Al–Zn–Mg–Cu alloys and light Al–Li alloys», Metal Science and Heat Treatment, Volume 53, Issue 9-10.

11. В.В. Антипов, О.Г. Сенаторова, Е.А. Ткаченко, Р.О. Вахромов, «Алюминиевые деформируемые сплавы», №S, 2012.

12. В.В. Антипов, О.Г. Сенаторова, Е.А. Ткаченко, Р.О. Вахромов «Высокопрочные Al–Zn–Mg–Cu сплавы и легкие Al-Li сплавы», МиТОМ, 2011, №9.

13. V.V. Antipov, R.O. Vakhromov, T.P. Phedorenko, E.A. Lukina, «Structure and Properties of Semiproducts from Al–Cu–Mg–Ag V-1213 Alloy» Proceedings of the 12th International Conference on Aluminium Alloys, September 5-9, 2010, Yokohama, Japan ©2010 The Japan Institute of Light Metals pp. 2405-2410 ISBN978-4-905829-11-9.

14. R.O. Vakhromov, V.V. Antipov, E.A. Tkachenko, «Research and Development of High-Strength of Al–Zn–Mg–Cu Alloys» Proceedings of the 13th International Conference on Aluminium Alloys, Edited by: Hasso Weiland, Anthony D. Rollett, William A. Cassada, TMS (The Minerals, Metals & Materials Society), 2012.

Интервью провел и подготовил для публикации кандидат филологических наук, доцент М.И. Никитин.