Научная деятельность | Кафедра металлургии стали, новых производственных технологий и защиты металлов НИТУ МИСИС

Научно-исследовательская деятельность кафедры направлена на решение фундаментальных задач теории производства стали и ферросплавов, моделирования металлургических процессов, исследования коррозионного состояния материалов и защиты от коррозии, создания интеллектуальных магнитных материалов и устройств для технических и биомедицинских приложений, создания новых гибридных аддитивных технологий.

Основные научные направления деятельности кафедры:

Теория и технология производства стали и сплавов в различных металлургических-агрегатах.
Разработка и оптимизация технологий внепечной обработки и разливки стали.
Теория и технология производства сложнолегированных сталей и сплавов методами современной спецэлектрометаллургии.
Развитие ресурсосберегающих технологий производства ферросплавов.
Математическое и физическое моделирование сталеплавильного производства.
Рациональное природопользование и экологические аспекты металлургического производства.
Исследование и экспертиза коррозионной стойкости элементов строительных металлоконструкций.
Системы мониторинга коррозионного состояния.
Интеллектуальные магнитные материалы для технических и биомедицинских приложений.
Селективная магнитная сепарация.
Новые технологии модернизации состояния поверхности лёгких конструкционных материалов и сталей, замещающие традиционные методы.
Аддитивные технологии.

В составе кафедры действуют лаборатория холодного моделирования процессов продувки жидкой стали в кислородном конвертере, ковше и циркуляционном вакууматоре, учебная научно-производственная база «Теплый стан» и лаборатория «Перспективные прецизионные материалы».

Лаборатория с приглашенными зарубежными учеными «Перспективные прецизионные материалы» специализируется на разработке технологий получения прецизионных материалов для производства миниатюрных технических устройств с использованием аддитивных и MIM-технологии, систем селективной магнитной сепарации, материалов для терапевтической онкологической гипертермии.

Лаборатория оснащена современным оборудованием производства METKON, NCS Germany, OBLF и рядом уникальных установок.

Кафедра металлургии стали, новых производственных технологий и защиты металлов активно сотрудничает в научно-технической сфере с ведущими отечественными металлургическими предприятиями России — ПАО «Северсталь», ОАО «НЛМК», ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат», ОАО «Металлургический завод «Электросталь», ОАО «Композит», а также реализует ряд совместных исследовательских проектов с зарубежными компаниями и институтами — Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB), National Technical University of Athens (NTUA), Osterreichische Akademie Der Wissenschaften, Institute of Materials Science of Madrid, Spanish National Council for Research, CSIC.

Реализованные проекты

Предоставление консультаций в ходе предварительных проработок и выполнения проектных работ, связанных с реконструкцией, техперевооружением и строительством объектов металлургических производств. ООО СК-Проект, г. Челябинск
Разработка методики оценки коэффициента замены кокса природным газом для условий ДП-3 в рамках проекта «Повышение эффективности использования природного газа, вдуваемого в доменнюпечь № 3 ПАО НЛМК за счёт его подогрева и усовершенствования конструкции воздушных фурм».
Предоставление экспертных услуг технического характера в ходе проработок технологических решений и выполнения проектных работ, связанных с реконструкцией и строительством объектов в металлургии и цементном производстве. ООО СНК, г. Светлый, Оренбургской обл.
Разработка ГОСТа Р 70573-2022 «Элементы облицовки, узлы и детали крепления фасадных навесных вентилируемых конструкций. Параметры долговечности»
Свидетельство о государственной регистрации программы ЭВМ № 2022614004 «H2O-Steel», в Реестре программ для ЭВМ с 16 марта 2022 г. Подкур С. В., Котельников Г. И., Волков А. Е., Пименов Е. Д.

Значимые проекты в 2017 году

ФЦП 14.578.21.0128 Разработка технологии производства тонкодисперсных и сфероидизированных порошков прецизионных сплавов фракционным составом менее 10 мкм с целью изготовления миниатюрных технических устройств и электронных компонентов с использованием аддитивных и MIM технологий;
Окончательное завершение работы ФЦП № 14.578.21.0023 «Разработка и внедрение ресурсосберегающих технологий производства сложнолегированных марок сталей и сплавов с заданными свойствами для деталей и узлов авиакосмической техники»;
Проект по программе 5-100 «Разработка и применение аморфных ферромагнитных микропроводов для создания новых сенсоров, композиционных материалов и устройств на их основе» (грант № К2-2017-008);
Исследование возможности нанесения декоративного покрытия на металлические части изделия СТ-К. Получение покрытий, получаемых методом плазменно-электролитической обработки на поверхности образцов из магниевых сплавов и оценка их защитных свойств (износостойкости и коррозионной стойкости). Получение покрытий, получаемых методом плазменно-электролитической обработки на поверхности образцов из алюминиевых сплавов и оценка их защитных свойств (износостойкости и коррозионной стойкости). Повышение стабильности технологии производства оцинкованного металлопроката с BH эффектом;
Разработка модели шлаков внепечной обработки КС СП. Разработка технологии изготовления заготовок из сплавов ЭП741НП и АЖК под распыления с пониженным содержанием примесей.

