Лидирующий в России производитель элементов инфраструктуры для железнодорожного транспорта ПАО «ЕВРАЗ» планирует использовать возможности экспериментальных станций ЦКП «СКИФ» для разработки новых сплавов и создания рельсов с улучшенными механическими и эксплуатационными характеристиками. Компания постоянно совершенствует технологии производства стали и рельсовой продукции для обеспечения надежности и безопасности сети российских железных дорог, включая строящиеся высокоскоростные магистрали и дороги Восточного полигона с интенсивным тяжеловесным движением. Использование синхротронных методов позволит исследовать формирование структуры материалов и процессы её деградации в режиме реального времени.
«Ж/д-магистраль – это основная транспортная артерия страны, по которой идет весь грузопоток и большой объем пассажиропотока. Нагрузка на железную дорогу постоянно возрастает, вместе с тем растут требования со стороны железнодорожников к инфраструктуре – повышение прочности, стабильности и надежности, увеличение межремонтных сроков. Эти задачи требуют научного подхода. Наш научно-исследовательский центр в сотрудничестве с российскими научными организациями проводит собственные исследования структуры и свойств материалов для анализа процессов деструкции и деградации металла в процессе эксплуатации (изнашивание рельса, возникновение дефектов контактной усталости, развитие хрупких разрушений и так далее). Однако есть круг критически важных задач, которые выходят за рамки доступного нам инструментария. Мы надеемся, что после запуска СКИФ у нас появится возможность проводить динамические исследования – в процессе реального времени наблюдать, как ведет себя материал при его производстве и какие с ним происходят изменения под воздействием нагрузок, близких к эксплуатационным», - рассказывает начальник научно-исследовательского центра ПАО «ЕВРАЗ» - филиал «Западно-Сибирский металлургический комбинат», к.т.н. Егор Полевой.
«Параметры станции «Инженерное материаловедение» позволят нам просвечивать образцы значительного размера, что даст возможность проводить исследования с минимальной пробоподготовкой. Томографические методы востребованы для идентификации внутренних дефектов, таких как трещины и протяженные неметаллические включения. Кроме того, возможности станции по анализу внутренних напряжений дают возможность локализовать наиболее опасные участки металлопроката, а спектральный анализ с высоким пространственным разрешением – выявлять неоднородности элементного состава. Еще одной важно задачей станет in situ исследование производства рельсовой стали, отработка режимов производства стали и ее термомеханической обработки для получения требуемых свойств продукта. Все перечисленные методики широко востребованы предприятием, что делает синхротронное излучение эффективным инструментом для решения производственных задач металлургии», - рассказал заведующий лабораторией физико-химических технологий и функциональных материалов НГТУ, д.т.н., профессор Иван Батаев.
«Оборудование станции позволит воссоздавать условия эксплуатации прямо на пучке синхротронного излучения. Специальные испытательные стенды будут моделировать экстремальные нагрузки, которые испытывают рельсы при прохождении грузовых или высокоскоростных поездов - давление, трение, ударные и тепловые нагрузки. Уникальность синхротронных методов заключается в том, что они позволяют анализировать как на атомарном уровне меняется состав и структура материалов при нагружении и наблюдать за зарождением и распространением дефектов в режиме «дифракционного кино». Синхротронное излучение позволит глубже понять механизмы, стоящие за достижением необходимых свойств материалов и механизмы, определяющие их время жизни», - добавил старший научный сотрудник ЦКП «СКИФ», к.ф.-м.н. Глеб Довженко.