Вклад отечественных ученых в развитие материаловедения

В 1912 г. была опубликована вторая работа Н. А. Минкевича, являющаяся продолжением исследования, - «Вопрос о связи между твердостью и другими механическими качествами стали».

За время работы на Обуховском заводе Н. А. Минкевич занимался разработкой нового вида термической обработки – одинарной обработки. Одинарная обработка, состоящая из одной операции – нагрева до температуры закалки с последующим охлаждением с некоторой средней скоростью – должна была заменить термическую обработку, состоящую из двух операций: закалки и отпуска. Этот метод Николай Анатольевич применил при термической обработке снарядов.

В эти же годы (1911-1912) им были исследованы новые хромомедистые и хромоникельмолибденовые стали, из которых в дальнейшем изготовлялись изделия специального назначения.

3.3 Работы в области авиационной промышленности

В результате первой мировой, а затем и гражданской войны, воздушный флот России был почти полностью уничтожен. Поэтому в первые годы Советской власти уделялось большое внимание развитию авиационной промышленности.

Для развития авиастроения было необходимо прежде всего создать новые специализированные цехи и заводы, освоить новое оборудование, создать современную технологию обработки деталей мотора и самолета и решить задачу правильного выбора материала для их изготовления. В решении всех этих вопросов значительная заслуга принадлежит Н. А. Минкевичу.

С конца 1924 г. Н. А. Минкевич работал в качестве главного металлурга и консультанта в ГУВП и Авиатресте. Он руководил выбором новых металлургических баз авиастроения, консультировал металлургические заводы и заводы Авиатреста по вопросам металлургического оборудования, руководил разработкой и усовершенствованием технологических процессов термообработки, литья, ковки и холодной протяжки на авиазаводах.

В результате этих работ были найдены новые методы изготовления ряда изделий, которые ранее ввозились из-за границы. К таким изделиям относились ленты расчалок, осевые самолетные трубы из хромоникелевой стали, кобальтовые магниты, хромованадиевая пружинная проволока, спицевая и расчалочная проволока, холоднотянутая самолетная и холоднокатаннаялистовая стали.. Кроме того, в результате работ, проведенных Н. А. Минкевичем, представилось возможным улучшить методику изготовления коленчатых валов и клапанов авиамоторов и изыскать стали для их изготовления.

Некоторые из этих работ были опубликованы Н. А. Минкевичем в ряде технических журналов.

Дальнейшая деятельность Н. А. Минкевича непрерывно, вплоть до последних дней его жизни, в том числе и в годы Великой Отечественной войны, была неразрывно связана с авиационной промышленностью. Развитие авиации ставило все более и более сложные задачи перед металлургией, металловедением и термической обработкой.

Последователи Н. А. Минкевича, многие из которых являются его учениками, продолжают исследования в области рационализации режимов тепловой обработки деталей авиастроения, разработки новых более совершенных режимов термической обработки и изыскания сплавов, могущих удовлетворить требованиям современной авиации. Многими из этих работ руководил до последних дней своей жизни Н. А. Минкевич.

Плодотворная деятельность Н. А. Минкевича в авиационной промышленности помогла советскому авиастроению, особенно в годы его становления, когда необходимо было решение ряда вопросов, связанных с разработкой новой технологии, переоборудованием металлургических и авиационных заводов, окрепнуть и приступить к массовому выпуску самолетов и моторов.

Глава 4. Андрей Анатольевич Бочвар

4.1 Краткие биографические данные

А. А. Бочвар родился 8 августа 1902 года. В 1923 г. он окончил Высшее техническое училище им. Н. Э. Баумана и затем работал там же преподавателем. С 1930 г. его преподавательская деятельность многие годы была связана с Московским институтом цветных металлов и золота им. М. И. Калинина (впоследствии МИСиС), где он возглавлял кафедру металловедения, основанную его отцом, также известным учёным-металловедом Анатолием Михайловичем Бочваром.

