Яндекс.Метрика

Люди практической науки

13.03.2015

«Первый кузнец – тот, кто ударил камнем по металлу, и это уже была обработка давлением!..»

Интервью с начальником сектора обработки металлов давлением ВИАМ Евгением Ивановичем Разуваевым.

Евгений Иванович Разуваев работает во Всероссийском научно-исследовательском институте авиационных материалов (ВИАМ) с 1956 года. Занимал должности старшего инженера, заместителя, а затем и начальника лаборатории. Основное направление деятельности – разработка технологических процессов обработки давлением авиационных сталей и сплавов.

Кандидат технических наук, лауреат премии Совета Министров СССР, награжден орденом «Знак Почета», медалями, почетными грамотами, знаками «Отличник качества авиационной промышленности», «Заслуженный авиастроитель», «За заслуги перед ВИАМ», медалями имени выдающихся ученых ВИАМ – Н.М. Склярова и академика С.Т. Кишкина.

Автор двух монографий и более ста публикаций в сборниках трудов, журналах и энциклопедических изданиях, а также более 150 патентов и изобретений.

«Я сделал выбор будущего пути – техника, причем техника авиационная…»

Мое детство пришлось на предвоенные и военные годы, испытал все, что выпало на долю нашего, раньше времени повзрослевшего, поколения. Пришлось пережить эвакуацию под бомбами «Юнкерсов» и пулеметами «Мессершмитов». Запомнилась четкость и организованность процесса эвакуации, переезда и размещения на новом месте, а ведь тогда в стране эвакуировались многие тысячи, миллионы людей… Когда вернулись домой, нам, мальчишкам, досталось такое «наследство», как разрушенное домашнее хозяйство и обилие брошенной военной техники, разного оружия и боеприпасов. Помню, удалось даже собрать мотоцикл из деталей от разных моделей. На зайцев ходили охотиться с винтовками, рыбу минами и гранатами глушили в реке. Это было варварство, но кушать-то хотелось! Баловались с боеприпасами, были и несчастные случаи…

В школьные годы интересовался абсолютно всем, хотел узнать как можно больше нового, но класса с 7-го стал преобладать интерес к технике, к точным и естественным наукам. Соседи, бывало, просили починить швейные машинки, ходики, замки… Окончил 10 классов, правда, без медали, хотя был близок к тому. Допустил довольно обидную ошибку в сочинении, причем пострадал из-за своей самоуверенности – полагалось писать сначала черновик, потом с него переписывать начисто, а я просто написал новый текст и сдал не проверив.

Выбор будущего пути к окончанию десятого класса был сделан – техника, причем техника авиационная. С детства любил мастерить из подручных средств разные механизмы, модели. Поступил в МАТИ (Московский авиационный технологический институт, ныне Российский государственный технологический университет им. К.Э. Циолковского), учеба в котором оказалась хорошей школой. Заведующими кафедрами и преподавателями были люди с высокой теоретической подготовкой и большим производственным опытом. Кафедру обработки металлов давлением возглавлял Валентин Михайлович Аристов, который в свое время строил цеха Магнитки; лекции по электротехнике читал бывший главный инженер и строитель Днепрогэса – вот такие люди нам преподавали!

Во время учебы проходили три производственных практики, сначала в роли рабочих, а потом технологов. Возникали забавные ситуации, можно сказать, в духе времени. После третьего курса приехали на практику на Каменск-Уральский металлургический завод и узнали интересные вещи. Завод был оснащен трофейным немецким оборудованием, рассказывали, что это оборудование было вывезено буквально марш-броском, танками на металлических листах. Разбирать и монтировать оборудование на Урале помогали немецкие рабочие и инженеры. Американцы считали, что это оборудование принадлежит им и требовали вернуть или хотя бы передать документацию на эту технику. Но ведь им досталось немало другого, например, Вернер фон Браун, и целые ракеты ФАУ-2...

А документацию они просили потому, что часть оборудования была уникальной. Например, пресс 30000 тонно-сил тогда был самый мощный в мире, построенный в Германии в 1938-м году. Нам, практикантам, удалось на этом оборудовании поработать, а лично мне главный механик, уходя в отпуск, поручил выполнять его обязанности и сделать недостающие чертежи. Я их делал целый месяц, и потом мне в течение двух лет завод присылал премии за освоение новой техники, приглашали на работу после окончания института.

