Академик РАН Счастливцев Вадим Михайлович

После окончания в 1958 году Уральского государственного университета Вадим Михайлович работает в Институте физики металлов УрО РАН, где начал трудовую деятельность лаборантом, а с 1982 года занимает должность заведующего лабораторией физического металловедения, освобожденную академиком В.Д. Садовским. В 1964 году он защитил кандидатскую диссертацию, а в 1976 году – докторскую на тему «Рентгеноструктурное и электронно-микроскопическое исследование структурной наследственности в стали». В 1977 году ему присвоена ученая степень доктора технических наук, а в 1987 – ученое звание профессора по специальности «Физика твердого тела». В 1990 году В.М. Счастливцев избран членом-корреспондентом АН СССР по специальности «Металловедение», в 2003 году – действительным членом РАН по специальности «Физикохимия и технология неорганических материалов».

В.М. Счастливцев занимается приоритетным решением тех фундаментальных вопросов металловедения и теории термической обработки, которые очевидно способствуют научно-техническому прогрессу. Область его деятельности – исследование металлических сплавов. Его научные интересы связаны в основном с двумя проблемами: явлением структурной наследственности в стали при нагреве и превращениями переохлажденного аустенита при охлаждении, т.е. с изучением мартенситного, бейнитного и перлитного превращений. Работы В.М. Счастливцева, в том числе выполненные совместно с учениками, в своей области имеют выдающееся значение.

При изучении структурной наследственности в сталях экспериментально прямыми методами им доказана возможность «восстановления» зерен аустенита при нагреве, т.е. совпадения кристаллографических ориентировок первоначальных и вновь образующихся зерен аустенита; экспериментально установлено и теоретически обосновано образование ориентированных зародышей аустенита при нагреве стали с исходной мартенситной структурой. Подробно изучен процесс рекристаллизации аустенита, обусловленный фазовым (внутренним) наклепом; обнаружено и подробно исследовано проявление структурной наследственности и последующей рекристаллизации аустенита в сталях с исходной перлитной структурой, содержащей избыточную фазу в виде цементита или феррита; исследовано влияние сверхбыстрого лазерного нагрева на структурную перекристаллизацию в сталях с различной исходной структурой; впервые экспериментально обнаружено бездиффузионное образование аустенита в сталях с перлитной структурой при сверхскоростном нагреве.

В.М. Счастливцев внес важный вклад в развитие теории мартенситного превращения. Им изучена структура реечного мартенсита, являющегося основой большинства высокопрочных сталей; определена структура пакета мартенситных кристаллов и установлены физические принципы его образования; впервые обнаружены места залегания остаточного аустенита в структуре реечного мартенсита; изучено влияние скорости охлаждения на положение мартенситных точек в сталях при скоростной закалке; проанализированы особенности структуры мартенсита, образовавшегося под воздействием магнитного поля.

В работах Счастливцева получены новые сведения и о других продуктах превращения переохлажденного аустенита: в температурном интервале бейнитного превращения экспериментально установлен ступенчатый характер полиморфного гамма-альфа-превращения в сплавах на основе железа в зависимости от скорости охлаждения; проведен экспериментальный и теоретический анализ причин проявления многоступенчатой зависимости положения температуры начала превращения в сталях от скорости охлаждения. Полученные закономерности использованы для анализа взаимосвязи мартенситного и бейнитных превращений в легированных сталях. В результате предложена новая концепция, позволившая доказать, что существование верхнего и нижнего бейнита в сталях генетически связано с наличием нескольких кинетических ступеней гамма-альфа-превращения в железе, а не с изменением структуры выделяющихся карбидов, как считалось раньше. Подробно исследована и описана структура бескарбидного бейнита, образующаяся в среднеуглеродистых сталях, и причины немонотонного изменения свойств при отпуске сталей с такой структурой.

