Дан обзор  данных  о влиянии различных легирующих  компонентов и примесей на свойства хрома и его сплавов, а также способов производства этих сплавов. Подробно рассмотрены  металловедческие и физико-химические основы  получения дисперсноуп  рочненных сплавов. Рассмотрено упрочнение дисперсных частиц в процессе нагрева и выдержки металла («оствальдское созревание»). Показано, что эти процессы связаны с  уменьшением избыточной  свободной энергии Гиббса. Сделан вывод о необходимости термодинамической оценки указанных процессов.

Приведены результаты исследований по использованию базальта в производстве хромитовых окатышей. Изучено его влияние на качество влажных, сухих и обожженных окатышей. Показано, что применение базальта позволяет полностью вывести из шихты бентонит и коксик, снизить температуру обжига с применяемой на практике температуры 1400 °С  до 1250 – 1300 °С, а также производить обожженные окатыши, отвечающие требованиям технических условий.

Модель идеальных ассоциированных растворов вполне приемлема для описания термодинамических свойств жидких металлических бинарных растворов с положительными отклонениями термодинамической активности от закона Рауля. Использование модели для прогнозирования термодинамических свойств реальных многокомпонентных растворов возможно при условии независимого определения термодинамических характеристик «самоассоциатов».

Освещены перспективы применения  систем дозированной подачи шлакообразующих  смесей в кристаллизаторы машин непрерывного  литья  заготовок  и  обоснована  необходимость  их  дальнейшего  совершенствования,  в  частности,  за  счет  использования  в  них спиральных шнеков. Приведены методика и результаты экспериментальных исследований конструктивных и энергосиловых параметров гибких шнеков с внутренним диаметром 15, 20 и 25 мм, осуществляющих транспортирование мелкозернистых материалов с помощью стальных спиралей с наружным диаметром 11, 16 и 18 мм и шагом витков 5, 10, 15 и 20 мм, вращающихся с частотой 250 – 500 об/мин. Установлено, что зависимость объемной производительности спирального шнека от частоты вращения рабочего органа в исследованных пределах носит линейный характер для опробованных сочетаний геометрических параметров транспортирующего устройства. Заметное влияние на расходные характеристики шнековой системы оказывает соотношение шага витков спирали Sв и ее наружного диаметра dсп. При этом зависимость изменения объемной подачи спирали за один ее оборот от указанного отношения имеет четко выраженный нелинейный вид с максимумом в интервале значений Sв /dсп = 0,9 – 1,1, а минимальная удельная энергия спирального шнека фиксировалась для значений Sв /dсп = 0,5 – 0,6. Полученные данные использованы при расчете и конструировании линейного ряда систем нового поколения дозированной подачи шлакобразующих смесей в кристаллизаторы машин непрерывного литья заготовок различного поперечного сечения.

Приведена методика расчета и оценены величины электромагнитных параметров, возникающих в ванне емкостью 60 т установки ковш – печь (УКП) постоянного и переменного тока при нагреве металлического расплава электрической дугой с одинаковой подводимой мощностью 7,7 МВт. Показаны особенности распределения плотности тока и электромагнитных сил (э.м.с.) в ковшовой ванне в зависимости от вида используемого тока на УКП. Численно в трехмерной постановке исследовано влияние э.м.с. на характер изменения условий перемешивания и скорости потоков расплава в зависимости от интенсивности подачи аргона через асимметрично расположенный донный продувочный узел ковша. Установлены рациональные, с точки зрения эффективного влияния э.м.с. на перемешивание расплава и энергосбережение процесса, режимы обработки расплава на УКП переменного тока в ковше исследуемой конструкции.

Исследована возможность и предложена оптимальная технологическая схема получения марганцевых ферросплавов из марганцевых руд Усинского месторождения на основании проведенного анализа химического состава концентратов и показателей процессов выплавки марганцевых ферросплавов. Показано, что по исследуемой технологической схеме возможно получение стандартных марганцевых ферросплавов без привлечения богатых по содержанию марганца низкофосфористых импортных марганцевых руд. Решение данной проблемы имеет стратегическое значение с позиции экономической безопасности страны и замещения импорта марганецсодержащих ресурсов. Актуализировано направление, позволяющее исследовать возможности не только увеличения объема выплавки в России высокоуглеродистого ферромарганца и ферросиликомарганца, в том числе за счет вовлечения в производство отечественных марганцевых руд, но и разработки импортозамещающих технологий по производству рафинированных марганцевых ферросплавов – средне- и низкоуглеродистого ферромарганца и металлического марганца из этих руд. 

