Розглянуто механізм руйнування металу поблизу неметалевих вкраплень. Як критерій оцінки в'язкості руйнування конструкційних сталей запропоновано використання локального коефіцієнта концентрації напружень, що залежить від товщини зони локальної пластичної деформації.

Исследованы вопросы рафинирования отходов меди в вакууме от кислорода и некоторых металлических примесей, снижающих ее электропроводность. Определены основные принципы управления процессами кристаллизации меди в графитовых формах. На основании анализа результатов исследований разработана и опробована опытная технология производства высококачественных слитков из отходов меди.

Установлено, что при увеличении кратности переплава происходит загрязнение основы алюминиевых литейных сплавов неметаллическими включениями, что приводит к существенному снижению теплопроводности материала, формированию более крупнозернистой структуры, повышению средней микротвёрдости и снижению прочности и пластичности.

Установлено, что в процессе эксплуатации алюминиевого жидкометаллического кристаллизатора при вакуумном получении отливок с направленной кристаллизацией заметно снижается температура начала и увеличивается интервал его затвердевания. Предложен способ контроля изменения теплопроводности алюминия по его температурному интервалу затвердевания.

Разработан метод контроля теплофизических свойств жидкометаллического кристаллизатора в процессе его эксплуатации по изменению отражательной способности образцов алюминия, отобранных после определенного количества проведенных плавок.

Изучена принципиальная возможность использования отходов жаропрочных никелевых сплавов. Показано положительное влияние термовременной обработки. Управляемая направленная кристаллизация существенно улучшала комплекс физико-механических и эксплуатационных свойств получаемого литья.

Рассмотрена роль теплопроводности системы металл - форма - охлаждающая среда в процессе кристаллизации при различных методах получения отливок и слитков в вакууме.

Разработан упрощенный метод и соответствующее оборудование для контроля загрязненности материала жидкометаллического кристаллизатора при вакуумном литье жаропрочных сплавов. Метод основан на изменении отражательной способности образцов алюминия, отобранных из ванны кристаллизатора после определенного количества проведенных плавок.

Проанализированы применяемые методы определения износа и существующих машин для их осуществления. Разработаны и опробованы устройство и метод ускоренного испытания антифрикционных материалов на износ.

Установлены причины и изучены закономерности загрязнения жидкометаллического кристаллизатора в процессе его эксплуатации при получении отливок из жаропрочных сплавов с направленной макроструктурой.

Рассмотрены вопросы, связанные с получением качественных отливок и слитков с управляемой кристаллизацией из цветных металлов и сплавов (Cu, Ni и др.) при неоднократном использовании материалов.

Досліджено розвиток теоретичних основ одержання в процесі керованої кристалізації якісних виливків з міді, мідних і нікелевих сплавів за неодноразового використання матеріалів. Вдосконалено існуючі та створено нові технологічні процеси й обладнання для їх здійснення. Розвинуто теоретичні основи реалізації керованої кристалізації з рафінуванням розплаву міді під час вакуумної плавки та механізму кристалізації міді в графітовій формі. Показано можливість використання технологічного вороття жароміцних нікелевих сплавів. Розроблено методи вимірювання теплопровідності металічних матеріалів під час різних температур і в різному агрегатному стані. Одержано відповідні залежності для алюмінію рідкометалевого кристалізатора. Розроблено методи оперативного контролю теплопровідності. Надано спосіб і сконструйовано установку для фізичного моделювання кристалізації виливків.

Проведена работа по внедрению технологии рафинирования расплава в процессе вакуумно-индукционной плавки с использование в шихте 100 % технологического возврата сплава ВЖЛ12Э-ВИ. Разработана технология получения качественного слитка в стальной кокиль с заливочной чашей и утеплительной вставкой. Исследовано влияние температурно-временной обработки расплава на служебные характеристики сплава.

Досліджено вплив попередньої термочасової обробки розплаву та спрямованої кристалізації на хімічний склад, структуру та властивості жароміцних нікелевих сплавів. Показано принципову можливість одержання з жароміцних нікелевих сплавів із використанням в шихті власного технологічного повернення виливків, які за якістю не поступаються виготовленим тільки зі свіжого імпортного робочого сплаву.

Проведен статистический анализ производственных данных по браку отливок из жаропрочных никелевых сплавов с направленной макроструктурой. Установлено, что наиболее перспективным направлением повышения выхода годных отливок является обеспечение температурных градиентов в ходе осуществления технологического процесса. Определен оптимальный срок эксплуатации жидкометаллического кристаллизатора, разработан метод оперативного контроля его эксплуатационных свойств.

Получили дальнейшее развитие теоретические основы рафинирования расплава меди в процессе вакуумного переплава и дальнейшей направленной кристаллизации. Получены данные о соотношении упругости пара различных элементов-примесей и меди при температуре ведения вакуумной плавки, их равновесном коэффициенте распределения, данные о коэффициенте диффузии примесей в жидкой меди.

Термодинамическими расчетами доказана возможность образования при непрерывном литье оловянной бронзы ОЦС 5-5-5 хрупкой интерметаллидной фазы. Рассчитаны время формирования повышенной концентрации олова и время гомогенизации расплава. Разработан оптимальный режим прерывистой вытяжки, позволяющий получать качественные цельнолитые заготовки.

Методами оптической и просвечивающей электронной микроскопии исследованы образцы ультрадисперсных порошков карбонитрида титана, полученных различными методами. Установлена существенная неоднородность ультрадисперсных порошков карбонитрида титана, применяемая для модифицирования жаропрочных никелевых сплавов.

Разработан экономнолегированный жаропрочный никелевый сплав с пониженным содержанием рения и повышенным содержанием тантала, обладающий прочностными свойствами при комнатных и высоких температурах на уровне сплава ЖС32-ВИ, существенно большей стойкостью против высокотемпературной коррозии, применение которого обеспечивает снижение себестоимости ответственных отливок на 40 - 45 %.

Исследованы макро-, микроструктура, механические свойства при обычных и повышенных температурах мерных слитков жаростойких сплавов ВЖЛ12Э-ВИ и ЭИ868Л, полученных из 100 % технологического возврата. По результатам исследования слитки полностью удовлетворяют требованиям ОСТ и могут быть использованы при производстве точного литья.