При изучении особенностей перлитного превращения в высокоуглеродистых сталях обнаружено существование низкотемпературного перлита при температурах ниже бейнитного превращения. При изучении структуры и свойств «свежего» перлита, т.е. перлита, зафиксированного непосредственно после завершения эвтектоидного превращения и не испытавшего релаксационных процессов, неизбежно начинающихся после завершения любого фазового превращения, экспериментально показано наличие твердорастворного упрочнения ферритной составляющей «свежего» перлита. Установлено, что углеродистые стали с такой структурой имеют высокий комплекс механических свойств и очень высокую износостойкость. Изучены особенности изменения структуры перлита при низкотемпературном отжиге, связанные с полигонизацией и рекристаллизацией ферритной составляющей перлита. Обнаружен процесс быстрой сфероидизации цементита, сопровождающийся возникновением в феррите наклепа, приводящего к его последующей рекристаллизации.

Многие исследования структуры и свойств В.М. Счастливцев и его ученики проводят на монокристаллах и псевдомонокристаллах сталей и сплавов. Это позволяет получать новые сведения о механизмах фазовых превращений, механических свойствах, изменениях структуры, происходящие как при малых, так и экстремально высоких степенях пластической деформации, не достижимых в поликристаллическом состоянии. Результаты исследований, выполненных Вадимом Михайловичем и его учениками, используются для совершенствования режимов термической обработки стали в целях повышения ударной вязкости и прочности изделий. Им предложены режимы низкотемпературной термомеханической изотермической обработки конструкционных сталей, термической обработки криогенных сталей с получением ревертированного аустенита, что обеспечивает высокую ударную вязкость сварных соединений; найдены оптимальные режимы изотермической обработки среднеуглеродистых сталей при получении бескарбидного бейнита; определены режимы перекристаллизации низкоуглеродистых свариваемых сталей электрошлакового переплава, повышающие ударную вязкость.

Многие фундаментальные и прикладные исследования выполнены Счастливцевым совместно с другими научными коллективами и промышленными предприятиями. Некоторые разработки внедрены в практику металлургических и машиностроительных предприятий и обеспечили значительный экономический эффект. В.М. Счастливцев опубликовал более 330 научных работ, в том числе 7 монографий, около 195 статей в рецензируемых журналах, имеет авторские свидетельства.

Работы В.М. Счастливцева по изучению структурной наследственности в стали, мартенситному превращению, взаимосвязи мартенситного и бейнитных превращений получили признание у нас в стране и за рубежом, вошли в монографии и учебники. Вадим Михайлович является членом международного консультативного комитета Международной конференции по мартенситным превращениям.

В.М. Счастливцев уделяет большое внимание координации научных исследований в Уральском регионе и подготовке научных кадров. Под его руководством подготовлены 3 доктора и 14 кандидатов наук. С 1986 года на общественных началах он является научным руководителем вузовско-академической лаборатории, созданной на базе кафедры металловедения и физики твердого тела Южно-Уральского государственного университета и лаборатории физического металловедения ИФМ УрО РАН. Сотрудниками этой лаборатории получены важные результаты по кинетике полиморфного превращения в сплавах железа при сверхбыстром охлаждении, изданы три монографии. За прошедшее время в ней подготовлены несколько докторов и кандидатов наук. В.М. Счастливцев читает лекции и в Уральском государственном техническом университете.

В последние годы Вадим Михайлович является председателем регулярно проводящихся уральских школ металловедов-термистов, имеющих всероссийскую известность и являющихся важным звеном координации научных исследований, а также местом встречи молодых и маститых ученых. С 1976 года В.М. Счастливцев входит в состав редколлегии журнала «Физика металлов и металловедение», с 1992-го является заместителем его главного редактора. Он член секции научного совета РАН по новым конструкционным материалам, а также двух советов по защите докторских диссертаций: в Институте физики металлов УрО РАН и Уральском государственном техническом университете.

В 1990 году В.М. Счастливцев в соавторстве с академиком В.Д. Садовским и другими за монографию «Лазерный нагрев и структура стали» удостоен премии им. Д.К. Чернова. В 1996 году в соавторстве он получил премию Международной академической издательской компании «Наука» за лучшую публикацию в издаваемых ею журналах, а в 2004 году – премию УрО РАН им. академика В.Д. Садовского в области металловедения. Среди других наград В.М. Счастливцева – орден «Дружбы народов» (1986), медаль «Ветеран труда».