Проведено исследование шлакообразования в промежуточном ковше машины непрерывного литья заготовок при разливке плавок низкоуглеродистой и низколегированной стали массой 360 т. Установлено, что при разливке серии из 5 – 10 плавок происходит существенное увеличение массы и изменение химического состава шлака. Ключевую роль в этом процессе играет поступление в шлак неметаллических включений, всплывающих из разливаемой стали. При разливке низкоуглеродистой стали масса всплывших неметаллических включений составляет около 30 % от массы конечного шлака, а при разливке низколегированной стали – около 50 %. Значительно меньшую роль в изме- нении химического состава шлака играет растворение огнеупорной футеровки: 4 – 5 % от массы конечного шлака при шамотной и 14 – 15 % при магнезиальной футеровке. Изменение химического состава шлака приводит к повышению температуры его плавления на 80 – 140 ºС.

Представлены результаты расчетных исследований с использованием математической модели, позволяющей определить рациональный тепловой режим работы нагревательной печи при длительном незапланированном простое с точки зрения минимизации окалинообразования.

Проведено вискозиметрическое исследование расплавов Fe – Cu в режиме нагрева и последующего охлаждения образцов с содержанием меди от 0 до 10 % вес. По результатам измерений в надликвидусной части диаграммы состояний определены границы области существования в расплаве микронеоднородностей коллоидного масштаба.

Рассмотрен процесс изготовления и эксплуатации чугунных стеклоформ, в частности обозначены основные причины снижения ресурса работы деталей, пути решения выявленных проблем. Исследована микроструктура заготовок при послойном и традиционном затвердевании отливки. По мнению авторов, контроль фазового состава чугуна и формирования отдельных структурных составляющих в процессе затвердевания отливок позволяет обеспечить повышенную теплостойкость и теплопроводность деталям данного типа. Описано влияние каждого структурного компонента на комплекс свойств деталей, работающих в условиях циклических термических нагрузок и абразивного износа.

Рассмотрено определение границ и построение структуры очага деформации при обжатии заготовок бойками с осевым отверстием. Работа выполнена на основе анализа и комбинирования результатов, полученных пятью различными методами исследования.

. Исследованы структурные превращения, магнитные и механические свойства в пластически деформируемом высококоэрцитивном сплаве Fe – 15 % Co – 30 % Cr – 2 % W – 1 % Mo – 1 % Ti. Металлографическими и рентгеновскими методами показано, что поми- мо существования однофазного α-твердого раствора в районе 1220 – 1180 °С в сплаве существует область метастабильной α-фазы при 670 – 700 °С. Отжиг сплава после холодной деформации в этой области не вызывает рекристаллизации и сопровождается лишь развитием процессов возврата и полигонизации. Установлена взаимосвязь магнитных и механических свойств сплава с исходным состоянием одно- фазного α-твердого раствора, с его структурой. Показано, что в зависимости от исходного состояния однофазного α-твердого раствора на сплаве могут быть получены либо высокие магнитные, либо механические свойства.

Расчет по модели идеальных ассоциированных растворов термодинамической активности компонентов бинарной металлической системы А – В, содержащей интерметаллидные химические соединения типа AmB или ABl , где m, l = 1, 2, 3, …, можно с приемлемой точ- ностью выполнять, полагая, что химический состав и термодинамические свойства ассоциатов такие же, как у интерметаллидов.

В работе с использованием принципов минимизации свободной энергии Гиббса построена диаграмма фазового состава системы Fe–Mn–B и дано ее математическое описание. Приведены примеры использования модели для оценки вида и количества примесей в металлическом марганце, железе и чистом боре.

Сокращение запасов богатых железных руд вызывает необходимость разработки технологий переработки бедных и комплексных руд. Использование таких руд в доменном процессе или известными альтернативными способами возможно только в ограниченных количествах. Разработан способ селективного восстановления и извлечения металлов из бедных и комплексных руд в кристаллической решетке оксидов без плавления. Проанализированы процессы переноса зарядов и массы по дефектам кристаллической решетки оксидов. Показано, что восстановление катионов осуществляется путем присоединения электронов, которые ассоциированы с анионными вакансиями. Вакансии и «лишние» электроны образуются при извлечении из решетки оксидов анионов кислорода в результате химической реакции с восстановителем.

На основе результатов компьютерного моделирования в программном комплексе Deform 3D показана возможность получения железнодорожных колес из полых и сплошных колесных заготовок. Представлены результаты моделирования операций осадки на плоско- параллельных плитах, осадки и разгонки в технологическом кольце и формовки колеса, соответствующие реальному технологическому процессу производства колес для трех типов заготовок.

Исследовано влияние различных охлаждающих сред при термоциклической обработке сплава 44НХТЮ на микронапряжения с использованием рентгеноструктурного анализа.