Международное сотрудничество:

Prof. J/ Szpunar (McGill University, Montreal, Canada), mcgill.ca Prof. Amiya Mukherjee (University of California at Davis, CA, USA), ucdavis.edu Prof. Maria Dolors Baro (University Autonomy of Barcelona, Bellaterra, Barcelona, Spain), uab.cat Prof. Terry McNelley (Naval Postgraduate School, Monterey, CA, USA), nps.edu Prof. Oscar Ruano, Dr. Fernando Carreno (Center for Metallurgy (CENIM-CSIC), Madrid, Spain), cenim.csic.es Dr. Maria Teresa Perez Prado (IMDEA Materials, Getafe, Madrid, Spain), materials.imdea.org Prof. Terence G. Langdon (University of Southampton, Southampton, UK), southampton.ac.uk Prof. Jose Maria Cabrera (University Polytechnical of Catalunya, Barcelona, Spain), upc.edu

Реверсивный стан ДУО листовой прокатки с индивидуальным приводом рабочих валков

1 2

Технические характеристики реверсивного стана ДУО листовой прокатки с индивидуальным приводом рабочих валков:

Тип стана - реверсивный одноклетьевой ДУО листовой прокатки с индивидуальным приводом рабочих валков.  Максимально допустимое усилие прокатки – 2500 кН (250 тс). Максимально допустимый момент прокатки – 2×65 кН·м (2×6,5 тс·м). Номинальный (максимальный) диаметр рабочих валков – 360 мм. Номинальная (максимальная) скорость прокатки – 250 мм/с (15 м/мин.). Направление вращения рабочих валков – реверсивное. Прокатываемые материалы: листовые заготовки из черных (Fe) и цветных (Al, Cu, Ti) металлов и сплавов с пределом текучести до 1500 МПа. Начальные размеры исходных листовых заготовок на входе: максимальная толщина - 50 мм; максимальная ширина - 380 мм. Pоботизированный комплекс KUKA

1 2

Промышленный робот состоит из следующих компонентов:

манипулятор; система управления роботом; переносное программирующее устройство; соединительные кабели; программное обеспечение; опции и принадлежности.  Тепловизионная камера

Основные характеристики:

Инфракрасное разрешение: 1024 × 768 пикселей Диапазон измерения: от -40°C до +2000°C Температурная чувствительность (NETD): < 40 мК при 30°C Дисплей: 5,8″ сенсорный, читаемый на солнце, высокое разрешение Особенности конструкции: Вращающийся модуль объектива, видоискатель Сменная оптика: Поддержка объективов 7°, 14°, 24°, 50° Лазерный дальномер: до 40 м, с отображением позиции на ИК-изображении Дополнительные функции: QR-сканер, голосовые/текстовые аннотации, GPS, 4G-модуль (опция) Линия пробоподготовки образцов

Линия подготовки образцов включает:

Автоматический пресс горячей запрессовки; Автоматический шлифовально-полировальный станок. Инвертированный металлографический микроскоп

Основные характеристики:

Тип освещения - отраженный свет; Методы контрастирования: светлое поле, темное поле, поляризационный контраст; Общее оптическое увеличение: 50, 75, 100, 150, 200, 300, 500, 750, 1000, 1500 раз; Распределение освещенности между окуляром и камерой (переключение световых потоков): 100/0; 80/20; 0/100; Ручной предметный столик: 340x230 мм; Угол наклона окулярных трубок: 45 градусов; Механизм фокусировки: 2-ступенчатая фокусировка с грубой и точной фокусировкой; Минимальное оптическое увеличение промежуточного оптического модуля: 1,0 раза; Максимальное оптическое увеличение промежуточного оптического модуля: 1,5 раза;

Видеоизмерительный комплекс содержит модуль сравнения с эталоном, включающий следующие стандарты:

