Для  проявления  распространяющегося  пластического разрушения  требуется,  чтобы  трубопроводы  были  спроектированы с учетом недопущения распространения трещин. Подходы, описывающие  поведение  трубопровода,  его  устойчивость  и  гарантированную остановку в случае сбоев в работе, основаны на полуэмпирических моделях, получивших свое развитие в середине 1970-х годов. Эти модели, которые калибровались на сегментах трубопровода в производственном масштабе (в натуральную величину), используются и сейчас, и включают три нелинейные характеристики: пластическую деформацию и винтовую неустойчивость; влияние структуры (состава) почв и увеличение волновой отдачи, а также декомпрессию в нагнетаю щей среде. Рассматривается более чем 40-летняя история расчета распространения деформации в трубопроводе, основанного на трещинах (механическом разрушении). Графические свидетельства полномасштабных сбоев в процессе работы обусловили появление гипотезы о сбоях, возникших в связи и пластическим разрушением.

Установлена оптимальная пористость карбидного каркаса 44 – 52 %. Исследована кинетика процесса пропитки неспеченного карбидного каркаса из карбида титана сталью Х18Н10Т и экспериментально найдена зависимость скорости пропитки от расстояния от поверхности контакта стали с карбидным каркасом. Получена зависимость времени пропитки от высоты прессовки. Определена закономерность распределения зерен карбида титана по высоте прессовки после пропитки и показана ее зависимость от перекристаллизации карбидных зерен через жидкую фазу. 

Приведены результаты расчета осевого напряжения, абсолютного запаса прочности, коэффициента запаса прочности проволоки по И.Л. Перлину и предложенных критериев для оценки эффективности формоизменения при волочении круглого сплошного профиля. При оптимальной величине угла волочения, когда минимальное осевое напряжение, наблюдаются максимальные значения показателей запаса прочности и предложенных критериев эффективности формоизменения.

Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований нового метода листовой штамповки, обеспечивающего регулируемый нагрев заготовки до заданной температуры и последующее ее деформирование двусторонним воздействием продуктов сгорания газовых смесей. Доказана возможность нагрева штампуемой заготовки непосредственно в полости матрицы до интервала температур горячей обработки. При этом время нагрева заготовки составляет менее 1 с, а давление горючей газовой смеси в зависимости от материала и толщины заготовки – 0,5 – 2,0 МПа. Получены зависимости для расчета параметров процесса штамповки. Экспериментальные исследования показали, что при данном методе за счет нагрева заготовки создаются благоприятные условия для ее деформирования. Это обеспечивает штамповку деталей сложной формы за один технологический переход, используя при этом сравнительно простую оснастку, что существенно снижает себестоимость штампуемых деталей. Благодаря этому и невысокой стоимости используемого оборудования данный метод штамповки может найти эффективное применение в промышленном производстве.

В настоящее время одним из востребованных видов металлопродукции являются стальные трубы конструкционного назначения. Важнейшими их характеристиками являются точность размеров и чистота поверхности, высокий уровень механических свойств и служебных характеристик. Особое внимание уделяется точности внутреннего канала труб, так как этот параметр определяет эксплуатационную надежность и экономическую эффективность их применения. Одним из наиболее эффективных способов повышения точности является раздача трубы на оправке. Для исследования точности труб целесообразно использовать пакеты конечно-элементного моделирования. Их применение позволило исследовать внеконтактную раздачу на входе и выходе из очага деформации, неравномерность деформации и коэффициент повышения точности. Определение этих характеристик является важным условием для разработки оптимальных режимов деформации и конструкции инструмента для получения особоточных труб по внутреннему диаметру.

