На основе термодинамических расчетов показана возможность вторичного образования СН₄  в колошниковом газе доменных печей в результате взаимодействия водорода с углеродом кокса, СО, СО₂, H₂O доменного газа в верхней части шахты доменной печи при температуре ниже 1000 °С, соответствующей верхней ступени теплообмена. Концентрация СН₄  может составлять от 0,2 до 1,3 % (об.) в зависимости от используемых  видов топлива, обогащения дутья кислородом, температуры выхода колошникового газа и избыточного  давления. В связи с высокой скоростью прохождения  дутья через доменную печь равновесные концентрации газов в печи могут не достигаться, тем не менее  содержание СН₄  в доменном газе следует ожидать при вдувании в печь природного газа и температуре выхода  колошникового газа 150  –  400  °С, соответствующей максимальным равновесным концентрациям  СН₄ . Выбросы СН₄  в атмосферу в результате потерь доменного газа и его неполного окисления при горении могут составить от 0,008 до 0,558 кг/т чугуна. Средний уровень  выбросов  при производстве чугуна в России в 2010 г. по данным расчетов составил около 5,5  тыс. т СН₄  или 115  тыс.  т СО₂ -эквивалента

Изучена кинематическая вязкость аморфизующихся расплавов на основе системы Co-B-Si. Исследования проведены с двумя сериями образцов одинакового химического состава, выплавленных по разной технологии. Обнаружены существенные различия значений вязкости, а также различия в характере ее температурной зависимости между образцами этих двух серий. Предложен механизм, объясняющий обнаруженные различия. Обозначены направления дальнейших исследований, которые позволят оптимизировать температурно-временные режимы выплавки рассматриваемых сплавов.

 Для получения необходимого содержания углерода металл в ДСП продувают газообразным кислородом. Общим недостатком традиционных способов ввода кислорода является продувка расплава через ограниченный участок ванны. Приведены результаты исследования различных способов продувки жидкого металла кислородом на созданной лабораторной установке. На основании полученных данных предложены решения для повышения эффективности окислительной продувки ванны ДСП кислородом.

В работе методом математического моделирования исследованы зависимости максимального перепада температур по сечению цилиндрической заготовки, максимальной требуемой плотности теплового потока на ее поверхности, толщины образующейся на ней окалины и длительности цикла нагрева по одноступенчатому режиму от размера заготовки и скорости нагрева на выдержку. Выявлено, что попытка сокращения длительности нагрева за счет увеличения скорости подъема температуры при выходе на выдержку не приводит к желаемому результату. При скорости нагрева выше 50С/ч продолжительность цикла практически перестает зависеть от этой величины, поскольку сокращение периода регулируемого нагрева почти полностью компенсируется соответствующим удлинением выдержки. При этом требуемая тепловая мощность печи значительно увеличивается, что осложняет получение равномерного поля температур в рабочем пространстве печи и снижает ее универсальность (возможность перехода с нагревательного режима работы печи в термический режим). В работе получено, что толщина окалины, образующейся на поверхности заготовки, определяется как общей продолжительностью нагрева, так и временем выдержки при высоких температурах. Предложенный расчетный метод позволяет вносить коррективы в технологию нагрева на действующих печах и определять теплотехнические параметры вновь разрабатываемых нагревательных устройств.

Построены прогнозируемые кривые усталости натурных деталей шасси самолета с учетом изменения частоты циклического нагружения и приведено их сравнение с результатами стендовых испытаний натурных деталей. Обоснована применимость новых характеристик поверхностных эффектов для прогноза прочности и долговечности деталей машин и конструкций.

Исследовано формирование структуры 15-слойных соединений титана ВТ1-0 со сталями 08кп и У7 после высокотемпературных нагревов в интервале температур 750-950°С. Установлено, что увеличение содержания углерода в стальных слоях приводит к росту необходимой для формирования структуры слоистых интерметаллидных композитов температуры и времени выдержки при отжиге. Расчетно-экспериментальным путем оценены прочность интерметаллидной прослойки и предел текучести твердого раствора железа в титане, сформированных в системе титан - сталь при температуре 10000С.

Проводится сравнение методов распознавания образов в задаче анализа шлифов металла и классификации наблюдаемой зерновой структуры. Показано, что из рассмотренных 3-х алгоритмов распознавания образов полностью неприменимой для решения поставленной задачи оказалась нейросеть Хопфилда. Два оставшихся алгоритма показали примерно одинаковые результаты по быстродействию. В то же время алгоритм SAD значительно уступал по точности работы сети Хэмминга в случаях, когда структуры были распределены равномерно по снимку шлифа. Поэтому целесообразным является объединение этих двух алгоритмов в один гибрид, что повышает его универсальность и точность

С использованием равноканального углового прессования (РКУП) можно получать ультрамелкозернистые (УМЗ) металлы с улучшенными и уникальными свойствами. В настоящей работе представлены недавние разработки, направленные на улучшение метода интенсивной пластической деформации (ИПД) для его практического использования. Анализ этих разработок свидетельствует, что технологии ИПД могут быть широко использованы для получения промышленных изделий уже в ближайшие годы.

9 июня 2012 г. профессору-исследователю кафедры физического материаловедения НИТУ «МИСиС», доктору физико-математических наук Алексею Сергеевичу Лилееву исполнилось 70 лет.