Коммерциализация инновационных технологий термообработки: потенциал для возрождения машиностроения
Историческое развитие и текущее состояние рынка термообработки в России
В период до середины 1980-х годов Советский Союз достиг высокого уровня развития технологий термообработки (ТО) и химико-термической обработки (ХТО), особенно в контексте оборонной промышленности. Эксперты из западных стран отмечали, что советские технологии часто превосходили зарубежные аналоги.
Автомобильный завод «АВТОВАЗ» являлся одним из лидеров в применении передовых методов упрочнения деталей. Так, на предприятии использовалась технология нитроцементации шестерён, что позволяло сократить продолжительность обработки на 50% при сохранении их прочностных характеристик. Кроме того, на «АВТОВАЗе» впервые в мировой практике было внедрено низкотемпературное газовое нитрокарбооксидирование, что способствовало повышению износостойкости и коррозионной стойкости стальных и чугунных изделий.
После распада Советского Союза многие достижения в области машиностроения, включая термообработку, были утрачены. Производство станков, являющихся основой машиностроительной отрасли, резко сократилось. В 1991 году было выпущено 70 000 станков, тогда как в 2012 году этот показатель снизился до 3 000 единиц, что составляет 20-кратное уменьшение. В настоящее время реализуются программы по возрождению отечественного станкостроения, в которых термообработка играет важную роль. Однако существует риск, что эти инициативы могут не быть реализованы в полной мере из-за сокращения количества кафедр материаловедения в технических вузах и снижения числа студентов, выбирающих соответствующие специальности.
Тем не менее, в последние годы в машиностроительном секторе наблюдаются положительные тенденции. Компании, производящие продукцию для аэрокосмической отрасли, внедряют современное оборудование для термообработки, соответствующее международным стандартам. Однако Россия не производит такое оборудование, что приводит к зависимости от импорта.
Экономическая значимость и тенденции развития рынка термообработки
Российский рынок термообработки включает три основных сегмента: металлургическую промышленность, кузнечно-прессовое производство и машиностроение. Металлургические предприятия, ориентированные на экспорт, успешно конкурируют на международном рынке благодаря использованию современного оборудования.
Мировая практика показывает, что машиностроительная отрасль играет ключевую роль в развитии передовых технологий. Применение термообработки и химико-термической обработки способствует повышению качества деталей машин и оборудования, что, в свою очередь, улучшает характеристики конечной продукции.
Мировой рынок термообработки в машиностроительном секторе демонстрирует устойчивый рост. По состоянию на начало 2015 года его объём составлял около 70 миллиардов долларов. Обеспечение потребностей такого рынка требует значительных инвестиций в оборудование, оцениваемых в 5–5,5 миллиарда долларов ежегодно.
Оценка объёма рынка термообработки в России затруднена из-за отсутствия полной статистической базы. Однако, основываясь на анализе данных других стран, можно предположить, что объём термообработки в машиностроительном комплексе России в 2013 году составлял примерно 900 миллионов долларов. Подавляющая часть этого объёма (99%) была связана с производством готовой продукции (машин и оборудования). В развитых странах около 15% рынка термообработки приходится на коммерческие центры, предоставляющие услуги по термообработке металлов.
При условии, что развитие рынка термообработки в России будет следовать мировым тенденциям, объём коммерческой термообработки может достичь около 140 миллионов долларов. В настоящее время этот рынок практически не заполнен, что создаёт возможности для мировых лидеров в данной области.
Бизнес-план по организации сети центров термообработки в России
Французская компания HEF-group, являющаяся одним из ведущих игроков на рынке коммерческой термообработки, имеет представительства более чем в 20 странах. Недавно она заключила соглашение с немецкими и российскими партнёрами о создании совместного предприятия под названием HEF-DURFERRIT-TERMOHIM (HDT). Основной целью данного предприятия является создание сети коммерческих центров термообработки на территории России.
Центры, входящие в сеть HDT, будут предоставлять услуги по упрочнению металлических деталей с использованием инновационных технологий. В частности, карбонитрация в расплавах солей, разработанная российскими специалистами, позволяет увеличить срок службы стволов стрелкового оружия в два раза.
Западные автомобильные компании активно применяют услуги коммерческих центров термообработки для упрочнения деталей своих автомобилей. Например, технология Arcor используется для упрочнения клапанов и форсунок, заменяя традиционное азотирование.
Компания HEF-group разработала технологию STANAL 400, предназначенную для упрочнения деталей из нержавеющей стали без ухудшения их коррозионной стойкости. Это имеет особое значение для отраслей атомной энергетики, судостроения, химической и пищевой промышленности, где широко используются изделия из нержавеющей стали.
Ещё одним перспективным направлением является технология борирования, которая повышает износостойкость деталей в условиях интенсивного трения. Испытания показали, что насосы для добычи нефти, обработанные по данной технологии, имеют срок службы, увеличенный в четыре раза.
Заключение
Развитие современных методов термообработки и химико-термической обработки играет важную роль в развитии машиностроительной отрасли и экономики России. Российская научная школа материаловедения продолжает совершенствоваться, несмотря на существующие трудности. Это подтверждается активным участием российских компаний в международных выставках и публикациями научных работ.
Термообработка может стать ключевым фактором в возрождении машиностроительной отрасли. Начало XXI века открывает новые перспективы для реализации данного потенциала.
Авторы: С. Г. Цих, ООО «ТЕРМОХИМ»
В. А. Андреев, ЗАО «Кермет»
Контактная информация: info@termohim.com
vandreev@kermet-m.ru
Список использованных источников:
-
А. К. Тихонов. Основные направления развития термообработки в России. Металлургия машиностроения. № 1, 2013, с. 36–40.
-
http://www.themonty.com/Global %20Heat %20Treatment %20Industry.htm
-
http://www.perspektivy.info/rus/ekob/globalnyj_rynok_mashinostrojenija_2013–10–24.htm (Владимир Кондратьев. Глобальный рынок машиностроения)
