В 2000 году заведующим лабораторией стал доктор технических наук Алексей Викторович Макаров, который руководил лабораторией до середины 2014 года. А.В. Макаров – признанный специалист в области изучения структурных механизмов повышения износостойкости и упрочнения металлических сплавов за счет создания метастабильных и нанокристаллических состояний; разработке на этой основе эффективных способов термических, деформационных и комбинированных обработок; применения неразрушающих электромагнитных методов для аттестации износостойких и высокопрочных структур, для контроля износостойкости и механических свойств сталей и сплавов. Особый вклад А.В. Макаров внес в создание основ наноструктурирующих фрикционных обработок и методов упрочнения и модифицирования поверхности лазерной закалкой и наплавкой. Будучи талантливым ученым и организатором, А.В. Макаров создал опытный и дружный коллектив, способный успешно выполнить стоящие перед ним задачи. В состав лаборатории приходят новые сотрудники: кандидаты технических наук Алевтина Леонтьевна Осинцева, Ирина Юрьевна Малыгина, Роман Анатольевич Саврай, Сергей Владимирович Буров и другие. Именно в этот период окончательно складывается научная тематика лаборатории и формируется третье основное направление фундаментальных научных исследований – повышение прочности и трибологических свойств металлических материалов термо-механо-химическими обработками и совершенствование методов неразрушающего контроля их физико-механических характеристик. Развитие направления, связанного с озонными технологиями, позволило практически реализовать ежедневное обеспечение сотрудников института машиноведения УрО РАН и ряда других организаций безопасной питьевой водой высокого качества.

Слева направо: Р.А. Саврай, А.В. Макаров, И.Н. Веселов. 

С середины 2014 года лабораторию возглавляет кандидат технических наук Роман Анатольевич Саврай. Основная область научных интересов Р.А. Саврая – это поиск путей повышения конструкционной прочности металлических материалов, установление взаимосвязи механических и физических свойств, оценка остаточного ресурса; при этом особое внимание уделяется исследованию поведения металлических материалов в условиях усталостного и контактно-усталостного нагружения. Лаборатория активно проводит исследования по повышению прочности и функциональных свойств металлических материалов термо-механо-химическими обработками и неразрушающему контролю их физико-механических характеристик; по исследованию структуры и свойств современных металлических материалов и покрытий; по оценке прочности, несущей способности и остаточного ресурса элементов конструкций; по получению особо чистого водорода из различных видов углеводородного сырья; в области аддитивных технологий.

В лаборатории работают 12 сотрудников, из них 2 доктора технических наук, 4 кандидата технических наук, 1 кандидат химических наук, 2 научных сотрудника без степени, 2 инженера, 1 лаборант, в том числе 2 молодых сотрудника в возрасте до 35 лет. За последние годы сотрудниками лаборатории защищены 2 кандидатские диссертации – Н.А. Давыдовой (2012 г., руководитель д.т.н. А.В. Макаров) и Н.Н. Соболевой (2016 г., руководитель д.т.н. А.В. Макаров). Сотрудники лаборатории участвуют в учебном процессе в качестве преподавателей-совместителей: д.т.н. А.В. Макаров с курсом лекций «Лазерная обработка сталей и сплавов» студентам 3 курса Института новых материалов и технологий Уральского Федерального Университета; д.т.н. И.Г. Емельянов с курсами лекций «Специальный раздел сопротивления материалов», «Сопротивление материалов» (Уральский Государственный Университет Путей Сообщения), «Прикладная механика», «Механика», «Сопротивление материалов» (Уральский Федеральный Университет); к.т.н. Н.Н. Соболева с курсом лекций «Взаимодействие лазерного излучения с веществом» студентам 3 курса Института новых материалов и технологий Уральского Федерального Университета.

Лаборатория оснащена современным научно-исследовательским оборудованием в области материаловедения и испытаний материалов. В его состав входят современные приборы для структурного анализа (сканирующий электронным микроскопом Tescan VEGA II XMU с системами рентгеновского волнодисперсионного микроанализа INCA WAVE 500, энергодисперсионного микроанализа INCA ENERGY 450 с ADD детектором и анализа дифракции обратно-отраженных электронов Advanced AZtecHKL), анализа химического состава (спектрометр для анализа металлов SPECTROMAXx), механических испытаний (сервогидравлическая установка Instron 8801 для определения механических свойств при комнатной, пониженных до −70°С и повышенных до +1000°С температурах), измерения твердости (комплект твердомеров для измерения твердости по Роквеллу, Виккерсу и Бринеллю), термической обработки (вакуумная электропечь сопротивления камерного типа СНВЭ-9/18 с металлическими нагревателями, экранной теплоизоляцией и рабочей температурой до +1800°С, комплект лабораторных нагревательных электропечей). Лаборатория также располагает современным вспомогательным оборудование для резки и пробоподготовки образцов (прецизионный отрезной станок Buehler Isomet 5000, электроэрозионный проволочный вырезной станок FANUC ROBOCUT α-0iЕ с ЧПУ FANUC-310is) и другим лабораторным оборудованием. Для обеспечения сотрудников института машиноведения УрО РАН качественной питьевой водой имеется автоматизированный комплекс локального питьевого водоснабжения «Родник-мини» типа «АК-РМ-200».

