Лаборатория «Исследование и моделирование структуры и свойств металлических материалов» создана в Санкт-Петербургском государственном политехническом университете (www.spbstu.ru) и входит в состав «Научно-инновационного института материалов и технологий» (nru.spbstu.ru).

     Лаборатория способна решать комплексные задачи, связанные с физическим и математическим моделированием технологических процессов термической и термомеханической обработки и сварки металлов, металлографическими исследованиями структуры и определением механических свойств различных материалов. Лаборатория сертифицирована и имеет Аттестат аккредитации № РОСС RU.0001.21 ЧС 50.

     Одним из основных направлений работы лаборатории является – моделирование физических процессов:

• моделирование прокатки
• моделирование сварки
• моделирование термообработки
• моделирование кристаллизации

     Помимо этого в лаборатории ведутся работы по следующим направлениям:

• разработка новых сталей и технологии их обработки (автомобильные стали, трубные стали, судостроительные стали)
• получение продукции с заданным уровнем свойств  
• разработка технологии получения наноструктурированных материалов
• получение новых термоэлектрических материалов
• воспроизведение сварочных циклов
• экспертизные  работы

     Физическое моделирование осуществляется на уникальном комплексе Gleeble® 3800 фирмы Dynamic Systems, Inc. (США). Комплекс имеет модульную систему и обеспечивает возможность проведения многоэтапного моделирования процессов обработки металлов при помощи испытаний на сжатие, растяжение (с возможностью снятия дилатограмм), кручение, многоосевую деформацию при скоростях нагрева до 12000 °С/с, охлаждения – до 4500 °С/с, скоростях деформации до 200 с^-1. Количество и очередность операций обработки материалов практически не ограничена. Максимальные температуры испытаний – вплоть до плавления.

     Имитационное моделирование процессов прокатки осуществляется с использованием компьютерной программы Hot Strip Mill Model (HSMM), одно из предназначений которой состоит в расчете параметров структуры и механических свойств сталей при горячей прокатке. Эта программа была адаптирована нами для прокатных цехов ОАО "Северсталь", и хорошо себя зарекомендовала в производственных условиях.

     Металлографический анализ структуры различных материалов осуществляется на современных оптических микроскопах фирмы Carl Zeiss и Leica, оснащенными системой анализа изображений Thixomet®, позволяющей проводить количественный анализ структуры, в том числе на соответствии нормативно – технической документации и на сканирующем микроскопе MIRA фирмы Tescan, позволяющем получать изображения высокого разрешения на органических и неорганических материалах. Подготовка микрошлифов для исследования осуществляется на оборудовании фирмы BUEHLER. Данный комплекс оборудования позволяет проводить качественный и количественный анализ структуры различных материалов, сварных швов, наплавок, различного рода покрытий и т.д. Кроме того, имеется возможность проводить экспертизные исследования материалов на соответствие нормативно-технической документации, что включено в область аккредитации лаборатории.

     В лаборатории имеется возможность определения механических свойств материалов при испытаниях на растяжение, сжатие и изгиб при температурах от +20°С до +1100°С с измерением деформации при помощи экстензометров. Испытания по определению ударной вязкости проводятся в диапазоне температур от +200°С до – 90°С. Возможно также определение твёрдости и микротвёрдости различных материалов и покрытий. Все испытания включены в область аккредитации лаборатории и проводятся на сертифицированном, поверенном оборудовании.