Такая практика давала хорошую подготовку, поэтому, когда я в 1953-м, окончив институт, пришел на производство, не возникало каких-то сложных технических проблем. При распределении меня приглашали в армию, предлагали высокую офицерскую должность на Дальнем Востоке, в морской авиации, поскольку на военной кафедре института нам присваивали звание и специальность «инженер по ремонту и эксплуатации авиационной техники». Была также возможность поступить в аспирантуру. Но я предпочел пойти на завод, и три с половиной года работал на московском «Авангарде», осваивал в разных должностях производство ракетной техники.

На заводе мне с самого начала доверили решение важных и сложных проблем – если в производстве отдельной номенклатуры деталей возникали трудности, то их поручали преодолевать «молодому специалисту». Поэтому работа на заводе оказалась дополнительной хорошей школой на многие последующие годы.

«Мы развиваем школу Николая Ивановича Корнеева…»

Когда я решил перейти на научно-исследовательскую работу по своему техническому направлению, то выбрал ВИАМ, где мне поручили разработку технологических процессов изготовления деформированных полуфабрикатов из тугоплавких сплавов на основе хрома, молибдена, вольфрама, ниобия. Это было совершенно новое по тем временам направление, и приглашение в нем участвовать было, конечно, большой честью. Пригласил меня на эту работу Николай Иванович Корнеев, который был руководителем ведущей в отрасли лаборатории обработки металлов давлением, одновременно он являлся заместителем начальника института. Человек выдающийся: профессор, доктор технических наук, заслуженный деятель науки и техники, лауреат двух государственных премий, один из основоположников направления физико-химической теории обработки металлов давлением... В ВИАМе он работал буквально со времени основания. Под его руководством был организован коллектив высококвалифицированных специалистов, создана экспериментально-техническая база, разработана отраслевая нормативно-техническая документация по обработке давлением более 200 марок сталей и сплавов.

Кстати, в августе 2014-го года в ВИАМе состоялась конференция «Современные методы и технологии обработки деформируемых сталей и сплавов», приуроченная к 110-летию со дня рождения Николая Ивановича, и я как его ученик выступил с докладом «У истоков становления обработки давлением авиационных материалов». Заместитель Генерального директора ВИАМ по научному направлению «Жаропрочные литейные и деформируемые сплавы и стали, защитные покрытия для деталей ГТД» Ольга Геннадьевна Оспенникова на этой конференции констатировала, что Николай Иванович внес неоценимый вклад в развитие теории и освоение деформационных процессов, подготовку высококвалифицированных специалистов в области обработки металлов давлением. Сегодня задача состоит в развитии созданной им школы, в освоении эффективных технологий обработки новых материалов. Именно этим мы и продолжаем заниматься, развивая школу Николая Ивановича Корнеева.

«Этот сплав нельзя продеформировать!» – А мы сумели…»

Обработка металла давлением – древняя специальность. Давно известны традиционные способы обработки металлов давлением: ковка, штамповка, волочение, прокатка. Первый кузнец – тот, кто ударил камнем по какому-либо металлу-самородку, скорее всего по слитку самородной меди, и это уже была обработка давлением!

Что же нового принесла физико-химическая теория в эту обработку? Раньше главной задачей было придать металлической заготовке определенную форму, не обращая особого внимания на структуру. С появлением более сложных по химическому и фазовому составу металлических материалов встала задача, кроме изменения формы заготовки, создать определенную структуру, обеспечивающую достижение требуемого комплекса свойств. Этим и занимается физико-химическая теория обработки металлов давлением.