ГОСТ 5639-82. Стали и сплавы. Метод определения величины зерна сравнением с эталонными шкалами; ГОСТ 11878-66 Метод определения содержания ферритной фазы сравнением с эталонной шкалой; ГОСТ 21073.1-75 Определение величины зерна методом сравнения со шкалой микроструктур; ГОСТ 8233-56 Сталь. Эталоны Микроструктуры; ГОСТ 1778-70 Металлографический метод определения неметаллических включений сравнением с эталоном; ГОСТ 5640-2020 Сталь. Металлографический метод оценки микроструктуры проката стального плоского сравнением с эталоном; ГОСТ 3443-87 Отливки из чугуна с различной формой графита. Метод определения структуры сравнением с эталоном. Стереомикроскоп

Основные характеристики:

Оптический тубус – тринокулярный; Тип освещения – светодиодный; Коэффициент трансфокации: 8,45:1; Возможность фиксации положения трансфокатора на увеличении: 0.65; 1; 1.5; 2; 2.5; 3; 3.5; 4; 4.5; 5; 5.5 раз; Угол наклона окулярных трубок по отношению к наблюдателю: 45 градусов; Встроенный гибкий осветитель; Встроенный источник проходящего света. Динамический микротвердомер Shimadzu DUH-211S

Основные возможности:

Определение твердости и параметров материала в соответствии с принятыми стандартами (ISO 14577-1 Annex A. “Металлические материалы. Инструментальное индентирование для определения твердости и параметров материала – Часть 1: Метод испытания. Приложение А. Определение параметров материалов по данным "нагрузка/ поверхность индентирования”) Высокоточное определение модуля упругости Контроль силы, прикладываемой в процессе испытания с разрешением 0,196 мкН Широкий диапазон нагрузок от 0,1 до 1961 мН Высокоточное измерение глубины следа Широкий диапазон методов испытаний Возможность выбора идентеров, в том числе и для проведения испытаний по Виккерсу и Кнупу Проведение циклических испытаний

Области применения:

Тонкие пленки (специально обработанные поверхности, например, нитридный слой) Пластики Резины, каучуки и другие эластомеры Металлические изделия Волокна (ультратонкие, такие как оптические волокна и углеродные волокна) Хрупкие материалы (стекло, керамика и т.д) Микроскопические компоненты электроники Испытательная машина Shimadzu Servopulser U-type

1 2

Возможности:

Проведение широкого диапазона испытаний на прочность от испытаний на статическую прочность до испытаний на усталостную прочность с большим количеством циклов нагружений. Максимальная испытательная нагрузка: динамическая – 200 кН, статическая – 240 кН. Ход при испытании до ±50 мм.

Микротвердомер BuehlerMicromet 5103 Buehler

Параметры микротвердомера:

Тип прибора: цифровой с выносным LCD пультом управления Тестовые нагрузки: 10, 25, 50, 100, 200, 300, 500, 1000 гр. Тип турели: ручная Объективы: два - ´10 и ´50 Индентер: один (Виккерс или Кнуп) Управление нагружением: автоматическое Время приложения нагрузки: 1-30 сек. Освещение: 50 Вт галогеновая лампа с настраиваемой апертурой Предметный стол: ручной двухкоординатный Диапазон перемещения стола: 25´25мм Микровинты: цифровые с точностью 0.001 мм. Маятниковый копер МК-30

Технические характеристики: копер маятниковый МК-30 с наибольшим запасом потенциальной энергии 300кгс•м (~300Дж), 150кгс•м (~150Дж).

Возможные испытания: испытания образцов 1-3, 5-13 и 19-го типов металлов и сплавов на двухопорный ударный изгиб по ГОСТ 9454-78 (метод Шарпи).

Универсальный твердомер EMCO TEST M4C/R G3

Технические характеристики: нагрузки от 5 кг. до 187,5 кг. Максимальная высота образца 260 мм. Сенсорное управление. Автоматическое измерение твердости.

