Научные интересы

Изучение структурных механизмов повышения износостойкости и упрочнения сплавов и керамических покрытий за счёт создания нанокристаллических, метастабильных и сильнонеравновесных состояний. 

С использованием этих научных подходов разрабатываются металлофизические основы технологий наноструктурирующих фрикционных, ультразвуковых и комбинированных обработок, формирующих градиентные наноструктурированные слои с повышенными трибологическими и механическими характеристиками при обеспечении наношероховатости поверхности сплавов. 

Разрабатываются металлофизические основы технологий повышения износостойкости сплавов железа за счёт создания метастабильных структур (тетрагональный мартенсит, остаточный аустенит, неравновесный перлит), способных к интенсивному деформационному упрочнению в процессе формирования при изнашивании нанокристаллических структур трения. 

Разрабатываются металлофизические основы лазерных (наплавка, закалка) и других современных методов поверхностного модифицирования и создания износостойких покрытий с высоким уровнем теплостойкости, ультранизким коэффициентом трения (композиционные керамические покрытия, полученные методом высокоскоростного селективного лазерного плавления). 

Разрабатываются металлофизические основы комбинированных упрочняющих технологий с применением наноструктурирующих деформационных отработок и нанесением тонкопленочных композиционных покрытий, в том числе при проведении постобработок изделий аддитивного производства.

Большое внимание уделяется разработке неразрушающих физических методов контроля износостойких сплавов, модифицированных поверхностных слоев и покрытий.

Научные публикации

• Макаров А.В., Коршунов Л.Г. Прочность и износостойкость нанокристаллических структур поверхностей трения сталей с мартенситной основой // Известия ВУЗов. Физика.– 2004.– № 8.– С. 65-80. • Makarov A.V., Korshunov L.G. Strength and wear resistance of nanocrystal structures on friction surfaces of steels with martensitic base // Russian Physics Journal. – 2004. – V. 47 (8). – 857-871. DOI: 10.1007/s11182-005-0005-5.
• Makarov A.V., Savrai R.A., Pozdejeva N.A., Smirnov S.V., Vichuzhanin D.I., Korshunov L.G., Malygina I.Yu. Effect of hardening friction treatment with hard-alloy indenter on microstructure, mechanical properties, and deformation and fracture features of constructional steel under static and cyclic tension // Surface and Coatings Technology. – 2010. – V. 205 – Is. 3. – P. 841-852. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2010.08.025.
• Макаров А.В., Поздеева Н.А., Саврай Р.А., Юровских А.С., Малыгина И.Ю. Повышение износостойкости закаленной конструкционной стали наноструктурирующей фрикционной обработкой // Трение и износ. – 2012. – Т. 33. – № 6. – С. 444–455. • Makarov A.V., Pozdeeva N.A., Savrai R.A., Yurovskikh A.S., Malygina I.Yu. Improvement of Wear Resistance of Hardened Structural Steel by Nanostructuring Frictional Treatment // Journal of Friction and Wear. – 2012. – V. 33. – No. 6. – Р. 433-442. DOI: 10.3103/S1068366612060050.
• Трибологические аспекты наноструктурирующего выглаживания конструкционных сталей // Физическая мезомеханика. – 2014. –Т. 17. – № 3. – С. 14-30. Kuznetsov V.P., Makarov A.V., Psakhie S.G., Savrai R.A., Malygina I.Yu., Davydova N.A. Tribological aspects in nanostructuring burnishing of structural steels // Physical Mesomechanics. – 2014. – V. 17. – Is. 4. – P. 250-264. DOI:10.1134/S102995991404002X.
• Макаров А.В., Соболева Н.Н., Малыгина И.Ю., Осинцева А.Л. Формирование износостойкого хромоникелевого покрытия с особо высоким уровнем теплостойкости комбинированной лазерно-термической обработкой // Металловедение и термическая обработка металлов. – 2015. – № 3. – С. 39–46.
• Makarov A.V., Soboleva N.N., Malygina I.Yu., Osintseva A.L. Formation of Wear-Resistant Chromium-Nickel Coating with Extra High Thermal Stability by Combined Laser-and-Heat Treatment // Metal Science and Heat Treatment. – 2015. – V. 57. – Is. 3-4. – P. 161–168. DOI: 10.1007/s11041-015-9856-8.
• Макаров А.В., Соболева Н.Н., Малыгина И.Ю. Роль упрочняющих фаз в сопротивлении абразивному изнашиванию NiCrBSi покрытий, сформированных лазерной наплавкой // Трение и износ. – 2017. – Т. 38. – № 4. – С. 311-318.
• Makarov A.V., Soboleva N.N., Malygina I.Yu. Role of the strengthening phases in abrasive wear resistance of laser-clad NiCrBSi coatings // Journal of Friction and Wear. – 2017. – V. 38. – Is. 4. – P. 272-278. DOI: 10.3103/S1068366617040080.
• Макаров А.В., Коршунов Л.Г. Металлофизические основы наноструктурирующей фрикционной обработки сталей // Физика металлов и металловедение. – 2019. – Т. 120. – № 3. – С. 327-336. • Makarov A.V., Korshunov L.G. Metallophysical Foundations of Nanostructuring Frictional Treatment of Steels // The Physics of Metals and Metallography. – 2019. – V. 120. – No. 3. – P. 303-311. DOI: 10.1134/S0031918X18120128.
• Makarov A.V., Soboleva N.N., Malygina I.Yu., Kharanzhevskiy E.V. Improving the properties of a rapidly crystallized NiCrBSi laser clad coating with high-temperature processing // Journal of Crystal Growth. – 2019. – V. 525. – Art. 125200. – P. 1-5. DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2019.125200.
• Макаров А.В., Саврай Р.А., Скорынина П.А., Волкова Е.Г. Развитие методов поверхностного деформационного наноструктурирования сталей // Металловедение и термическая обработка металлов. – 2020. – № 1. – С. 62-69.
• Makarov A.V., Savrai R.A., Skorynina P.A., Volkova E.G. Development of methods for steel surface deformation nanostructuring // Metal Science and Heat Treatment. – 2020. – V. 62. – No. 1-2. – P. 61-69. – DOI: 10.1007/s11041-020-00513-4.
• Kharanzhevskiy E.V., Ipatov A.G., Makarov A.V., Gil’mutdinov F.Z., Soboleva N.N., Krivilyov M.D. Tribological performance of boron-based superhard coatings sliding against different materials // Wear. – 2021. – V. 477. – Art. 203835. – P. 1-8. DOI: 10.1016/j.wear.2021.203835.

Премии и награды

• Премия Международной академической издательской компании «НАУКА/ИНТЕРПЕРИОДИКА» за лучшие публикации в издаваемых компанией журналах, 2002 г.
• Премия УрО РАН имени академика В.Д. Садовского, 2012 г.
• Почетная грамота Правительства Свердловской области за научную и внедренческую деятельность, 1999 г.
• Благодарственное письмо Губернатора Свердловской области, 2007 г.
• Почетная грамота РАН и профсоюза работников РАН, 2010 г.
• Почетная грамота УрО РАН, 2017 г.

Персональные профили исследователя

• Web of Science: D-5663-2016.
• Scopus: 57195590138.
• РИНЦ: 34175.
• ORCID: 0000-0002-2228-0643.