Мы и сегодня продолжаем развивать данное направление, так как иначе невозможно изготовить высококачественные деформированные изделия из современных высокожаропрочных и высокопрочных авиационных материалов. Только с учетом фазовых, полиморфных и других структурных превращений, температурных, скоростных факторов деформации возможно получение высококачественных изделий. Наиболее актуальным и интересным направлением, которым мне приходится заниматься, является обработка давлением труднодеформируемых композиций сплавов с высокой степенью гетерофазности. Традиционная практика предполагает проведение деформации в однофазном состоянии, то есть с нагревом до температуры, когда достигается однофазное, однородное структурное состояние. Но по отношению ко многим современным жаропрочным, высокопрочным сплавам осуществить такую обработку невозможно. В прежние времена полуфабрикаты из таких материалов получали только методом литья. Развитие и применение теории обработки давлением гетерофазных сплавов позволило получать деформированные изделия из сплавов, которые считались литейными композициями. Если бы раньше такое сказали специалисту по обработке давлением, он бы не поверил, посчитал бы это шуткой. За счет формирования определенной структуры в результате термомеханической обработки нам удается повысить технологическую пластичность таких сплавов. Использование изотермической и сверхпластической деформации обеспечивает возможность изготовления деформированных изделий из самых малопластичных композиций сплавов.

Для осуществления таких процессов потребовалось создание специализированных гидравлических прессов, нагревательных изотермических установок, штамповых материалов и технологических покрытий – по нашим техническим заданиям. Разработанный технологический процесс обеспечивает проведение деформации при оптимальных температурно-скоростных, силовых и деформационных параметрах. Оснащение оборудования компьютерами позволило осуществлять технологический процесс по программе с оптимальными термомеханическими параметрами для каждого конкретного сплава.

Первые такие прессы были изготовлены еще в советское время Днепропетровским и Одесским заводами, которые специализировались на производстве подобного оборудования. Недавно мы провели модернизацию этих прессов, что позволило существенно усовершенствовать их технические характеристики. Конечно, осваиваем и новую технику. Например, по техзаданию ВИАМа немецкая фирма разработала специализированный пресс для изотермической штамповки крупных дисков газотурбинных двигателей диаметром до 700–800 миллиметров для ОАО «Электросталь». К сожалению, сейчас наши предприятия тяжелого машиностроения не могут изготавливать подобное уникальное оборудование. От доперестроечных объемов станкостроения осталось лишь несколько процентов. Такие печальные цифры были обнародованы в прошлом году на совещании в Институте машиноведения РАН…

Вместе с тем своей основной заслугой мы считаем разработку технологических процессов изготовления деформированных полуфабрикатов из высокожаропрочных и высокопрочных авиационных материалов с использованием изотермической и сверхпластической деформации, освоение промышленного производства таких полуфабрикатов для перспективных изделий авиационной техники.

«Связь с производством должна быть постоянной, и это в традициях ВИАМа…»

Кандидатскую диссертацию я защитил в 1966-м по обработке тугоплавких сплавов, с которыми начинал работать в ВИАМе. Руководителем был Николай Иванович Корнеев. Потом мне и самому пришлось руководить аспирантами, работами на соискание кандидатской степени. Более десятка специалистов из нашей лаборатории и предприятий металлургической и авиационной промышленности защитили кандидатские диссертации. В последние годы осуществляю руководство преддипломной практикой студентов МАТИ и МГТУ имени Н.Э. Баумана.

Наша материаловедческая наука тесно связана с практикой, причем как с производством авиационной техники, так и с ее эксплуатацией. Меня часто привлекали к решению проблем, которые возникали в производстве, когда нужно было оперативно решать различные вопросы. В 1950-80-е годы участвовал во множестве комиссий по изучению аварийных ситуаций, в разработке программ реконструкции и модернизации промышленных предприятий. Связь с производством проявлялась не от случая к случаю, а была постоянной, это в традициях ВИАМа, что соблюдается и сегодня.

По поручению начальника института Алексея Тихоновича Туманова мне часто приходилось выступать с докладами на отраслевых совещаниях и научно-технических конференциях, работать в различных отраслевых комиссиях. Петр Васильевич Дементьев, в то время министр авиационной промышленности, имел обыкновение по выходным летать на какой-нибудь периферийный завод с целью разработки программ модернизации производства. Для этого был предназначен специальный самолет Ту-134, который базировался в Шереметьево. В состав таких комиссий входили руководители и специалисты разных научных организаций, конструкторских бюро. Мне часто приходилось участвовать в работе таких комиссий вместе с людьми из отраслевой элиты – директорами исследовательских институтов, генеральными конструкторами, ведущими специалистами…

Наш ответ «Миражам»

Некоторые случаи участия в решении сложных производственных проблем запомнились особенно. Так, в конце 1960-х годов французские «Миражи», состоявшие на вооружении НАТО, летали на высоте 26 километров над территорией нашей страны – поднимались с баз в Пакистане или Турции и садились в Норвегии. Была поставлена задача поднять наши истребители-перехватчики на еще большие высоты. Выдающийся конструктор авиационных двигателей, академик, руководитель ОКБ «Сатурн» Архип Михайлович Люлька сказал: «Я сделаю двигатель, который поднимет самолет на такую высоту, если ВИАМ даст сплав для рабочих лопаток турбины, который позволил бы повысить рабочую температуру на 50° С».