Измерения твердости:

По Виккерсу. В поверхность материала вдавливается алмазный индентор, имеющий четырехгранную пирамидальную форму. Твердомер, работающий по этому методу, должен измерять обе диагонали отпечатка с точностью до 1мкм. По Роквеллу. В поверхность вдавливается либо алмазный индентор с углом при вершине 120°, либо стальной шарик диаметром в 1,588 мм. Твердомер имеет специальный индикатор, который и показывает число твердости исследуемого материала. Универсальные испытательные машины SHIMADZU AG-IC

Технические характеристики: нагрузка 50кН, 300кН, соответствует классу точности 1 по ISO 7500. Диапазон скорости траверсы от 0,0005 до 500 мм/мин. Максимальный ход при растяжении 600 мм. Видеоэкстензометр TRViewX 240S, соответствует классу точности 0,5 по ISO 9513, диапазон измерений240 мм.

Возможные испытания:

Испытание на растяжение, сжатие, трех точечный изгиб при комнатной температуре. Испытания канатов, проволоки на растяжение в барабанных захватах. Комплекс физического моделирования GLEEBLE 3500

1 2

Технические характеристики: максимальное усилие 100кН. Скорость нагрева и охлаждения до 10000 оС/сек. Максимальная температура нагрева 1750 оС. Скорость перемещения траверсы до 1000 мм/сек. Контроль температуры при помощи термопар. Проведение экспериментов в вакууме или защитной атмосфере.

Возможные испытания:

Испытания материалов:

Испытания на растяжение/сжатие образцов при повышенных температурах: одноосное сжатие, вскрытие трещины, вызванной деформацией (SICO) диаграмма напряжений плавление и кристаллизация испытания в полужидком состоянии испытания на горячую пластичность термоциклирование/термообработка дилатометрия/фазовые превращения: нагрев или охлаждение, непрерывные или поэтапные испытания, изотермические, после деформации, испытания на релаксацию напряжения, испытания на ползучесть/разрыв

Моделирование:

непрерывная разливка горячая прокатка ковка экструзия сварка (исследование зоны термического влияния) стыковая сварка сопротивлением диффузионная сварка непрерывный отжиг термическая обработка ускоренное охлаждение Подготовительное оборудование

1 2 3

Прецизионный отрезной станок IsoMet 4000 Buehler Шлифовально-полировальный станок Phoenix 4000V Buehler Запрессовочный пресс Simplimet 1000 Buehler

3-я молодежная конференция Magnitogorsk Rolling Practice 2018 (Инновационные процессы обработки металлов давлением: фундаментальные вопросы связи науки и производства)

Сроки проведения: 5 – 8 ИЮНЯ 2018 г.

Место проведения: МГТУ им. Г.И. Носова

 

