Крупнейший в России производитель рельсов для высокоскоростных и грузовых ж/д-магистралей намерен сотрудничать со СКИФ
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.
Возможности ЦКП «СКИФ» для производства высококачественного металлопроката обсудили на форуме «Технопром» 2026 в рамках круглого стола «Практика использования синхротронного излучения для разработки новых конструкционных и инструментальных материалов, машиностроительных технологий».
В России к надежности, безопасности и долговечности рельсовой продукции предъявляются самые высокие требования. При этом условия эксплуатации железнодорожной инфраструктуры в нашей стране одни из самых тяжелых в мире – огромная протяженность ж/д-путей, большое количество горно-перевальных участков, низкие температуры воздуха и постоянно возрастающий объем грузоперевозок, - все это требует особого наукоемкого подхода к производству стали и рельсовой продукции.
«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.
Также в России реализуется федеральный проект «Развитие высокоскоростных железнодорожных магистралей», согласно которому планируется развернуть сеть высокоскоростных магистралей в разных направлениях. Это принципиально новая железнодорожная инфраструктура, которая позволит поездам развивать скорости до 400 км/ч. Для решения этих задач также потребуются принципиально новые подходы к исследованиям структуры материала, процессов производства и эксплуатации.
Перспективным инструментом для решения этих задач может стать экспериментальная станция 2-1 «Инженерное материаловедение», реализация которой планируется в рамках второй очереди ЦКП «СКИФ». Инициатором создания станции и одним из разработчиков ее научной программы выступает Новосибирский государственный технический университет (НГТУ НЭТИ).
«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.
Важным направлением исследований конструкционных материалов и готовых изделий является изучение их свойств непосредственно в условиях реальных нагрузок. «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.