Такими параметрами обладал литейный сплав ЖС–6, разработанный в ВИАМе, но из него надо было сделать деформированную лопатку. Эту работу поручили мне (потому что незадолго до того удалось изготовить деформированные лопатки из хрома, который также считался не поддающимся деформации). Срок был установлен – один месяц. Вместе с опытным цехом завода «Сатурн», где начальником был Юрий Иванович Каплин (который потом работал в нашей лаборатории) сумели создать технологию, позволившую сформировать гетерофазную структуру с повышенной пластичностью. Заключив такую заготовку в оболочку из нержавеющей стали, нам удалось изготовить комплект деформированных лопаток. В результате был поставлен рекорд высоты на истребителе-перехватчике, который пилотировал сын знаменитого авиаконструктора Сергея Владимировича Ильюшина, заслуженный летчик-испытатель Владимир Сергеевич Ильюшин (впоследствии стал заместителем главного конструктора ОКБ Сухого). Он поднял этот самолет выше потолка «Миражей», и они перестали летать над территорией Советского Союза…

Примером высокой ответственности ВИАМ в решении перспективных и актуальных задач является сохранение тематики по разработке материалов и технологий для авиационной техники в начале 60-х годов, когда Никита Сергеевич Хрущев решил, что время авиации прошло, и надо переходить на ракеты. Но очень быстро стало ясно, что необходимо развивать оба направления, и для обоих разрабатывать перспективные материалы и технологии.

«Сначала придаем сплаву высокие технологические свойства, а уже потом нужные эксплуатационные...»

Все последующее время мы продолжали развивать новое направление по деформации гетерофазных сплавов в двухфазном состоянии. Оно оказалось наиболее эффективным способом обработки давлением перспективных материалов для изделий авиакосмической техники Мы распространили эту технологию применительно к новым никелевым, титановым, алюминиевым сплавам, включая интерметаллидные композиции и сплавы со специальными физическими свойствами. В результате термомеханической обработки достигается формирование гетерофазной структуры, проявляющей высокую технологическую пластичность и сверхпластичность при определенных температурно-скоростных условиях деформации. Такое состояние материала достигается в результате измельчения структуры, коагуляции дисперсных частиц упрочняющих фаз и их предпочтительного распределения в структуре. Требуемые эксплуатационные свойства обеспечиваются в результате окончательной термической обработки.

Примером того, что новые материалы требуют применения новых технологий и оборудования, является освоение производства тугоплавких сплавов. Они требуют высокотемпературного нагрева, однако их нельзя нагревать на воздухе из-за интенсивного окисления и газонасыщения. Поэтому в процессе освоения производства деформированных полуфабрикатов из этих сплавов потребовалась разработка конструкции нагревательных установок с защитной атмосферой (аргона, водорода) и защитных покрытий. С помощью квалифицированных специалистов конструкторского отдела нашего института были созданы печи для нагрева до 1800–2000° С в атмосфере водорода или аргона. Когда впервые включали водородную печь, многие боялись… Но потом все убедились, что при работе на таких печах можно обеспечить безопасность, и много лет эта техника успешно эксплуатировалась. Для защиты сплавов от окисления при нагреве были разработаны специальные стеклоэмалевые покрытия, которые одновременно являются эффективной технологической смазкой.

«Вы разберитесь, может, там инопланетяне были!..»

