Отдел создан на основе отдела металловедения Института чёрной
металлургии АН УССР, который в 1953 г. был переведён в Лабораторию металлофизики и является одним из старейших отделов
Института металлофизики НАН Украины. С 1953 по 1956 г. заведующим
отделом был академик АН УССР В.Н. Свечников. С 1976
по 1992 г. отдел возглавлял д-р техн. наук А.К. Шурин. В настоящее время отделом руководит д-р техн. наук В.Г.
Иванченко.
Работы, проводившиеся в отделе металловедения, были первоначально сосредоточены на изучении фазовых равновесий в тройных металлических системах на основе сплавов железо-хром и направлены на создание научных основ разработки новых жаропрочных материалов. Исследования фазовых равновесий сопровождались изучением жаропрочности, жаростойкости и других свойств. В середине 50-х годов были выполнены исследования фазовых равновесий, структуры и свойств сплавов железа с мышьяком и углеродом, связанные с проблемами переработки керченских мышьякосодержащих руд и направленные на понижение вредного влияния мышьяка на свойства сталей (В.Н. Свечников, А.К. Шурин).
С 1956 г. в отделе начало развиваться новое направление - исследование фазовых равновесий в сплавах тугоплавких и редких металлов. Параллельно создавалась экспериментальная база, представляющая собой комплекс уникальных приборов (работы по научному приборостроению в 1980 г. были отмечены Государственной премией Украины в области науки и техники). С конца 1950-х годов были созданы уникальные на то время приборы, не имеющие мировых аналогов: установки дифференциального термического анализа до 2000 и 2500°С с различными конструкциями термопарных датчиков (Ю.А. Краковецкий-Кочержинский, Г.Ф. Кобзенко, Е.А. Шишкин), катковый дилатометр с рабочей температурой до 1700°С (А.К. Шурин), разборная острофокусная рентгеновская трубка со сменным материалом анода и высокотемпературная рентгеновская камера-приставка к дифрактометрам типа ДРОН с рабочей температурой до 1700°С (Ю.А. Краковецкий-Кочержинчкий, В.В. Петьков). Созданный аппаратурный комплекс позволил провести тщательные исследования фазовых равновесий в целом ряде систем и построить либо существенно уточнить более 150 диаграмм состояния. В частности, были исследованы фазовые равновесия в сплавах 40 двойных и тройных систем на основе хрома, в числе которых Cr-Nb-Mo, Cr-Nb-V, Cr-Nb-Ni, Cr-Mo-Si (Г.Ф. Кобзенко, Ю.А. Краковецкий-Кочержинский, В.М. Пан).
Для разработки новых жаропрочных сплавов были изучены фазовые равновесия в сплавах на основе молибдена и ниобия. С целью получения новых жаростойких покрытий на основе силицидов тугоплавких металлов для нужд аэрокосмической техники были построены двойные и тройные диаграммы состояния тугоплавких металлов IV-A, V-A, VI-A групп с кремнием в полном концентрационном интервале и при температурах до 2550°С (Ю.А. Краковецкий-Кочержинский, О.Г. Кулик, Е.А. Шишкин, Л.М. Юпко). Выполнен цикл работ по изучению фазовых равновесий в сплавах гафния, построены 34 двойных и тройных диаграмм состояния, установлены закономерности фазовых равновесий в них, определены перспективы применения гафния в сплавах, предназначенных для высокотемпературной эксплуатации (А.К. Шурин, Г.П. Дмитриева).
Начина со средины 1960-х годов в отделе получил развитие новый подход к решению задач разработки сверхпроводящих материалов на основе интерметаллидов со структурой типа А-15 (В.М. Пан, Ю.И. Белецкий, В.И. Латышева, А.Ц. Спектор). Были построены и уточнены 25 двойных и тройных диаграмм состояния, в числе которых V-Ga, V-Ge, V-Sn, Nb-Ga, Nb-Al, Nb-Sn, Nb-Al-Ge и др. Полученные результаты использованы при разработке новых сверхпроводящих материалов, а также при создании новых технологий их производства. В 1970 г. на основе группы, руководимой д-ром физ.-мат. наук В.М. Паном, была создана лаборатория сверхпроводимости.
В связи с расширением областей применения редкоземельных металлов, создания научных основ оптимального микролегирования тугоплавких металлов, в частности хрома, с 1968 по 1980 г. в отделе проводились исследования фазовых равновесий в сплавах с редкоземельными металлами (РЗМ). За этот период исследовано 30 систем. Были построены диаграммы состояния и установлены закономерности физико-химического взаимодействия в сплавах Cr-РЗМ (Г.Ф. Кобзенко, В.Г. Иванченко), РЗМ цериевой - РЗМ иттриевой подгрупп (Г.Ф. Кобзенко, Э.Л. Мартынчук), разработан ряд коррозионностойких лигатур на основе лантана (Г.Ф. Кобзенок, В.Г. Иванченко, В.В. Погорелая).
