Рассмотрены вопросы, связанные с получением качественных отливок из медных и никелевых сплавов в процессе управляемой кристаллизации при неоднократном использовании материалов. Усовершенствованы существующие и созданы новые технологические процессы и оборудование для их осуществления. Обобщены и развиты теоретические основы управляемой кристаллизации с рафинированием расплава отходов меди в процессе вакуумной плавки и механизма кристаллизации меди в графитовой форме. Установлены причины возникновения дефектов при непрерывном литье заготовок из бронзы. Показана возможность использования технологического возврата жаропрочных никелевых сплавов. Разработаны методы контроля теплопроводности металлических материалов при различных температурах и в различных агрегатных состояниях. Получены соответствующие зависимости для алюминия жидкометаллического кристаллизатора. Разработан способ и изготовлена установка для физического моделирования кристаллизации отливок.