Если продолжить тему связи с практикой, то она проявлялась также в том, что меня часто привлекали к участию в комиссиях по установлению причин аварий, связанных с разрушением дисков, лопаток и других деталей. Был случай аварии самолета Ту-104 в районе Читы в 1973-м году, и я участвовал в исследовании обломков. Случился курьез: в ходе изучения химического состава сплава аналитики сказали: «В нем присутствует элемент, которого нет в таблице Менделеева! Вы разберитесь, может, там инопланетяне были!». Когда разобрались, оказалось, что это был не какой-то инопланетный элемент, а изотоп марганца. В алюминии он присутствует как легирующая добавка или примесь…

Контакты с практикой носят постоянный характер. Наша лаборатория поддерживала и поддерживает тесные связи с предприятиями авиационной и металлургической промышленности, применяющими процессы обработки давлением для изготовления продукции авиационного назначения. Это, прежде всего, ОАО «Электросталь», Кулебакский и Златоустовский металлургические заводы, Ступинский комбинат и многие машиностроительные предприятия. Все эти заводы работают по нашим технологическим инструкциям.

«ВИАМ во все времена поддерживал уровень качества на авиационном производстве…»

По производству материалов, разработанных в ВИАМе (только по нашему направлению обработки давлением, не говоря о других) созданы десятки отраслевых нормативно-технических документов в виде отраслевых производственных инструкций, рекомендаций и другой нормативно-технической документации. Нашими инструкциями руководствуется вся металлургическая и авиационная промышленность при изготовлении продукции для изделий авиакосмической техники. Без согласования технологических процессов с ВИАМом нельзя изготавливать продукцию для применения в авиации. К нам также обращаются, когда возникают трудности в производстве, поэтому нашим специалистам часто приходится выезжать на предприятия – и на те, которые всегда занимались производством для авиапрома, и на те, которые решили это производство осваивать. Так, один из заводов, созданных на базе Уралмаша, занялся производством продукции для авиации, расширяет такое производство также завод «Красный Октябрь» в Волгограде. Предприятия понимают, что авиационное направление производства – перспективное. Но, чтобы его реализовать, получить сертификат, нужно повышать уровень культуры производства и согласовывать с ВИАМом необходимую нормативно-техническую документацию.

Нам постоянно приходится оказывать помощь авиапрому и предприятиям других смежных отраслей, правда иногда встречаем сопротивление с их стороны – когда заходит речь о выполнении наших требований. Вот лишь один пример. Раньше на этих заводах «нагревали сталь повыше», чтобы снизить трудоемкость изготовления за счет уменьшения числа технологических операций, что приводило к снижению качества. Однако авиационная техника – это, прежде всего, высокая надежность, поэтому мы бескомпромиссно добивались и добиваемся выполнения наших требований. Для доказательства своей правоты нам иногда приходится проводить дополнительные исследования.

Ведущая роль нашей лаборатории в вопросах обработки металлов давлением обеспечивается не только благодаря коллективу высококвалифицированных специалистов. Мы хорошо оснащены лабораторным и производственным оборудованием, что позволяет проводить глубокие исследования технологических свойств материалов на стадии разработки и создавать технологические процессы в условиях, максимально приближенных к промышленному производству, способствует быстрому внедрению разработанных технологий в промышленность, позволяет изготавливать опытные партии полуфабрикатов для новых изделий авиационной техники.

Наряду с основной работой, ВИАМ часто привлекается для помощи предприятиям других отраслей. Могу привести примеры из собственной практики. В 1990-х мэр Москвы Юрий Михайлович Лужков решил освоить на Московском заводе малолитражных автомобилей производство кузовов из алюминиевых сплавов. Московские власти попросили ВИАМ помочь. Мы привезли необходимый материал на завод и застали печальное зрелище: в цехе практически ничего не функционировало, а рабочие играли в домино. Когда попросили их перестроить линии под штамповку алюминиевых сплавов, люди обрадовались, сказали: наконец, что-то будем делать! И за смену перестроили четыре линии и изготовили образцы деталей… Вот еще один пример: когда популярной стала конверсия, ВИАМ внедрил высокопрочную сталь для деталей обтяжных станков в обувной промышленности, а также деталей для ткацких станков в текстильной промышленности. Более того, специалисты ВИАМа даже принимали участие в восстановлении монумента «Рабочий и колхозница». И таких примеров, из самых разных областей, можно привести много.