За время существования лаборатории, был получен ряд важных фундаментальных и прикладных результатов. К основным достижениям лаборатории можно отнести:
– Разработанные способы формирования на стальных поверхностях функциональных нанокристаллических слоев с использованием фрикционной обработки скользящими инденторами и износостойких хромоникелевых покрытий с особо высокой теплостойкостью.
– Разработанные способы деформационных, химико-термических и комбинированных обработок аустенитных нержавеющих сталей.
– Разработанные математические модели, которые были использованы для оценки прочности и ресурса ответственных элементов конструкций в летательных аппаратах, в газопроводах, в подвижном составе железнодорожного транспорта и других конструкциях, работающих по настоящее время.
– Разработанную математическую модель, с помощью которой описана экспериментальная расходная характеристика и ряд других параметров опытно-промышленного мембранного конвертора получения особо чистого водорода из природного газа производительностью 40 м³Н₂/ч.

Отдельное направление работы лаборатории составляет реализация озонных технологий в обеспечении безопасного питьевого водоснабжения и в оборотных

системах водоснабжения плавательных бассейнов. При обработке воды озоном, в сочетании с сорбционной очисткой на фильтрах с загрузкой из активированного угля, осуществляется эффективное обеззараживание воды от вирусов и хлорустойчивых форм болезнетворных микроорганизмов, а также тонкая очистка от широкого спектра вредных для здоровья человека примесей неорганического и органического происхождения. Разработана серия озоно-сорбционных установок доочистки питьевой воды типа «Родник-мини» (изделия РМ-100, РМ-200, РМ-300 и РМ-500), с производительностью по очищенной воде соответственно 100, 200, 300 и 500 дм³/ч, предназначенные для дополнительного обеззараживания и очистки питьевой воды по месту потребления. Установки серии «Родник-мини» могут быть полезны при обеспечении безопасной питьевой водой работников в организациях со штатом 200-600 человек. Проведены конструкторские и комплексные технологические испытания под лабораторным контролем, на основании которых получено санитарно-эпидемиологическое заключение Ш6.01.15.369.П.002639.08.03, выданное 21.08.2003 г. ФГУ «Центр госсанэпиднадзора в Свердловской области» о соответствии качества доочищенной воды требованиям СанПиН 2.1.4. 1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» и о соответствии ТУ 3697-003-04538044-03 требованиям государственных санитарных норм и правил. В институтах уральского региона проходят натурные испытания два автоматизированных комплекса локального питьевого водоснабжения типа «АК-РМ-100» и «АК-РМ-200», а также одна установка типа «РМ-100» с ручным управлением (время эксплуатации всех установок более 15 лет). Все установки снабжены накопительными баками продукционной воды. В процессе натурных испытаний проведена конструктивная и технологическая доработка установок, направленные на повышение надежности и улучшения условий работы обслуживающего персонала. Кроме того, накоплен большой опыт по эксплуатации и техническому обслуживанию локальных установок и автоматизированных комплексов. Во всех случаях в длительном режиме подтверждено высокое качество доочистки питьевой воды.

В лаборатории активно ведется работа по проведению научных исследований для нужд производственных предприятий и других организаций. Научно-производственные связи лаборатории достаточно широки и включают отечественные и зарубежные организации, такие как «НПО автоматики имени академика Н.А.Семихатова» (г. Екатеринбург), ОАО «Уралбурмаш» (Свердловская обл., Нижнесергинский район, пос. Верхние Серги), ООО «Предприятие «Сенсор» (г. Курган), ФГУП «ПО Уралвагонзавод» (г. Нижний Тагил), ООО «ВИЗ-Сталь» (г. Екатеринбург), ОАО «Курганхиммаш» (г. Курган), ООО «НПО «РОСТАР» (Республика Татарстан, г. Набережные Челны), ООО «КОМЕК МАШИНЕРИ» (г. Екатеринбург), ООО «УИС-энергетика» (г. Екатеринбург), ЗАО «УРАЛИНТЕХ» (г. Екатеринбург), ООО «Техно-Прогресс» (г. Екатеринбург), ООО «Первоуральск-Строй» (Свердловская обл., г. Первоуральск), ОАО «Бобровский изоляционный завод» (Свердловская обл., Сысертский район, пос. Бобровский), ОАО «Уралводоканалпроект» (г. Екатеринбург), ОАО «Уралредмет» (г. Верхняя Пышма, Свердловской обл.), ОАО «Уралгипротранс» (г. Екатеринбург), Институт прикладной физики НАН Беларуси (г. Минск, Республика Беларусь), ООО «УИС-металлургия» (г. Екатеринбург), АО «РусНИТИ» (г. Челябинск) и другие.

      Коллектив лаборатории регулярно представляет доклады на российских и международных научных и научно-технических конференциях, а результаты инновационной деятельности и технологические разработки лаборатории представляются на различных специализированных выставках.

 Сотрудники лаборатории выступают с докладами на различных конференциях (Слева направо: А.В. Макаров, И.Г. Емельянов, Н.А. Давыдова).

                      Сотрудник лаборатории В.А. Куликов на Евро-Азиатском форуме - выставке инвестиций и инноваций.

 

Планшеты по разработкам.

На этих выставках сотрудники лаборатории А.Б. Вандышев и В.А. Куликов представили установку и автоматизированный комплекс для озоно-сорбционной очистки питьевой воды.

На 4-ом Международном конгрессе "Потоки энергии и радиационные эффекты", проходившем 21-26 сентября 2014 года в г. Томске, сотрудник лаборатории Н.Н. Соболева заняла 3 место и награждена дипломом "За вклад в научные исследования в области модифицирования поверхности".