Wu Y., Zhang Z., Liu J., Kong C., Wang Y., Tandon P., Pesin A., Yu H. Preparation of high-mechanical-property medium-entropy CrCoNi alloy by asymmetric cryorolling. Transactions of Nonferrous Metals Society of China (English Edition). 2022. 32(5). P. 1559-1574 https://doi.org/10.1016/S1003-6326(22)65893-X (Q1 Scopus) Kawasaki, M., Han, J., Liu, X., Onuki,Y., Kuzminova, Y., Evlashin, S., Pesin, A., Zhilyaev, K., Liss, K. In Situ Heating Neutron and X-Ray Diffraction Analyses for Revealing Structural Evolution during Postprinting Treatments of Additive-Manufactured 316L Stainless Steel. Advanced Engineering Materials 2022, V. 24, Issue 9  https://doi.org/10.1002/adem.202100968 (Scopus Q1, WoS Q1) Myshlyaev M., Mironov S., Korznikova G., Raab G., Semiatin S.L. EBSD study of superplasticity: New insight into a well-known phenomenon. Journal of Alloys and Compounds. 2022. 898. 162949 https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.162949 (Q1 Scopus) Dyakonov G.S., Raab G.I., Pesin M.V., Polyakov A.V., Semenova I.P., Valiev R.Z. Superplastic-like behavior and enhanced strength of a two-phase titanium alloy with ultrafine grains. Advanced Engineering Materials. 2022. https://doi.org/10.1002/adem.202101592 (Q1 Scopus) Shahare H.Y, Dubey A.K., Kumar P., Yu H., Pesin A., Pustovoytov D., Tandon P. A comparative investigation of conventional and hammering assisted incremental sheet forming processes for AA1050 H14 sheets. Metals 2021, 11(11), 1862; https://doi.org/10.3390/met11111862 (Scopus Q1, WoS Q2) Wang, L., Kong, C., Tandon, P., Pesin, A., Pustovoytov, D., Yu, H., 2021. Effect of Rolling Temperature and Subsequence Ageing on the Mechanical Properties and Microstructure Evolution of an Al-Cu-Li Alloy. Metals 11 (6). Doi:10.3390/met11060853. (Scopus Q1) Pustovoytov, D., Pesin, A., Tandon, P., 2021. Asymmetric (Hot, Warm, Cold, Cryo) Rolling of Light Alloys: A Review. Metals, 11, 956. https://doi.org/10.3390/met11060956 (Scopus Q1, WoS Q2) Zhao, W., Han, J.-K, Kuzminova, Y.O., Evlashin, S.A., Zhilyaev, A.P., Pesin, A.M., Jang, J.-I, Liss, K.-D, Kawasaki, M., 2021. Significance of Grain Refinement on Micro-Mechanical Properties and Structures of Additively-Manufactured CoCrFeNi High-Entropy Alloy. Materials Science and Engineering A 807. Doi:10.1016/j.msea.2021.140898. (WoS Q1) Polyakov A.V., Raab G.I., Semenova I.P., Valiev R.Z. Mechanical properties of UFG titanium: notched fatigue and impact toughness. Materials Letters. 2021. 302. 130366 https://doi.org/10.1016/j.matlet.2021.130366 (Q1 Scopus) Raab G.I., Bobruk E.V., Langdon T.G. The mechanics and physics of gradient nanomaterials: dedicated to the memory of Alexander Zhilyaev (1959-2020). Materials Letters. 2021. 302. 130369 https://doi.org/10.1016/j.matlet.2021.130369 (Q1 Scopus) Wang, L., Liu, J., Kong, C., Pesin, A., Zhilyaev, A.P., Yu, H., 2020. Sandwich-Like Cu/Al/Cu Composites Fabricated by Cryorolling. Advanced Engineering Materials 22 (10). Doi:10.1002/adem.202000122. (Scopus Q1) Yu, H., Wang, L., Yan, M., Gu, H., Zhao, X., Kong, C., Wang, Y., Pesin, A., Zhilyaev, A.P., Langdon, T.G., 2020. Microstructural Evolution and Mechanical Properties of Ultrafine-Grained Ti Fabricated by Cryorolling and Subsequent Annealing. Advanced Engineering Materials 22 (10). Doi:10.1002/adem.201901463. (Scopus Q1) Belov, N.A., Akopyan, T.K., Korotkova, N.O., Naumova, E.A., Pesin, A.M., Letyagin, N.V., 2020. Structure and Properties of Al-Ca(Fe, Si, Zr, Sc) Wire Alloy Manufactured from as-Cast Billet. JOM 72 (11): 3760-3768. Doi:10.1007/s11837-020-04342-x. (Scopus Q1) Bhatta, L., Pesin, A., Zhilyaev, A.P., Tandon, P., Kong, C., Yu, H., 2020. Recent Development of Superplasticity in Aluminum Alloys: A Review. Metals 10 (1). Doi:10.3390/met10010077. (Scopus Q1) Liu, J., Wu, Y., Wang, L., Wang, H., Kong, C., Pesin, A., Zhilyaev, A.P., Yu, H., 2020. Fabrication and Characterization of High-Bonding-Strength Al/Ti/Al-Laminated Composites Via Cryorolling. Acta Metallurgica Sinica (English Letters) 33 (6): 871-880. Doi:10.1007/s40195-020-01041-z. (Scopus Q1)

Коллективом лаборатории в период с 2018 по 2025 год были выиграны Мегагрант, гранты РНФ, РФФИ, ГЗ:

