От науки к производству: как НИЛ упрочнения стальных изделий внедряет инновационные технологии

В современном машиностроении требования к прочности, износостойкости и коррозионной устойчивости стальных изделий неуклонно растут. На передовой этих технологических решений находится научно-исследовательская лаборатория упрочнения стальных изделий (НИЛ УСИ) Научно-исследовательского политехнического института. Под руководством Владимира Дашкевича, опытного специалиста в области материаловедения и термической обработки, лаборатория не только разрабатывает новые методы поверхностной обработки, но и активно внедряет их в промышленную практику. Эти работы основаны на прочном фундаменте предыдущих поколений работников лаборатории, заведующих Б. С. Кухарева и Н. Г. Кухарева.

Особую ценность представляет тесное взаимодействие лаборатории с предприятиями различных отраслей: от тяжелого машиностроения до производства бытовой техники. Эти партнерства позволяют реализовать результаты фундаментальной науки в реальных условиях эксплуатации, что делает лабораторию важным мостом между академическим знанием и промышленной практикой.

Одним из ключевых партнеров НИЛ УСИ является ЗАО «Атлант» – крупнейший производитель бытовой техники в Восточной Европе. Сотрудничество с предприятием продолжается уже несколько лет и связано с упрочнением литейной оснастки, используемой для изготовления пластмассовых компонентов холодильников, стиральных машин и другой продукции.

– Ключевые направления упрочнения – это борирование, азотирование и комбинированное хромазотирование – разработка нашей лаборатории, – отметил Владимир Дашкевич.

Указанные процессы позволяют значительно повысить срок службы дорогостоящей оснастки, работающей в сложных температурных и механических условиях. Лаборатория регулярно принимает участие в подготовке опытных партий деталей для тестирования на производственных участках, что позволяет заранее выявлять возможные проблемы и корректировать параметры обработки.

– Мы в прошлом году обрабатывали девять партий деталей, в этом году пока меньше, но это объясняется сезонностью работ. Однако сам факт регулярного обращения говорит о доверии со стороны предприятия и эффективности предлагаемых решений, – подчеркнул заведующий лабораторией.

Еще одним важным партнером стал СООО «Завод литейного производства», где лаборатория проводит работы по упрочнению стальных и чугунных изделий, включая так называемые колосники – элементы, работающие в условиях высоких температур и механических нагрузок. Это сотрудничество демонстрирует способность НИЛ УСИ адаптировать свои технологии под специфические задачи, обеспечивая надежное и долговечное защитное покрытие даже в экстремальных условиях.

С ОАО «Новогрудский завод газовой аппаратуры» сотрудничество началось с внедрения технологий термодиффузионной карбонитрации. В настоящее время лаборатория осуществляет поставку специально синтезированных порошковых насыщающих сред, которые используются непосредственно на производстве. Такой подход позволяет масштабировать технологии без необходимости модернизации всей инфраструктуры завода.

– Поскольку мы работаем в рамках научно-исследовательской лаборатории, наша площадь ограничена, поэтому большие объемы обработки мы передаем заказчику. Мы же отвечаем за подготовку насыщающих составов и контроль качества процесса, – пояснил Владимир Дашкевич.

Долгосрочное сотрудничество лаборатории с ОАО «Гомсельмаш» стало примером успешного внедрения технологии термодиффузионного борирования. Именно здесь был организован участок, где используются порошковые смеси, разработанные и поставляемые НИЛ УСИ. Такие покрытия применяются для упрочнения деталей трансмиссий и других элементов сельскохозяйственной техники. По этой теме опытный специалист отметил:  

– Мы единственные в Беларуси, кто проводит твердофазное термодиффузионное борирование. Это наша уникальная компетенция, которая дала толчок многим промышленным внедрениям.

Такое партнерство служит ярким примером того, как научные разработки могут быть переведены в массовое производство, повышая конкурентоспособность продукции предприятия.

Сегодня лаборатория активно развивает направления гибридных (комбинированных) технологий химико-термической обработки, сочетающих последовательное или одновременное воздействие на поверхность изделия. Например, сочетание термодиффузионного борирования и последующего вакуумного осаждения позволяет достичь более высоких показателей механических и эксплуатационных характеристик. Данные технологии находят применение в медицинской промышленности: совместно с Научно-технологическим парком БНТУ «Политехник» были разработаны технологии ионно-плазменного азотирования для титановых и кобальт-хром-молибденовых сплавов.

При непосредственном участии лаборатории создано несколько производственных подразделений по термодиффузионному цинкованию на белорусских предприятиях. На базе нее регулярно проводятся исследования различных антикоррозионных покрытий по заказам организаций Беларуси.

Кроме того, лаборатория выполняет научно-исследовательские работы по заказу государственных структур, таких как научно-практический центр Государственного комитета судебных экспертиз Республики Беларусь. Это говорит о широком диапазоне применения ее компетенций.

Не менее важна роль лаборатории в подготовке научных кадров. Магистранты и аспиранты принимают участие в реальных научных работах, начиная с первых шагов в исследовательской деятельности и заканчивая публикацией результатов. При поддержке лаборатории создано и функционирует студенческое научное бюро «Материаловедение», которое стало лауреатом конкурса лучших студенческих бюро БНТУ 2024 года. Научный руководитель бюро и научный консультант НИЛ УСИ – заведующий кафедрой «Материаловедение в машиностроении» механико-технологического факультета доктор технических наук, профессор Валерий Константинов. Отметим, что все работники лаборатории – выпускники данной кафедры.

– У нас четко организована работа с молодежью: студенты, магистранты, аспиранты – все проходят школу лаборатории. Те, кто действительно проявляет интерес и способности, остаются у нас, продолжают исследования и становятся частью нашей команды, – рассказал Владимир Дашкевич. 

Таким образом, научно-исследовательская лаборатория упрочнения стальных изделий – это не просто научное подразделение, а современный инновационный центр, который вместе с кафедрой «Материаловедение в машиностроении» объединяет науку, образование и производство. Эта работа имеет не только национальное, но и международное значение, поскольку разработанные технологии находят применение в самых разных сферах: от сельскохозяйственного машиностроения до медицинской промышленности.

Сотрудничество с предприятиями, гибкий подход к заказчикам, развитие молодых научных кадров и постоянное совершенствование технологий делают лабораторию уникальным и востребованным участником научно-технического прогресса.

– Стратегическая цель лаборатории – сохранить лидерство в области упрочнения металлических изделий методами химико-термической обработки в порошковых средах, получить развитие направлений разработки инновационных технологий и повышения качества продукции, – подчеркнул заведующий.

Эта цель уже становится реальностью, и каждый новый проект подтверждает, что лаборатория на правильном пути.