В 30-40-е годы Андрей Анатольевич был уже видным учёным, автором ряда широко известных в нашей стране и за рубежом исследований. Им были разработаны теория кристаллизации сплавов эвтектического типа, теория литейных сплавов, основы структурной теории жаропрочности и термической обработки сплавов, изучены механизмы пластической деформации и рекристаллизации металлов и сплавов. Позже, впервые в СССР, им было подробно исследовано явление сверхпластичности металлов и разработана теория этих процессов, установлены закономерности деформации металлов с разным типом кристаллической решётки при циклическом изменении температуры и др.. Наряду с преподавательской деятельностью он уделял большое внимание нуждам промышленности, и, в частности, впервые в мире разработал и внедрил метод кристаллизации фасонных отливок под давлением.

4.2 Научно-исследовательская деятель

Наибольший личный вклад как учёный-металловед Андрей Анатольевич внёс в создание сплавов на основе урана и плутония, конструкционных материалов и промышленных технологий изготовления из них ответственных изделий атомной техники.

В 1946 г. в институте были начаты исследования и в 1947 г. впервые в нашей стране получены микрограммовые количества нового, до сих пор неизвестного металла - плутония, а затем и первые данные о его структуре и свойствах. Советские учёные (С. Т. Конобеевский, Н. Т. Чеботарев, В. И. Кутайцев и др.) во главе с А. А. Бочваром первыми опубликовали диаграммы состояния плутония с различными элементами.

В 1949 г. по поручению правительства Андрей Анатольевич возглавил бригаду сотрудников института и под его руководством на комбинате "Маяк" в сложных и малоприспособленных условиях был создан ядерный заряд первой отечественной атомной бомбы, успешное испытание которой положило конец монополии США в этой области. В последующие годы также при непосредственном участии Андрея Анатольевича был создан заряд первой водородной бомбы. Незадолго до Первой Международной конференции по мирному использованию атомной энергии (Женева, 1955 г.) С. Т. Конобеевский прочёл в Московском университете доклад об исследовании диаграмм состояния с плутонием, закрепив тем самым приоритет отечественной науки в этой области. Впоследствии на микроколичествах материала было исследовано взаимодействие плутония практически со всеми элементами Периодической системы элементов Д. И. Менделеева. В процессе этих исследований были разработаны промышленные сплавы на основе плутония. Талант предвидения, анализ и обобщение конкретных данных позволили Андрею Анатольевичу по результатам, полученным коллективом сотрудников при исследовании микрограммовых образцов, определить все основные свойства плутония и его сплавов, необходимые конструкторам при физических расчетах изделий. Молодые специалисты тогда вряд ли представляли в полной мере огромную ответственность, которая лежала на Андрее Анатольевиче, но его высокая требовательность к достоверности результатов исследований и обоснованности выводов воспитывали в них чувство причастности к делам государственной важности, строгость к себе и высокую ответственность. В начале 50-х годов И. В. Курчатов поручил Андрею Анатольевичу решение одной из сложнейших проблем атомной техники - проблему живучести твэлов промышленных уран-графитовых реакторов - наработчиков кондиционного плутония для производства ядерных зарядов.

Под руководством Андрея Анатольевича и кандидата (впоследствии доктора) технических наук Г. Я. Сергеева была организована специальная лаборатория, выполнены обширные исследования, результаты которых позволили установить причины низкой живучести твэлов в реакторах и создать научную концепцию решения проблемы. Данные, полученные при изучении структуры и свойств урана в зависимости от химического состава, температуры и условий деформации до, во время и после облучения, послужили основой при разработке специального низколегированного уранового сплава для сердечников твэлов и новых технологических процессов их изготовления. Одновременно под его руководством был создан ряд новых коррозионно-стойких алюминиевых сплавов для оболочек, разработаны современные методы герметизации твэлов и аппаратура контроля их качества.