«Разработка фундаментальных принципов формирования микро- и наноразмерной структуры в перспективных металлах и сплавах при асимметричном деформировании на основе решения комплекса технологических и энергетических задач», договор от 16 января 2026 г.; «Феномен динамической структурно-фазовой трансформации при асимметричной прокатке полиморфных сплавов и разработка на его основе способов производства новых перспективных высокотехнологичных материалов», договор № 25-79-31018 от 25 августа 2025 г.; «Разработка и теоретико-экспериментальное исследование новых методов асимметричной объемной пластической деформации для получения металлических длинномерных изделий повышенной прочности и пластичности», договор № 24-19-20026 от 12 апреля 2024 г.; «Комплексное исследование возможности применения самозаклинивающихся структур для повышения жесткости материалов и конструкций», договор № 22-19-20073 от 25 декабря 2022 г.; «Принципиально новые эффекты асимметричного пластического деформирования металлов и сплавов и их приложение к созданию инновационных производственных технологий», договор № 23-79-30015 от 13 апреля 2023 г.; «Разработка технологии асимметричной прокатки как метода интенсивной пластической деформации алюминиевых лент с градиентной структурой, обладающих повышенной прочностью и пластичностью», договор № 20-38-90097/20 от 03 сентября 2020 г.; «Механика холодной пластической сварки слоистых композитов Al-Fe на основе микроструктурного дизайна межфазной границы раздела для обеспечения повышенной прочности соединения», соглашение 20-69-46042 от 20 мая 2020 г.; «Разработка легких наноструктурированных функционально-градиентных материалов для высокопрочных применений с помощью методов гибридной асимметричной прокатки и инкрементальной формовки», соглашение № 22-49-02041 от 9 марта 2022 г.; «Механика градиeнтных, бимодальных и гетерогенных металлических наноматериалов повышенной прочности и пластичности для перспективных конструкционных применений», договор № 074-02-2018-329 от 16 мая 2018 г.; «Разработка и теоретико-экспериментальное исследование новых методов интенсивной пластической деформации для получения металлических наноструктурированных листов повышенной прочности», соглашение №15-19-10030-П от 13 апреля 2018 г.

Рааб Георгий Иосифович

научный руководитель проекта, заведующий лабораторией, д.т.н., г.н.с. НИС

Песин Александр Моисеевич

основной исполнитель, заместитель заведующего лабораторией, д.т.н., г.н.с. НИС, профессор кафедры ОМД им. М.И. Бояршинова

Хайлянг Ю

руководитель проекта, д.т.н, г.н.с. НИС

Пустовойтов Денис Олегович

основной исполнитель, начальник отдела компьютерного моделирования, к.т.н., доцент кафедры ОМД им. М.И. Бояршинова

Песин Илья Александрович

исполнитель, начальник технологического отдела, к.т.н.

Могильных Анна Евгеньевна

исполнитель, начальник организационного отдела, к.т.н.

Корнилов Геннадий Петрович

исполнитель, д.т.н., профессор кафедры ЭПП, г.н.с НИС

Харитонов Вениамин Александрович

исполнитель, к.т.н., профессор кафедры ОМД им. М.И. Бояршинова, г.н.с. НИС

Колокольцев Валерий Михайлович

исполнитель, д.т.н., профессор, советник при ректорате, г.н.с. НИС

Савинов Александр Сергеевич

исполнитель, д.т.н., директор института металлургии, машиностроения и материалообработки, г.н.с. НИС

Песина Светлана Андреевна

исполнитель, д. филол.н., д.филос.н., г.н.с. НИС

Мазур Игорь Петрович

исполнитель, д.т.н., заведующий кафедрой обработки металлов давлением ФГБОУ ВО «Липецкий государственный технический университет», г.н.с. НИС

Выдрин Александр Владимирович

исполнитель, д.т.н., заведующий кафедрой «Процессы и машины обработки металлов давлением» ФГАОУ ВО «Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)», г.н.с. НИС

Дёма Роман Рафаэлевич

исполнитель, д.т.н., доцент кафедры МиТОДиМ, в.н.с. НИС

Мурашкин Максим Юрьевич

исполнитель, к.т.н., в.н.с. управления проектной работы и предпринимательства ФГБОУ ВО «Уфимский университет науки и технологий», с.н.с. НИС