Значимые проекты в 2016 году

Государственный контракт 14.578.21.0023 от 05.06.2014 «Разработка и внедрение ресурсосберегающих технологий производства сложнолегированных марок сталей и сплавов с заданными свойствами для деталей и узлов авиакосмической техники»;
ФЦП 14.578.21.0128 Разработка технологии производства тонкодисперсных и сфероидизированных порошков прецизионных сплавов фракционным составом менее 10 мкм с целью изготовления миниатюрных технических устройств и электронных компонентов с использованием аддитивных и MIM технологий;
Государственное задание Федерального автономного учреждения «Федеральный центр нормирования, стандартизации и технической оценки соответствия в строительстве». «Исследования навесных фасадных систем с определением ресурса фактической безопасной эксплуатации».

Grigorovich K.V. New methods for analyzing gas forming elements in bulk and nano sized metallic materials // Rare Metals Vol. 28, Spec Issue, October 2009, p. 90-94
Belyaev I.V., Grigorovich K.V., Burkhanov G.S., Kolchugina N.B., Shibaev S.S. Effect of purity of starting materials on the structure and properties of permanent magnets // Rare Metals Vol. 28, Spec Issue, October 2009, p. 375-378
K. Grigorovich, G. Burkhanov, S. Shibaev, A. Dalmatov, I. Belyaev, N. Kolchugina Fractional gas analysis procedure for determining the contents of oxide and nitride phases in ALNICO alloys // Metallurgy. 2009. V. 48. N 3. pp. 187-191.
К.В. Григорович, А.К. Гарбер, А.В. Кушнарев, Ю.П. Петренко, И.В. Костенко Анализ и оптимизация внепечной обработки рельсовой стали в условиях ОАО “НТМК” // Сталь. 2008. № 010. с.73-78
Usov, N.A., Rytov, R.A., Bautin, V.A. Properties of assembly of superparamagnetic nanoparticles in viscous liquid. Scientific Reports, 2021, 11(1), 6999. https://doi.org/10.1038/s41598-021-86323-x (Impact Factor 3.998 Q1)
Bautin, V.А., Bardin, I.V., Kholodkov, N.S., Gudoshnikov S.A., Usov, N.A., Hristoforou, E.V. In situ giant- magnetoimpedance magnetometer measurement of weak magnetic fields produced by pitting corrosion on AISI 304 stainless steel surface. Surfaces and Interfaces, 2021, 23, 100993. (Impact Factor 3.724 Q1) https://doi.org/10.1016/j.surfin.2021.100993
Bautin V.A, Kostitsyna E.V., Perov N.S., Usov N.A. Highly oriented ferromagnetic polymers based on Co- and Fe-rich amorphous microwires. Composites Communications, 2020, 22, 100459. (Impact Factor 4.915 Q1) https://doi.org/10.1016/j.coco.2020.100459
Bazhenov V., Koltygin A., Komissarov A., Li, A., Bautin V., Khasenova R., Anishchenko A., Seferyan A., Komissarova J., Estrin Y. Gallium-containing magnesium alloy for potential use as temporary implants in osteosynthesis. Journal of Magnesium and Alloys, 2020, 8(2), 352-363. (Impact Factor IF 7.115 Q1) https://doi.org/10.1016/j.jma.2020.02.009
Bautin V.A., Perov N.S., Rytov R.A., Gubanova, E.M., Usov N.A. Magnetostatic properties of assembly of magnetic vortices. Physica B: Condensed Matter. 2020, 582, 411964. (Impact Factor 1.902 Q2) https://doi.org/10.1016/j.physb.2019.411964
Bazhenov, V.E., Koltygin, A.V., Sung, M.C., Park, S.H., Titov, A.Y., Bautin, V.A., Matveev, S.V., Belov, M.V., Belov, V.D., Malyutin, K.V. Design of Mg-ZnSi-Ca casting magnesium alloy with high thermal conductivity. Journal of Magnesium and Alloys, 2020, 8(1), с. 184-191. (Impact Factor 7.115 Q1) https://doi.org/10.1016/j.jma.2019.11.008
Bautin V.A., Perov N.S., Ermolin M.S., Fedotov P.S., Usov N.A. Cavitation Assisted Production of Assemblies of Magnetic Nanoparticles of High Chemical Purity. JOM, 72, 1, (2020), 509-516.
Ракоч А.Г., Монахова Е.П., Гладкова А.А., Фан Ван Чыонг, Предеин Н.А. Влияние растворенных оксидов двухвалентных металлов в покрытиях на основе оксида алюминия на их фазовый состав и износостойкость // Коррозия: материалы, защита. 2017. № 3. С. 26–34.
A.A. Chirkunov, A.G. Rakoch, E.V. Monakhova, A.A. Gladkova, Z.V. Khabibullina, V.A. Ogorodnikova, M. Serdechnova, C. Blawert, Yu.I. Kuznetsov and M.L. Zheludkevich. Corrosion protection of magnesium alloy by PEO-coatings containing sodium oleate // International Journal of Corrosion and Scale Inhibition., 2019, 8, no. 4, P. 1170-1188.
Rakoch A.G., Monakhova E.P., Khabibullina Z.V., Gladkova A.A., Serdechnova M., Blawert C., Zheludkevich M.L. plasma electrolytic oxidation of AZ31 and AZ91 magnesium alloys: comparison of coatings formation mechanism // Journal of Magnesium and Alloys. 2020. V. 8. № 3. P. 587-600.