CC BY
4
КОЛОНКА ГЛАВНОГО РЕДАКТОРА
ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ ДОБАТКИН. 100 ЛЕТ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ
Владимир Иванович Добаткин (19151999) - выдающийся ученый в области металловедения и литейного производства легких сплавов, один из основателей Всероссийского института легких сплавов, член-корреспондент РАН, доктор технических наук, профессор, лауреат Ленинской и Государственной премий, заслуженный деятель науки и техники РФ.
В.И. Добаткин закончил МИЦМиЗ в 1941 г. по кафедре А.А. Бочвара и был направлен на металлургический завод в г. Верхнюю Салду (сейчас Корпорация «ВСМПО-АВИСМА») в отдел главного металлурга, который в то время возглавлял С.М. Воронов. Работая инженером, старшим инженером, заместителем главного металлурга и после ухода с завода в 1946 г. С.М. Воронова главным металлургом, В.И. Добаткин занимался текущей работой, которая включала освоение новых сплавов, расширение номенклатуры выпускаемых полуфабрикатов, разработкой и освоением принципиально новой для того времени технологии непрерывного литья слитков из алюминиевых сплавов. Его активная производственная деятельность носила творческий
характер и успешно сочеталась с научными исследованиями .
Круг интересов Владимира Ивановича определялся его производственной работой, включал все этапы технологического процесса производства деформированных полуфабрикатов из алюминиевых сплавов, в том числе закономерности и природа формирования структуры, начиная от литья слитков и заканчивая термической обработкой готовых полуфабрикатов.
Большая часть научных трудов В.И. Добат-кина посвящена исследованию закономерностей и природы кристаллизации металла. Разрабатывая и осваивая на практике технологию непрерывного литья слитков, Владимир Иванович создал теорию литейных свойств алюминиевых сплавов, которая просто и понятно объясняла механизм линейной усадки, прямую и обратную ликвацию в объеме слитка, механизм возникновения ликвационных наплывов и усадочной пористости, причины образования трещин.
В.И. Добаткин установил, что в процессе непрерывного литья главными факторами, определяющими формирование зеренной структуры слитка, являются переохлаждение расплава перед началом кристаллизации и присутствие в расплаве активных нерастворимых примесей, способных стать центрами кристаллизации. Степень переохлаждения, ширина и строение зоны переохлажденного расплава перед фронтом кристаллизации зависят от многих факторов, основные из которых — величина перегрева расплава, скорость кристаллизации, скорость охлаждения в интервале температур кристаллизации и интенсивность перемешивания жидкого металла в лунке.
При разработке гранульной технологии производства полуфабрикатов из алюминиевых сплавов В.И. Добаткин развил свою теорию кристаллизации применительно к высоким скоростям охлаждения. В этих условиях главным фактором процесса крис-
-Ф-
-Ф-
КОЛОНКА ГЛАВНОГО РЕДАКТОРА
таллизации является докристаллизационное переохлаждение расплава, достигающее весьма больших величин — десятки и даже сотни градусов. При очень высоких скоростях охлаждения переохлаждение может быть столь значительным и расплав достигнет столь низких температур, что диффузионные процессы будут подавлены и кристаллизация в принципе станет невозможной. Произойдет затвердевание расплава в твердый металл и сохранится свойственная расплаву аморфная структура. В реальных случаях при кристаллизации алюминиевых гранул процесс идет в соответствии с метастабильной диаграммой состояния и твердая фаза образуется в соответствии с метастабильным со-лидусом, который на двойных диаграммах состояния является продолжением линии равновесного солидуса.
В 1948 г. В.И. Добаткиным была установлена фундаментальная зависимость размера дендритной ячейки в слитках непрерывного литья из алюминиевых сплавов от скорости кристаллизации (скорости охлаждения металла в интервале температур кристаллизации). С повышением скорости кристаллизации размер дендритной ячейки уменьшается по гиперболическому закону. Позднее, занимаясь вопросами быстрой кристаллизации, В.И. Добаткин показал, что полученная закономерность является фундаментальным законом кристаллизации для всех скоростей охлаждения. Основываясь на нем можно судить о величине дендритной ячейки (дендритного параметра) в зависимости от скорости охлаждения при кристаллизации. Размер дендритной ячейки, в свою очередь, влияет на дисперсность частиц, выделяющихся при последующей эвтектической кристаллизации, степень внутридендритной ликвации, пористость, механические свойства. Физической основой этого закона является несоответствие тепло - и массопереноса в про -цессе кристаллизации, которое усиливается по мере повышения скорости охлаждения при кристаллизации. Уменьшение этого несоответствия достигается природой за счет увеличения площади поверхности кристаллизации путем диспергирования дендритных ветвей .
