Весь непростой путь, пройденный институтом, это история зарождения и становления авиационного материаловедения, история возникновения материаловедческих предприятий страны. Работы ВИАМ пополнили арсенал материаловедения новыми оригинальными решениями и перспективными путями исследований для ранее не применявшихся в промышленности металлов и неметаллических материалов, многие из которых синтезированы впервые. На основе фундаментальных и прикладных исследований создавались и осваивались материалы, отвечающие высоким требованиям по прочности, ресурсу и надежности, позволившие России занять и сохранить передовые позиции в мировом авиакосмическом сообществе. Материалы ВИАМ нашли применение в машиностроении, транспорте, энергетике, строительстве, медицинской технике и др.
Институтом в содружестве с институтами АН СССР и РАН, вузовской наукой, отраслевыми институтами и КБ разработано 2658 марок конструкционных функциональных материалов, более 3500 новых технологических процессов. Общее число изобретений и патентов превышает 5000. Высокий научно-технический уровень разработок института подтверждается успешным выполнением 65 международных проектов и контрактов с ведущими зарубежными фирмами.
Бронированный штурмовик Ил-2
Первоначально в состав ВИАМ вошло шесть отделов: общего металловедения, черных металлов, цветных металлов, авиалеса, химико-технологический и химико-аналитический, но впоследствии потребовалось усложнение организационной структуры. В течение первых пяти лет число отделов-лабораторий возросло до девятнадцати; в них были разработаны и внедрены в промышленность — кольчугалюминий, первая высокопрочная сталь «хромансиль», литейные и деформируемые алюминиевые сплавы, высокопрочные алюминиевые сплавы с добавкой титана, что позволило стране освободиться от импортных поставок. Впервые была разработана теория рекристаллизации алюминиевых сплавов и созданы основы теории многоэлектродной структурной коррозии металлов, созданы технологические процессы сварки и пайки металлических конструкционных материалов. В предвоенные годы весьма своевременно в институте была разработана авиационная броня, которая нашла широкое применение в боевой авиации времен Великой Отечественной войны. Самый массовый в истории авиации (более 36000 самолетов) штурмовик Ил-2 изготовлен с применением брони, созданной в ВИАМ.
Лаборатория механических испытаний ОИАМ ЦАГИ, 1928 г.
С начала войны из специалистов института были организованы маневренные передвижные бригады по ремонту самолетов и двигателей прямо на месте — во фронтовых передвижных ремонтных мастерских.
Разработка мягких пожаробезопасных фибровых баков повышенной живучести (1942—1943 гг.) позволила спасти жизнь тысячам советских летчиков и сохранить большое количество боевых самолетов. Фронту было поставлено более 22000 самолетов с фибровыми баками.
В военное время в конструкциях боевых самолетов были внедрены новые лакокрасочные покрытия, которые обеспечили маскировочную защиту самолетов.
Созданные в 1942—1944 гг. высокожаростойкие наплавочные сплавы для клапанов авиационных двигателей позволили резко повысить мощность двигателей и энерговооруженность самолетов.
Большой вклад внесли специалисты института в организацию в тылу производственных баз по выпуску материалов, полуфабрикатов, самолетов и двигателей, что позволило в кратчайшие сроки обеспечить страну боевой техникой. Разработка способа комбинированной сварки для широкого спектра высокопрочных сплавов существенно повысила производительность технологических процессов изготовления военной техники.
В 1945 г. за вклад в победу в Великой Отечественной войне ВИАМ был награжден орденом Ленина.