Установлено влияние низкощелочного красного шлама на состав и структурные особенности окомкованной шихты ОАО «Северсталь», состоящей из руд железистых кварцитов Оленегорского, Яковлевского месторождений и магматических руд Ковдорского месторождения. Доказано, что в процессе окомкования добавки низкощелочного красного шлама способствуют улучшению грануляции, увеличивая средний диаметр гранул. Показано распределение основных расплавообразующих элементов по фракциям окомкованной шихты.

Проведено исследование  влияния импульсных  электронно-пучковых  воздействий  с различной плотностью  энергии  в пучке на изменение структурно-фазовых состояний в поверхностных слоях никелида титана. Выявлено, что после облучения образцов никелида титана TiNi импульсными низкоэнергетическими сильноточными электронными пучками кроме дифракционных рефлексов от фазы В2 на дифрактограммах наблюдаются дополнительные рефлексы, соответствующие мартенситной фазе В19′ никелида титана и при увеличении плотности энергии в пучке от 15 до 30 Дж/см2 содержание последней увеличивается примерно от 5 до 80 % (по объему). Обнаружено, что в поверхностном (расплавляемом на глубину примерно до 10 мкм) слое образцов происходит растворение фазы Ti2Ni, которое приводит к  изменению  концентрации  титана  и  никеля. Сформированная  в  этом модифицированном  слое  основная фаза  обогащена  титаном  по сравнению с его исходным содержанием в фазе В2 (до облучения). Выявлено, что в поверхностных слоях образцов никелида титана TiNi, обработанных импульсными электронными пучками с меньшими (15 и 20 Дж/см2) значениями плотности энергии в пучке, формирования фазы В19′ не происходит, а в образцах, обработанных импульсными электронными пучками с большей (30 Дж/см2) плотностью энергии в пучке, поверхностный слой на всю глубину проникновения рентгеновского пучка находится в мартенситном состоянии.

Дендритная ликвация примесей металла – неоднородность состава в осях дендрита и междендритной зоны. Найдено две тенденции ликвации элементов в сплавах железа: в среднем для всех элементов ликвация уменьшается при увеличении концентрации добавки; для отдельного элемента ликвация увеличивается с концентрацией элемента. Уточнен новый порядок расположения элементов в ряду поверхностной активности металлов в жидком железе. Этот порядок может быть использован при выборе элементов для десорбции вредных примесей с поверхности затвердевающих кристаллов металла.

Исследованы фазовый и химический составы, структура и микротвердость диффузионных покрытий, содержащих титан и алюминий, на образцах из стали 12Х18Н10Т. В зависимости от вида обработки на стали образуются многослойные покрытия на основе карбида и нитрида титана, интерметаллидов и оксидов титана, алюминия, никеля, хрома, железа, а также твердых растворов титана и алюминия в аустените. Установлено, что при химико-термической обработке слой нитрида титана выполняет функцию барьера, замедляющего диффузию алюминия и титана в основу, а компонентов основы – в покрытие. 

Проведен промышленный эксперимент по влиянию диаметра рабочих валков стана холодной прокатки на магнитные свойства электротехнической анизотропной стали (ЭАС). Сформированы две статистические выборки, содержащие значения магнитной индукции ЭАС, прокатанной на валках диаметром 70 и 290 мм. В результате установлено, что влияние диаметра прокатных валков на магнитную индукцию ЭАС является статистически незначимым, но вероятным.

Представлена методика  количественной  оценки  температурного  разогрева при  холодной прокатке  труб  с  заданной производительностью. Предложена формула для расчета деформационного разогрева, полученная из закона сохранения энергии при пластической деформации. Приведен пример использования предложенных формул для оценки снижения усилий прокатки по определенному маршруту. Показана возможность интенсификации процесса прокатки за счет температурного разогрева.

Экспериментально в лабораторных и производственных условиях установлено влияние температурного режима во вращающейся печи на показатели качества извести и ее влияние на шлаковый режим при электроплавке стали в дуговой печи.

Для повышения стойкости и снижения тепловых потерь через воздушные фурмы использованы износостойкие борсодержащие обмазки с низким коэффициентом теплопроводности. Возможность решения поставленной задачи показана на примере испытания двух опытных фурм.

Проведена оценка изменения химического состава агломерата на основе хромитовой руды при добавке различных флюсующих добавок.