Актуальной задачей для ОАО «Уральская сталь» является определение рациональной длины поддерживающей системы на раме кристаллизатора  для  предотвращения  образования  выпуклости  узких  граней  слябов  с  размерами  поперечного  сечения 270Ч1200 мм. Для  решения этой задачи использована методика, основанная на сравнении прочности затвердевшей корочки узкой грани заготовки в различных точках длины отливаемого сляба и расчетного значения распирающего давления жидкого металла на корочку. Прочность затвердевшей корочки сляба в условиях возможности пластической деформации оболочки может характеризоваться условным пределом текучести разливаемой стали. Экспериментальное определение условного предела текучести литой стали 09Г2С, 15ХСНД и Ст3сп проведено на высоко-температурной установке Zwick/Roell Z1600H в интервале температур 900 − 1400 єС. Величина распирающего давления жидкого металла, воздействующего на затвердевшую корочку сляба, рассчитана по разработанной методике, позволяющей учитывать конкретные условия разливки для рассматриваемой МНЛЗ. При сравнении величин экспериментальных и расчетных параметров установлено, что затвердевшая корочка узкой грани сляба толщиной 270 мм начинает выдерживать распирающее давление расплава на удалении от зеркала металла, равном 1610 мм. С учетом высоты металла в кристаллизаторе (около 800 мм) длина поддерживающей системы узких граней заготовки должна составлять 810 мм. Это возможно в том случае, если количество поддерживающих роликов диаметром 130 мм для каждой стороны заготовки будет увеличено с четырех до пяти. В результате исследований определена рациональная протяженность поддерживающей системы, расположенной на раме кристаллизатора, для предотвращения образования выпуклости узких граней слябовой заготовки с размерами поперечного сечения 270Ч1200 мм в условиях ОАО «Уральская Сталь». 

Представлены результаты исследования сварки взрывом пластин из рессорно-пружинной стали с некоторыми листовыми металлами. Приведено обоснование выбранных металлов и их свойств. Показаны результаты прострела полученных композиций. Даны рекомендации для использования полученных композиций в качестве бронеэлементов и выбора параметров процесса их получения.

Возникающее в процессе осадки цилиндрических заготовок напряженно-деформационное состояние оказывает значительное воздействие на формирование необходимых потребительских качеств готовых изделий. Значительное влияние на итоговое распределение деформаций и напряжений оказывает исходное соотношение высоты и диаметра заготовки. В условиях реальной осадки произвести анализ состояния металла часто бывает затруднительно, а подчас просто невозможно, однако современные средства компьютерного моделирования позволяют проникнуть вглубь исследуемого процесса. Для проверки адекватности получаемых данных в системе Simufact Forming было произведено моделирование осадки трех образцов с различными соотношениями высоты и диаметра (H0 / D0 : 3,75; 1,875; 1,25). Далее результаты моделирования (напряженно-деформационное состояние, течение металла, распределение энергосиловых параметров процесса) сравнивались с данными реальных процессов, описанных в литературных источниках. Полученные результаты позволяют сделать вывод о качественной сходимости произведенного моделирования с реальными процессами. Это дает возможность использовать полученную методику моделирования для дальнейшего анализа процессов обработки металлов давлением.

Проведен термодинамический анализ растворов кислорода в расплавах систем Fe – Ni – O, Fe – Co – O, Co – Ni – O. Впервые получены состав оксидной фазы и значения равновесных концентраций кислорода в расплавах этих систем во всем диапазоне составов сплавов.
В системах Fe – Ni – O и Fe – Co – O по мере увеличения содержания никеля и кобальта в расплавах оксидная фаза содержит, в основном, FeO в достаточно широком диапазоне содержаний никеля и кобальта. Только при мольной доле никеля, близкой к единице, и мольной доле кобальта больше 0,8 резко возрастает содержание NiO и CoO соответственно. В системе Co – Ni – O в оксидной фазе содержится как CoO, так и NiO во всем диапазоне составов сплавов. В системах Fe – Ni и Fe – Co добавки никеля и кобальта в расплав приводят к снижению
растворимости кислорода за счет ослабления как никелем, так и кобальтом связей кислорода в расплаве и повышения тем самым его активности. Далее, по мере увеличения содержания никеля и кобальта, концентрация кислорода в расплаве возрастает сначала медленно, а затем
весьма резко. В системе Co – Ni добавки никеля к кобальту приводят к повышению растворимости кислорода во всем диапазоне составов сплавов в связи с существенно большей растворимостью кислорода в никеле, чем в кобальте.

На основании электронно-микроскопического исследования получены закономерности накопления дислокаций при формировании дислокационной структуры деформированной мартенситной стали 34ХН3МФА. Выявлены факторы, определяющие интенсивность накопления дислокаций. Скалярная плотность дислокаций разделена на две компоненты: плотность геометрически необходимых и плот-
ность статистически запасенных дислокаций. Особое внимание уделено геометрически необходимым дислокациям. Установлено их накопление с деформацией в различных субструктурных образованиях стали. Выделены критические размеры зерен, при которых изменяются закономерности накопления дислокаций.