С начала 1970-х годов в отделе проводились работы по созданию литейных эвтектических и дисперсионно упрочнённых сплавов переходных металлов с фазами внедрения. Изучены фазовые равновесия, структура и механические свойства сплавов ванадия, ниобия и молибдена с тугоплавкими нитридами (А.К. Шурин, О.М. Барабаш), железа с боридами (А.К. Шурин, А.К. Панарин), сплавов хрома, молибдена, вольфрама, железа, кобальта, никеля с карбидами (А.К. Шурин, Г.П. Дмитриева, Т.Н. Лёгкая, Н.А. Разумова, Т.С. Черепова). На основе этих исследований разработаны эвтектические сплавы, которые применяются как жаропрочные, износостойкие и жаростойкие конструкционные материалы, а также материалы для получения коррозионностойких и износостойких газо-термических и ионно-плазменных покрытий. Изучены фазовые равновесия, стабильность фазового состава, формирование структуры и свойства в сплавах хрома с карбидами и нитридами металлов IV и V-A групп (В.Г. Иванченко, Т.В. Мельниченко, В.В. Погорелая). На этой основе разработан целый ряд жаропрочных, жаростойких и износостойких материалов.
Совместно с другими отделами и лабораториями Института разработаны инварные сплавы на хромовой основе, сплавы с низким термическим коэффициентом сопротивления, разработана экспериментальная технология производства литых мишеней из высокохромистых сплавов для производства методом магнетронного напыления низкоомных прецизионных резисторов. Получены экспериментальные образцы литых мишеней из сплавов (Tb,Gd)-(Fe,Co) для нанесения регистрирующих слоев магнитооптических носителей информации (В.Г. Иванченко).
С начала 1970-х годов в отделе начаты исследования в области взаимодействия водорода с металлами и сплавами при температурах до 1000°С и давлениях до 500 ГПа с целью изучения влияния структуры, легирования и предварительной обработки на кинетику сорбции и десорбции водорода (Г.Ф. Кобзенко, А.А. Школа).
Дальнейшее развитие получили работы по методическому обеспечению исследований. В отделе созданы автоматический дилатометр с рабочим интервалом температур от минус 100 до плюс 1000°С, установка производного термического анализа с максимальной рабочей температурой до 1700°С. Приборы снабжены автоматизированными системами сбора и обработки экспериментальных данных на базе ПЭВМ (Е.А. Шишкин).
С 1994 г., учитывая перспективы развития титановой промышленности на Украине, тематика отдела переориентирована на исследование фазовых равновесий, структуры и свойств (механических свойств, жаростойкости, кинетики взаимодействия с водородом) в многокомпонентных сплавах на основе титана с целью разработки новых жаропрочных и конструкционных материалов.
Работы, проводившиеся в отделе металловедения, были первоначально сосредоточены на изучении фазовых равновесий в тройных металлических системах на основе сплавов железо-хром и направлены на создание научных основ разработки новых жаропрочных материалов. Исследования фазовых равновесий сопровождались изучением жаропрочности, жаростойкости и других свойств. В середине 50-х годов были выполнены исследования фазовых равновесий, структуры и свойств сплавов железа с мышьяком и углеродом, связанные с проблемами переработки керченских мышьякосодержащих руд и направленные на понижение вредного влияния мышьяка на свойства сталей (В.Н. Свечников, А.К. Шурин).
С 1956 г. в отделе начало развиваться новое направление - исследование фазовых равновесий в сплавах тугоплавких и редких металлов. Параллельно создавалась экспериментальная база, представляющая собой комплекс уникальных приборов (работы по научному приборостроению в 1980 г. были отмечены Государственной премией Украины в области науки и техники). С конца 1950-х годов были созданы уникальные на то время приборы, не имеющие мировых аналогов: установки дифференциального термического анализа до 2000 и 2500°С с различными конструкциями термопарных датчиков (Ю.А. Краковецкий-Кочержинский, Г.Ф. Кобзенко, Е.А. Шишкин), катковый дилатометр с рабочей температурой до 1700°С (А.К. Шурин), разборная острофокусная рентгеновская трубка со сменным материалом анода и высокотемпературная рентгеновская камера-приставка к дифрактометрам типа ДРОН с рабочей температурой до 1700°С (Ю.А. Краковецкий-Кочержинчкий, В.В. Петьков). Созданный аппаратурный комплекс позволил провести тщательные исследования фазовых равновесий в целом ряде систем и построить либо существенно уточнить более 150 диаграмм состояния. В частности, были исследованы фазовые равновесия в сплавах 40 двойных и тройных систем на основе хрома, в числе которых Cr-Nb-Mo, Cr-Nb-V, Cr-Nb-Ni, Cr-Mo-Si (Г.Ф. Кобзенко, Ю.А. Краковецкий-Кочержинский, В.М. Пан).