Феоктистов Николай Александрович

исполнитель, к.т.н., заведующий кафедрой ЛПиМ, с.н.с. НИС

Локотунина Наталья Михайловна

исполнитель, к.т.н., доцент кафедры ОМД им. М.И. Бояршинова, с.н.с. НИС

Пустовойтова Ольга Васильевна

исполнитель, к.филол.н., доцент кафедры ДиСО, с.н.с. НИС

Усанов Михаил Юрьевич

исполнитель, к.т.н., зав. кафедрой металлургии и стандартизации, филиал в г. Белорецк, с.н.с. НИС

Короткова Юлия Васильевна

исполнитель, к.т.н., начальник патентно-информационного отдела, с.н.с. НИС

Пыхтунова Светлана Викторовна

исполнитель, к.т.н., инженер I категории патентно-информационного отдела, с.н.с. НИС

Наумова Евгения Александровна

исполнитель, к.т.н., доцент НИТУ «МИСиС», с.н.с. НИС

Смирнов Алексей Вячеславович

исполнитель, к.т.н., с.н.с. НИС

Вахитов Александр Рафаельевич

исполнитель, к.т.н., с.н.с. НИС

Михалкина Ирина Владимировна

исполнитель, к.т.н., доцент кафедры ЛПиМ, с.н.с. НИС

Казикин Андрей Владимирович

исполнитель, к.п.н., с.н.с. НИС

Бирюкова Олеся Дмитриевна

исполнитель, к.т.н., старший преподаватель кафедры ТСиСА, с.н.с. НИС

Яковлев Дмитрий Александрович

исполнитель, к.фил.н., инженер НИС

Никитина Маргарита Александровна

исполнитель, соискатель ученой степени к.т.н. кафедры ОМД им. М.И. Бояршинова, инженер НИС

Цыденов Кирилл Андреевич

исполнитель, к.т.н., старший преподаватель НИТУ «МИСиС», лаборант-исследователь НИС

Носов Леонид Васильевич

исполнитель, инженер НИС

Зарецкий Лев Маркович

исполнитель, к.т.н., инженер НИС

Соломко Надежда Геннадьевна

исполнитель, инженер НИС

Юмабаев Азамат Аслямович

исполнитель, ассистент кафедры ЛПиМ, мл.н.с. НИС

Барышникова Анна Михайловна

исполнитель, аспирант кафедры ОМД им. М.И. Бояршинова, мл.н.с. НИС

Ахметов Ильназ Ильгизович

исполнитель, аспирант кафедры ЛПиМ, лаборант-исследователь НИС

Сверчков Алексей Игоревич

исполнитель, аспирант кафедры ОМД им. М.И. Бояршинова, инженер НИС

Бирюков Максим Александрович

исполнитель, аспирант кафедры ОМД им. М.И. Бояршинова, инженер НИС

Бочкарев Алексей Андреевич

исполнитель, аспирант кафедры ЭПП, лаборант-исследователь НИС

Позин Данил Олегович

исполнитель, аспирант кафедры ЭПП, лаборант-исследователь НИС

Мелихов Егор Дмитриевич

исполнитель, магистрант, лаборант-исследователь НИС

Бахчеев Арсений Дмитриевич

исполнитель, магистрант, лаборант-исследователь НИС

Рядцких Виктория Алексеевна

исполнитель, магистрант, лаборант-исследователь НИС

Лукьянов Егор Дмитриевич

исполнитель, студент бакалавриата, лаборант-исследователь НИС

Лактионов Андрей Александрович

исполнитель, студент бакалавриата, лаборант-исследователь НИС

ЦЕЛЬ ПРОЕКТА 

Разработка наукоемких производственных технологий и опытно-экспериментального оборудования для создания новых градиентных, бимодальных и гетерогенных металлических наноматериалов повышенной прочности и пластичности для перспективных конструкционных применений в различных отраслях промышленности.