По инициативе Андрея Анатольевича были выполнены сложные реакторные испытания, позволившие определить допустимые параметры эксплуатации твэлов в проточных и двухцелевых (энергетических) реакторах. Все эти исследования и технологические разработки выполнялись не только во многих лабораториях института, но и в тесном контакте с сотрудниками других институтов и предприятий.

Андрей Анатольевич непосредственно руководил выполнением исследовательских, технологических и внедренческих разработок коллективами института, предприятий, производящих твэлы, персоналом реакторов, что способствовало успешному решению проблемы живучести и обеспечило многолетнюю (более 30 лет) устойчивую работу промышленных уран-графитовых реакторов на высоких эксплуатационных параметрах.

Под его руководством были разработаны специальные стали и алюминиевые сплавы и технология производства изделий из этих основных конструкционных материалов атомной промышленности.

Обширные знания в области металловедения делящихся и конструкционных материалов и воздействия на них облучения обеспечили возможность коллективам лабораторий в кратчайшие сроки и на высоком научном уровне решать постоянно возникающие новые задачи. Так, в 50-х годах на базе результатов исследования сплавов системы уран-молибден Андрей Анатольевич предложил использовать сплав с 9 мас. % молибдена (ОМ-9) в качестве топлива первой в мире атомной электростанции, где он и применялся в виде крупки в течение многих лет.

Заключение

Отечественные ученые работали во многих областях науки и в каждой добивались высоких результатов. Их открытия способствовали развитию и усовершенствованию авиационной промышленности, машиностроения, точной механики, артиллерийского производства и др. Даже к хобби у них был научный подход, что доказывает пример Д.К. Чернова.

Развитие материаловедения, открытия наших ученых позволяют России быть конкурентоспособной страной.

Можно сказать, что ученые нашей страны внесли вклад и в общемировой прогресс науки. Вклад СССР особенно ощутим в области физики, астрофизики, химии, молекулярной биологии и генетики, материаловедении, технических науках и науках о Земле. В этих областях знания на протяжении 80-х - начала 90-годов СССР, и прежде всего Россия, занимал лидирующее положение в мировой науке и входил в научный клуб 6 стран (США, Японии, Германии, Великобритании, Франции и Канады).

Список использованной литературы

1. Академик Николай Семенович Курнаков: Работы в области цветной металлургии /сост. А. Н. Крестовников; сост. А. С. Шахов; под ред. Г. Г. Уразов. - М.: Металлургиздат, 1954. - 406 с.

2. Берлин А.А. Соревнование с природой – 1:1 // Химия и жизнь – XXI век. – 2005,№2. – с. 6-9.

3. Гумилевский Л. И. Д.К.Чернов. – М., 1975.

4. Д.К. Чернов и наука о металлах / Под ред. акад. Н.Т. Гудцова. – М.: Государственное научно-техничское издательство литературы по черной и цветной металлургии,1950.

5. Дубинин Г. Н. Скрипка № 14 // Наука и жизнь. – 1982, № 2. – С. 106-108.

6. К испытанию инструментов профессора Д.К. Чернова.  – СПб, 1911.

7. Люди русской науки: Очерки о выдающихся деятелях естествознания и техники / Под ред. С.И. Вавилова. – М.,Л.: Гос. изд-во техн.-теоретической лит-ры, 1948.

8. Маршакова-Шайкевич И.В. Вклад России в развитие науки: библиометрический анализ. М., 1995.

9. Н.А. Минкевич выдающийся ученый-инженер / Под ред. д-ра техн. наук проф. Б.Г. Лившица. – М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы,1955. – С. 5-37.

10. От Правления Общества друзей музыки // Русская музыкальная газета. – 1911, № 6. – С. 173–174.

11. Полухин П.Т. Жизнь и деятельность Д.К. Чернова. – Молотов: Молотовское книжное издательство,1953. – С. 42-59.

12. Соловьев Ю.И., Звяшнцев О.Е. Н.С. Курнаков. Жизнь и деятельность. – М.: Издательство Академии наук СССР,1960.

17