Для разработки новых жаропрочных сплавов были изучены фазовые равновесия в сплавах на основе молибдена и ниобия. С целью получения новых жаростойких покрытий на основе силицидов тугоплавких металлов для нужд аэрокосмической техники были построены двойные и тройные диаграммы состояния тугоплавких металлов IV-A, V-A, VI-A групп с кремнием в полном концентрационном интервале и при температурах до 2550°С (Ю.А. Краковецкий-Кочержинский, О.Г. Кулик, Е.А. Шишкин, Л.М. Юпко). Выполнен цикл работ по изучению фазовых равновесий в сплавах гафния, построены 34 двойных и тройных диаграмм состояния, установлены закономерности фазовых равновесий в них, определены перспективы применения гафния в сплавах, предназначенных для высокотемпературной эксплуатации (А.К. Шурин, Г.П. Дмитриева).
Начина со средины 1960-х годов в отделе получил развитие новый подход к решению задач разработки сверхпроводящих материалов на основе интерметаллидов со структурой типа А-15 (В.М. Пан, Ю.И. Белецкий, В.И. Латышева, А.Ц. Спектор). Были построены и уточнены 25 двойных и тройных диаграмм состояния, в числе которых V-Ga, V-Ge, V-Sn, Nb-Ga, Nb-Al, Nb-Sn, Nb-Al-Ge и др. Полученные результаты использованы при разработке новых сверхпроводящих материалов, а также при создании новых технологий их производства. В 1970 г. на основе группы, руководимой д-ром физ.-мат. наук В.М. Паном, была создана лаборатория сверхпроводимости.
В связи с расширением областей применения редкоземельных металлов, создания научных основ оптимального микролегирования тугоплавких металлов, в частности хрома, с 1968 по 1980 г. в отделе проводились исследования фазовых равновесий в сплавах с редкоземельными металлами (РЗМ). За этот период исследовано 30 систем. Были построены диаграммы состояния и установлены закономерности физико-химического взаимодействия в сплавах Cr-РЗМ (Г.Ф. Кобзенко, В.Г. Иванченко), РЗМ цериевой - РЗМ иттриевой подгрупп (Г.Ф. Кобзенко, Э.Л. Мартынчук), разработан ряд коррозионностойких лигатур на основе лантана (Г.Ф. Кобзенок, В.Г. Иванченко, В.В. Погорелая).
С начала 1970-х годов в отделе проводились работы по созданию литейных эвтектических и дисперсионно упрочнённых сплавов переходных металлов с фазами внедрения. Изучены фазовые равновесия, структура и механические свойства сплавов ванадия, ниобия и молибдена с тугоплавкими нитридами (А.К. Шурин, О.М. Барабаш), железа с боридами (А.К. Шурин, А.К. Панарин), сплавов хрома, молибдена, вольфрама, железа, кобальта, никеля с карбидами (А.К. Шурин, Г.П. Дмитриева, Т.Н. Лёгкая, Н.А. Разумова, Т.С. Черепова). На основе этих исследований разработаны эвтектические сплавы, которые применяются как жаропрочные, износостойкие и жаростойкие конструкционные материалы, а также материалы для получения коррозионностойких и износостойких газо-термических и ионно-плазменных покрытий. Изучены фазовые равновесия, стабильность фазового состава, формирование структуры и свойства в сплавах хрома с карбидами и нитридами металлов IV и V-A групп (В.Г. Иванченко, Т.В. Мельниченко, В.В. Погорелая). На этой основе разработан целый ряд жаропрочных, жаростойких и износостойких материалов.
Совместно с другими отделами и лабораториями Института разработаны инварные сплавы на хромовой основе, сплавы с низким термическим коэффициентом сопротивления, разработана экспериментальная технология производства литых мишеней из высокохромистых сплавов для производства методом магнетронного напыления низкоомных прецизионных резисторов. Получены экспериментальные образцы литых мишеней из сплавов (Tb,Gd)-(Fe,Co) для нанесения регистрирующих слоев магнитооптических носителей информации (В.Г. Иванченко).
С начала 1970-х годов в отделе начаты исследования в области взаимодействия водорода с металлами и сплавами при температурах до 1000°С и давлениях до 500 ГПа с целью изучения влияния структуры, легирования и предварительной обработки на кинетику сорбции и десорбции водорода (Г.Ф. Кобзенко, А.А. Школа).
Дальнейшее развитие получили работы по методическому обеспечению исследований. В отделе созданы автоматический дилатометр с рабочим интервалом температур от минус 100 до плюс 1000°С, установка производного термического анализа с максимальной рабочей температурой до 1700°С. Приборы снабжены автоматизированными системами сбора и обработки экспериментальных данных на базе ПЭВМ (Е.А. Шишкин).
С 1994 г., учитывая перспективы развития титановой промышленности на Украине, тематика отдела переориентирована на исследование фазовых равновесий, структуры и свойств (механических свойств, жаростойкости, кинетики взаимодействия с водородом) в многокомпонентных сплавах на основе титана с целью разработки новых жаропрочных и конструкционных материалов.
| © G.V. Kurdyumov Institute for Metal Physics, N.A.S.U., 2024 |