В.И. Добаткиным совместно с Г.И. Эскиным было открыто явление недендритной кристаллизации. При избытке центров кристаллизации перед фронтом кристаллизации и зарождении в единице объема расплава большего числа дендритов их рост заканчивается на начальной стадии за счет соприкосновения друг с другом. Формируется недендритное зерно, равное по величине дендритному параметру и не имеющее внутреннего строения.
Вусловиях недендритной кристаллизации величина формирующегося зерна определяется только скоростью охлаждения при кристаллизации. В этом собственно заключается суть открытия, сделанного сотрудниками ВИЛСа под руководством В.И. Добаткина.
В.И. Добаткиным было введено представление о предельной скорости кристаллизации при непрерывном литье слитков, которая не может быть превышена для слитка конкретного диаметра из конкретного сплава, как бы интенсивно не охлаждался слиток.
В.И. Добаткин внес решающий вклад в понимание природы пресс-эффекта. Он предложил вместо термина пресс-эффект использовать термин структурное упрочнение, суть которого заключается в сохранении в закаленных и состаренных деформированных полуфабрикатах из алюминиевых сплавов нерекристаллизованной (полигонизованной) структуры и, как следствие, в достижении более высоких прочностных свойств. Он установил природу этого явления, условия сохранения в полуфабрикатах после их нагрева под термообработку нерекристаллизован-ной полигонизованной структуры и определил влияние последней на комплекс механических, коррозионных и ресурсных свойств. Работы, связанные со структурным упрочнением алюминиевых сплавов, были продолжены и развиты его учениками. В этих работах были полностью подтверждены представления В.И. Добаткина о природе структурного упрочнения, а материалы со структурным упрочнением нашли и находят все более широкое практическое применение.
Научные работы В.И. Добаткина имели решающее значение при освоении технологии непрерывного литья слитков из алюминиевых
КОЛОНКА ГЛАВНОГО РЕДАКТОРА
сплавов, в том числе слитков большого диаметра, полых слитков для прессования труб. Он первым обратил внимание на сильное влияние содержания в сплаве примесей железа и кремния, их соотношения на склонность к трещинообразованию при литье слитков.
В.И. Добаткин руководил в ВИЛСе работами по созданию высокопрочных алюминиевых сплавов повышенной чистоты с индексами «ч» - чистый, «пч» - повышенной чистоты и «оч» - очень чистый. Благодаря этим работам были значительно улучшены характеристики статической и циклической трещиностойкости полуфабрикатов из высокопрочных алюминиевых сплавов. Во всех современных пассажирских самолетах для силовых конструкций используются сплавы только повышенной чистоты.
В 1950-1960-х гг. В.И. Добаткин активно участвовал и внес большой вклад в создание и развитие промышленного производства слитков и полуфабрикатов из титановых сплавов.
С 1961 по 1987 гг. В.И. Добаткин работал заместителем начальника института и принимал непосредственное участие в решении всех научных, производственных и организационных вопросов. Возглавляя аспирантскую комиссию, он уделял самое пристальное внимание подготовке квалифицированных научных кадров в области металлургии легких и специальных сплавов, широко привлекая для этой цели сотрудников института и металлургических заводов отрасли. Обла-
дая громадными научными знаниями и опытом, феноменальными способностями генерировать новые идеи, он щедро делился с сотрудниками своими знаниями и идеями, но в тоже время был строг и требователен.
Благодаря авторитету и настойчивости В.И. Добаткина ВИЛС был оснащен самым современным на то время исследовательским оборудованием.
Владимир Иванович придавал большое значение совместной работе с металлургическими заводами отрасли, в частности с заводскими лабораториями. Он организовал Совет заводских лабораторий, который под его руководством проводил большую полезную и системную работу по координации усилий заводских лабораторий, концентрации их деятельности на основных вопросах, отработке и внедрении новых методик контроля и исследований .
Владимир Иванович организовал журнал «Технология легких сплавов», который до 1994 года выходил ежемесячно. Он входил в состав редколлегий ряда известных отечественных журналов. Ему принадлежала ведущая роль в подготовке и издании важного и полезного шеститомного справочника «Алюминиевые сплавы». Им опубликовано более 200 научных трудов, включая ряд известных книг, которые получили широкое признание и до сих пор пользуются большим спросом.
В.В. Захаров, докт. техн. наук (ОАО ВИЛС, e-mail: info@oaovils.ru)
-Ф-
-Ф-