ЗАДАЧИ ПРОЕКТА  Разработка и теоретико-экспериментальное исследование новых промышленно-применимых методов деформационного наноструктурирования, основанных на применении перспективных процессов асимметричной прокатки, асимметричной криопрокатки, асимметричной аккумулирующей прокатки, использующих принципы интенсивной пластической деформации и преимущества немонотонных схем обработки, для получения градиентных, бимодальных и гетерогенных наноматериалов, обладающих одновременно высокой механической прочностью и технологической пластичностью; Исследование закономерностей формирования специальных структурных состояний в металлах и сплавах в зависимости от механической схемы деформации (сдвиг, растяжение, сжатие) и величины гидростатического давления; типа кристаллической решетки и величины энергии дефекта упаковки материала; вклада видов деформации (дислокационное скольжение, двойникование) и развития ротационных мод деформации; кинетики фазовых превращений, выделения и растворения частиц, ликвационных явлений примесных атомов (сегрегаций), инициированных интенсивной пластической деформацией; исходной температуры обработки и тепловых эффектов, возникающих при деформационном разогреве и разогреве от контактного взаимодействия инструмента с заготовкой и степени диссипации тепловой энергии; вклада постдеформационных термических воздействий; Развитие подходов «зернограничной инженерии», включая разработку способов управления структурой границ, регламентированного снижения их неравновесности и образования зернограничных сегрегаций путем варьирования режимов интенсивной пластической деформации в сочетании с тепловой обработкой, в том числе, криогенной, для получения новых градиентных, бимодальных и гетерогенных наноматериалов, обладающих одновременно высокой механической прочностью и технологической пластичностью; экспериментальные исследования с использованием современных методик аттестации микроструктуры и механического поведения исследуемых материалов (просвечивающая и растровая электронная микроскопия, EBSD, рентгеновская дифрактометрия); Разработка структурно-механических моделей деформационного измельчения зерен для описания взаимосвязи между скалярными и векторными характеристиками деформированного состояния металла, дефектами структуры и механическими свойствами металлов и сплавов; Разработка технологии асимметричной прокатки, обеспечивающей целенаправленное формирование градиентных наноструктурных состояний (размер зерен, плотность дислокаций, текстура, неравновесные границы зерен, нанодвойники, зернограничные сегрегации, наночастицы) в металлах и сплавах; компьютерное мультимасштабное моделирование (макро-, мезо-, микроуровень) и экспериментальное исследование закономерностей влияния типа градиентных структур на соотношение «прочность-пластичность» металлических наноматериалов; Разработка технологии асимметричной криопрокатки, реализующей совмещенные схемы сверхвысокого сдвига и сжатия в условиях криогенных температур (-153…-196 ºС), и обеспечивающей формирование в обрабатываемых металлах бимодальной структуры, состоящей из субмикрокристаллической (100-500 нм) матрицы, ответственной за прочность, и «больших» зерен микронного (1-3 мкм) диапазона, ответственных за пластичность; теоретические и экспериментальные исследования механизма создания и кинетики эволюции бимодальных структурных состояний, а также установление закономерностей влияния способов и условий обработки на объемную долю «больших» зерен микронного диапазона в субмикрокристаллической матрице; Разработка технологии асимметричной аккумулирующей прокатки для синтеза гетерогенных металлических наноматериалов (двухслойные и многослойные нанокомпозиты) в различных сочетаниях структурного состояния слоёв: ультрамелкозернистый, градиентный, бимодальный, крупнозернистый; исследование закономерностей влияния структурных композиций и количества слоёв на соотношение «прочность-пластичность» гетерогенных металлических наноматериалов; Разработка конструкторской и технологической документации, изготовление и испытание опытно-экспериментального прокатного стана, не имеющего аналогов в РФ, для практической реализации новых наукоемких технологий асимметричной прокатки, криопрокатки, асимметричной криопрокатки, аккумулирующей прокатки, асимметричной аккумулирующей прокатки для получения опытных образцов градиентных, бимодальных и гетерогенных металлических наноматериалов с повышенной прочностью, улучшенной пластичностью и трещиностойкостью; Создание научно-исследовательской лаборатории «Механика градиентных наноматериалов» в НИИ Наносталей ФГБОУ ВО «МГТУ им. Г.И. Носова» для обеспечения трансфера результатов исследований в практическую область реального сектора экономики.