Среди фундаментальных и прикладных направлений наибольшее развитие в институте получило направление, связанное с обработкой металлических материалов с целью измельчения микроструктуры, поскольку это ведет к значительному улучшению их технологических и прочностных свойств. Развитие этого направления привело к разработке нового универсального метода объемного наноструктурирования металлов и сплавов, включая труднодеформируемые материалы, который был доведен до уровня полупромышленных технологий.

Эта принципиально новая технология изготовления точных заготовок с развитыми полостями базируется на горячей локальной деформации в условиях сверхпластичности. Для нее в ИПСМ РАН используются раскатные станы СРД-800 российского производства и PNC-600 производства Leifeld Co. (Германия), оснащенные печами для нагрева заготовок и поддержания необходимой температуры (рис. 1). На первом стане заготовка с предварительно подготовленной мелкозернистой микроструктурой размещается в печи стана, зажимается центральными держателями, нагревается и приводится во вращение.

Интегральные технологии изготовления пустотелых конструкций повышенной жесткости из титановых сплавов для аэрокосмической техники основаны на совмещении сварки давлением со сверхпластической формовкой. В качестве примеров реализации таких технологий на рис. 1 и 2 показаны плоская лопатка и панель из сплава ВТ6. Специфической особенностью этой технологии является относительно низкая температура, при которой происходит сварка и сверхпластическая формовка (Т<750°C).