В начале 1990-х мы пережили искушение приватизации – и отказались от нее. У нас были люди, выступавшие за приватизацию, но победили те, кто был за сохранение государственного статуса. Эту позицию отстаивал и начальник института в то время Радий Евгеньевич Шалин. Огромная заслуга в этом и нашего сегодняшнего Генерального директора, академика РАН Евгения Николаевича Каблова. Дальнейшее развитие событий показало, что те научные центры, которые приватизировались, либо практически прекратили свою деятельность, столкнувшись с серьезными трудностями, либо занимаются совсем не тем, для чего были созданы... И сегодня Евгений Николаевич иногда напоминает молодежи, которой у нас трудится очень много, что если бы ВИАМ приватизировали, то на этом месте, в центре Москвы, не было бы ни науки, ни производства, а стояло бы элитное жилье или склады. Мы такой участи избежали, но некоторым этого не удалось.

Мы всегда развивали и продолжаем развивать собственное опытно-промышленное производство. Провели модернизацию имеющегося оборудования, в первую очередь прессов. У нас есть пресс с легендарной судьбой – его доставляли из Америки по ленд-лизу в 1943-м году, но немцы потопили транспорт в Белом море. После окончания войны пресс подняли, его установили в нашем цеху – и до сих пор он прекрасно работает! Модернизация и компьютеризация гидравлических прессов позволила осуществлять технологические процессы изотермической штамповки лопаток, дисков и других деталей по заданным программам при оптимальных термомеханических параметрах. Изотермическая штамповка точных заготовок деталей позволяет добиваться значительной экономии дорогостоящих материалов и снижения трудоемкости окончательной обработки деталей. С помощью специалистов Всероссийского научно-исследовательского института токов высокой частоты имени В.П.Вологдина (Санкт-Петербург) разработан блок питания к индукционной нагревательной установке, который позволил в два-три раза сократить время нагрева до заданной температуры. Специалистами ВИАМ разработан материал для штампов, который позволяет осуществлять изотермическую штамповку на воздухе при температурах до 1180–1200° С. Этот материал сохраняет высокую жаропрочность и окалиностойкость при таких высоких температурах. А в зарубежной практике процессы изотермической штамповки при данных температурах осуществляются с применением вакуумных камер и с использованием штампов из молибдена, что усложняет конструкцию и снижает производительность. Для защиты заготовок от окисления и газонасыщения нашими специалистами разработаны стеклоэмалевые покрытия. С целью снижения затрат на воду разработана система оборотного водоснабжения для охлаждения индукторов.

«К нам, как и вообще в технику, приходит немало толковой молодежи…»

Уже говорил о роли практики в подготовке молодого специалиста. К сожалению, сегодня в этом плане часто бывают проблемы. Один студент из МВТУ рассказал о недавней практике на знаменитом ЗИЛе – практика закончилась за один день. Их провели по бывшим цехам и показали места, где раньше стояло какое-то оборудование, провели беседу и отпустили… В отличие от многих других предприятий студенты, которые приходили и приходят на практику в ВИАМ, удивляются: «Надо же, у вас действующее производство, мы думали, такого уже и нет…». Более того, у них есть прекрасная возможность получить ценнейший научный и практический опыт, навыки работы на современном оборудовании. Для развития науки, особенно связанной с производством, нужна стабильность, наука должна накапливать данные, развиваться, сохранять преемственность поколений.

В последнее десятилетие к нам приходит немало толковой молодежи. Примечательно, что многие из этих ребят не только остаются, но, главное, стремятся быстрее стать хорошими специалистами. В нашей лаборатории сформировался хороший коллектив перспективных сотрудников. Этому, конечно, способствует и то, что руководство ВИАМ проявляет к ним особое внимание, развивает школу наставничества, создает условия, чтобы молодые специалисты чувствовали себя уверенно в материальном плане, и широкие возможности профессионального роста. Реализуется программа «Будущие материаловеды» – в работе со школьниками. Они приходят к нам на экскурсии, знакомятся с производством, получают интересующую их информацию. Я сам провел несколько встреч с учениками старших классов подшефной школы. Конечно, вновь пришедшей молодежи надо передавать знания и опыт старшего поколения. Поэтому в командировки на промышленные предприятия я стараюсь брать с собой одного-двух наших молодых сотрудников, чтобы они знакомились с конкретным производством.