Изучить до атома

История становления исследований и испытаний материалов в стенах Института порошковой металлургии (ИПМ) ведет свой отсчет фактически со дня его основания. Первый директор, Олег Роман, принял дальновидное решение о создании отдельного специализированного подразделения, включившего в себя ранее разрозненные материа¬ловедческие лаборатории, участки и отдельные приборы, предназначенные для аналитического обеспечения научно-исследовательских и технологических разработок. Эта концепция в принципе отличалась от принятой в родственных институтах, где оборудование находилось в разобщенных лабораториях.
Как показал 30-летний опыт развития подразделения, «объединительный» подход оказался правильным и позволил успешно решать многие материаловедческие задачи благодаря комплексному изучению структуры и свойств разрабатываемых материалов. Институт порошковой металлургии на протяжении десятков лет целенаправленно приобретал нужное исследовательское, испытательное и технологическое оборудование и занимался подготовкой необходимых кадров. С ис¬пользованием аналитической базы отдела физико-химических исследований защищено более 25 кандидатских и 10 докторских диссертаций.
В 1997 г. на базе отделения «Исследования и испытания материалов» ИПМ создан и аккредитован органами Госстандарта Беларуси на техническую компетентность и независимость единственный в республике центр по проведению сертификационных испытаний в области общего материаловедения. В настоящее время Экспертным советом по развитию материально-технической базы науки, созданным совместным приказом Президиума НАН Беларуси и ГКНТ, он включен в список центров коллективного пользования. Испытательный центр (ИЦ) специализируется в области проведения сертификационных испытаний различных металлов, сплавов, керамических и композиционных материалов и изделий из них, а также в области материаловедческих исследований широкого профиля. В качестве центра коллективного пользования обеспечивает различного рода аналитическую работу для широкого круга организаций и предприятий республики с объемом более 400 заказов ежегодно.
Приведу несколько примеров таких исследований.
По заказу одного из троллейбусных депо Минска были выяснены причины разрушения шарового пальца рулевой тяги троллейбуса ЗИУ-9 (рис. 1). В результате анализа мы установили, что по элементному составу материал предоставленного образца соответствовал стали марки 40Х (ГОСТ 4543-71), а не марке стали, указанной в рабочем чертеже на данное изделие (20Х2Н4А, ГОСТ 4543-71). Что касается разрушения, оно началось с инородного включения, находящегося практически на границе раздела основа — наплавка. При этом наплавка резьбовой части поворотного кулака была произведена некачественно, о чем свидетельствовало наличие на поверх¬ности нескольких зон, отличающихся по структуре и твердости от материала сердцевины, а также присутствие большого количества непроваров и трещин в наплавке. Из-за этого разрушение кулака и произошло достаточно быстро.
Изучив материалы нашего исследования, заказчики приняли решение отказаться от приобретения комплектующих у производителя некачественной продукции и закупать для своих троллейбусов только оригинальные запчасти завода-изготовителя.
Строительно-монтажное управление ОАО «МАПИД» обратилось к нам с просьбой определить причины разрушения эксцентрика смесителя ванны, установленного в квартире жилого дома (рис. 2). Выводы наших экспертов были следующими: поломка произошла по причине некачественного литья, а именно из-за неоднородности структуры материала и несоответствия элементного состава по соотношению железа, свинца и олова требованиям ГОСТ 17711-93 «Сплавы медно-цинковые (латуни) литейные», а также несоответствия размеров трубной цилиндрической резьбы ГОСТ 6357-81. Результаты исследования позволили строительной организации возместить полученный ущерб за счет производителя дефектной продукции.
Кроме анализа дефектной продукции, мы занимаемся и изучением качественной: по инициативе ИЦ создан орган по сертификации металлических и неметаллических материалов и изделий из них, что в комплексе позволяет производителю или потребителю не только проводить сертификационные испытания, но и получать сертификаты их качества в соответствии с Национальной системой.
Отличительной особенностью нашего Испытательного центра является то, что он аккредитован на методы анализа, а не на конкретную продукцию. Это означает, что, в отличие от большинства подобных лабораторий Беларуси и СНГ, мы имеем право проверять продукцию любого вида. Кроме того, мы оснащены самым современным научным оборудованием, которое позволяет проводить исследования даже таких сложных объектов, как наноматериалы и изделия из них. В 2008 г. ИЦ Института порошковой металлургии НАН Беларуси признан компетентным в системе «Наносертифика».
В 2009 г. центр включен в Перечень лабораторий, наделенных правом выдачи государственным и судебным органам обоснованных технических заключений. Они формируются на основе следующих видов испытаний: сертификационных, контрольных, определительных и исследовательских по установлению общего и локального элементного и фазового состава, физико-механических характеристик материалов и изделий, а также на основании выяснения причин изменения свойств и разрушений в процессе эксплуатации. Экспертными услугами центра пользуются, в частности, органы прокуратуры Республики Беларусь, Министерства здравоохранения, промышленности, внутренних дел, Государственный таможенный комитет, институты НАН Беларуси, множество предприятий и организаций различных форм собственности. Решающий фактор их обращения в Исследовательский центр ИПМ — его независимость и техническая компетентность.