Проведено исследование порошкообразного сырья (хрома, его оксида и хлорида, бора), микро- и нанопорошков бора и карбонитрида хрома и сопутствующих им пиролитических бора и углерода с применением просвечивающей (ПЭМ) и растровой (РЭМ) электрон-ной микроскопии. Установлено, что метод ПЭМ при анализе порошкообразного сырья и промышленных микропорошков борида и карбида хрома обеспечивает получение полной информации о форме и размерах частиц и их дисперсном составе, а при анализе нанопорошков обеспечивает визуализацию отдельных частиц, определение их линейных размеров, подтверждение их формы, близкой к шаровидной. Метод РЭМ предоставляет возможность изучения склонности наночастиц к агрегированию, исследование ансамбля и отдельных наночастиц с уточнением размерного диапазона, позволяет однозначно констатировать геометрическую форму частиц, предложить и обсудить возможный механизм формирования наночастиц. Отличительной особенностью нанопорошков пиролитического бора и углерода является их способность образовывать микроагрегаты размером 200 – 400 и 150 – 200 нм, состоящих из частиц крупностью от 10 до 40 нм.

Получены уточненные представления о напряженном состоянии металла (рабочей среды) в очаге деформации при реализации технологических процессов пресс-валковой прошивки трубной заготовки. Математическим моделированием установлено влияние формы образующей оправки и рабочих валков на характер формирования энергосиловых параметров очага деформации. Сформирован функционал и приведено решение оптимизационной задачи по определению рационального профиля образующей (калибровки) оправки. 

С применением уточненного решения дифференциального уравнения равновесия продольных сил при холодной прокатке, учитывающего особенности кинематики очага деформации, получены более точные данные о характере распределения контактных напряжений, которые были использованы для определения положения сечения максимума нормальных напряжений относительно нейтрального сечения. Установлено, что сечение максимума контактных нормальных напряжений всегда находится в зоне отставания и существенно "отстает" от нейтрального сечения. Приведены количественные данные о влиянии технологических параметров процесса холодной прокатки без натяжения на положение максимума эпюр контактных нормальных напряжений относительно нейтрального сечения и дан их анализ.

Проведен анализ сил, действующих на коксовую или угольную топливную насадку в вагранках при замене кокса на антрацит и тощие угли. Полученные данные позволяют предварительно по размеру и форме кусков шихты оценить вероятный прогноз поведения ваграночной плавки. Сделан вывод о том, что при переходе на антрацит и тощие угли для увеличения силы трения шихты о стенки необходимо тщательно подготавливать шихту до получения минимальных размеров кусков 0,07 – 0,08 м, что резко снижает угол зацепления и, следовательно, угол внутреннего трения и увеличивает коэффициент бокового давления на стенки шахты.

Проведены экспериментальные исследования влияния введения в шихту для производства порошковой проволоки типа ПП-Нп-25Х5ФМС углеродфторсодержащей добавки (отходов металлургического производства) и порошкообразного никеля. Введение в со-став шихты для производства проволоки системы C – Si – Мn – Сr – V – Mo углеродфторсодержащей добавки и никеля позволяет значительно снизить уровень загрязненности оксидными неметаллическими включениями наплавляемого металла, измельчению зерна, а также способствует снижению объемной доли остаточного аустенита в наплавленном слое и образованию мелкодисперсных карбидов. Полученные результаты позволяют прогнозировать повышение термической стойкости прокатных валков при использовании изготовленной проволоки.

Приведены результаты разработки и реализации в производственных условиях ресурсосберегающей технологии получения алюминиевых сплавов для корпусного тонкостенного литья по газифицируемым моделям, включающей термоскоростную обработку расплава. Представленная технология способствовала повышению уровня механических свойств отливок: временного сопротивления разрыву на 14 – 22 %, относительного удлинения на 32 – 75 %.

Выполнен сравнительный анализ существующих технологий комбинированной продувки металла в конвертерах, выявлены недостатки рассмотренных технологических вариантов. Предложена новая технология комбинированной продувки конвертерной ванны с подачей в рабочее пространство агрегата разноимпульсных струй кислорода и нейтрального газа через верхнюю двухъярусную фурму и нейтрального газа через донные дутьевые устройства.

Описано влияние вибрационного воздействия, возникающего из-за наличия зазоров в подшипниках скольжения, на надежность ра-боты валковых дробилок. Приведена конструкция упругого пневматического устройства для выборки зазоров в подшипниках скольжения при работе валковой дробилки и экспериментально доказано снижение уровня вибрации за счет устранения зазоров. 

Методами оптической и просвечивающей электронной микроскопии выполнен анализ структурно-фазовых изменений в низко-легированной стали в процессе удаления окалины. Отмечено формирование полос с повышенным содержанием перлита, обусловленное ликвацией углерода. 

Исследованы процессы структурообразования в зоне контакта практически нерастворимых друг в друге металлов (Cu – Pb, Fe – Cu) при различных условиях пластической деформации. Обнаружено, что при взаимодействии твердофазных образцов свинца и меди, железа и меди, подвергнутых совместной осадке, могут формироваться продукты механохимических реакций, имеющие структуру, отличную от структуры исходных компонентов. В случае взаимодействия кумулятивной медной струи со стальным стержнем происходит образование твердых растворов замещения. Получены новые фазы как результат прохождения механохимических реакций. Показано, что множество моделей структурообразования в градиентных условиях могут быть объединены в рамках моделей структурной самоорганизации в волнах пластической деформации.