Досліджено можливості використання технології розмелу в дезінтеграторах відхoдів чавуну, високолегованих сталей, кольорових сплавів (алюміній-мідь, цинк-алюміній та мідь-цинк), а також використаних твердосплавних (на основі карбіду вольфраму) деталей. Отримані порошки були використані для нанесення корозійно- та зносостійких покриттів. Їх властивості були порівнянними з властивостями аналогів із традиційних порошків.

Розглянуто теоретичне обгрунтування комплексних показників доменного процесу і створення на їх основі нових методів, алгоритмів та автоматизованих систем контролю, прогнозування та регулювання технологічного процесу доменної плавки, що забезпечують поліпшення його техніко-економічних показників, а також якості чавуну. Окремі розділи присвячено автоматизованим системам керування тепловим станом плавки, стабілізації теоретичної температури горіння, оптимізації витрат паливної домішки, технологічного кисню, вологості дуття та оптимального розподілу паливної домішки, а також технологічного кисню поміж доменними печами.

Виконано розрахунки щодо визначення впливу витрати газу-носія на глибину проникнення струменю парів реагенту, інтенсивність перемішування ванни під час рафінування чавуну магнієм.

Методом Оже-електронної спектроскопії досліджено концентрації поверхнево-активних домішок - сірки, кисню та елементів, що модифікують - магнію та кальцію на міжфазових границях під час кристалізації заевтектичного чавуну з вермикулярним графітом. Встановлено, що зовнішня конфігурація графітових включень в модифікованих чавунах взаємозв'язана з розподілом сірки та кисню на міжфазових поверхнях розплав - графітове включення, аустеніт - графітове включення. Одержані результати досліджень дозволили отримати експериментальне підтвердження теоретичних положень, умов формоутворення графітових включень вермикулярної форми.

Показано, що утворення ушкоджених графітових вкраплень під час графітизуючого відпалу білого чавуну, модифікованого магнієм, зумовлено різними швидкостями росту графіту в аустеніті і цементитній фазах. Встановлено, що графіт у технічних чавунах переважно зростає у напрямку аустеніту, що містить кремній, і дуже повільно - у напрямку цементиту без кремнію. Підтверджено уявлення про визначальний вплив атомів металічної матриці на форму вкраплень графіту.

Вивчено особливості шкідливого впливу викидів доменного виробництва та виробництв підготовки металургійної сировини на людину та навколишнє середовище. Розглянуто закономірності формування шкідливих викидів на різних виробничих ділянках. Висвітлено засоби захисту атмосфери та водного басейну та заходи щодо утилізації відходів виробництва чавуну.

Методами математичного моделювання вивчено теплові процеси в магнітодинамічному міксері для режимів витримування, перегрівання та розливки чавуну. Розроблено номограму та схему для реалізації нової енергоощадної технології, підтверджено її ефективність.

Розглянуто хімічний склад, механічні властивості зносостійких чавунів марки "Ніхард" та особливості механізму руйнування цих чавунів в умовах абразивного зношування. Наведено режими термічної обробки чавуну "Ніхард-2" для поліпшення його механічних властивостей у момент ударного навантаження та рекомендації щодо застосування в робочих органах будівельних машин.

Приведена історія початку підготовки інженерів-металургів в Україні, становлення і розвитку кафедри металургії чавуну в Дніпропетровському гірничому інституті, а потім у Дніпропетровському металургійному інституті, нинішній Державній металургійній академії України (ДМетАУ). Описані головні досягнення наукової школи кафедри металургії чавуну ДМетАУ, особливості організації учбового процесу на кафедрі та перспективи подальшого її розвитку.

Методом структурно-гартівного аналізу розплаву чавуну, модифікованого сплавами Fe-Si-РЗМ і Fe-Si-Mg-Ca-РЗМ досліджено кінетику кристалізації чавуну з вермікулярним графітом. Встановлено, що незалежно від типу застосованого модифікатора, евтектичне перетворення в чавуні з вермікулярним графітом протікає, як при наявності контакту графітових включень, що ростуть із рідкою фазою, аналогічно чавуну з пластинчастим графітом, так і при ізоляції графітових включень від розплаву аустенітом, аналогічно чавуну з кулястим графітом.

Вивчено теплові режими роботи міксера-дозатора магнітогідродинамічного типу. Розроблено математичну модель, що дозволяє адекватно описати теплові процеси в міксері. За допомогою цієї моделі вивчено режим запуску міксера-дозатора в роботу і спікання його вогнетривкої футеровки. У режимі запуску встановлено вплив на температуру чавуну потужності індукційного нагріву та температури попереднього розігріву футеровки. Вироблено рекомендації по керуванню технологічними параметрами процесу. Одержані результати перевірено у виробничих умовах.

Досліджено зміни структури та властивостей високолегованого чавуну під впливом титану. Оптимальна кількість титану в складі чавуну - 0,28...0,35 %.

Проведено комплекс досліджень мікроморфології первинних графітних кристалів, що утворюються в процесі твердіння сірого чавуну після вакуумного переплаву. Отримані експериментальні дані щодо морфології графітних включень і характер розподілу в них S і O надають підставу безпосередньо пов'язувати їх присутність в розплаві з формою кристалів графіту, які утворюються.

Наведено результати випробувань різців із кубічного нітриду бору (КНБ) під час напівчистової обробки деталей зі сталі 110Г13Л та зносостійкого чавуну ІЧХ28, що довели ефективність подібної обробки та підвищення стійкості різального інструмента.

Дано опис досліджень щодо виробництва ультрадисперсних порошків для обробки розплавів. Показані особливості виробництва ультрадисперсних порошків плазмохімічного синтезу і спосіб захисту їх від окислення. Встановлені склад і необхідні розмірно-кристалографічні параметри порошків при їх синтезі. Показана ефективність синтезованих ультрадисперсних порошків при обробці залізно-вуглевих розплавів. Обробка ультрадисперсними добавками дозволяє одержувати більш високі марки чавуну без додаткових витрат дефіцитних легуючих елементів, ліквідувати відбілювання відливок, зменшити матеріалоємність та енергоємність технологічних процессів.

Проаналізовано процес виготовлення порошку-сирцю методом розпилювання рафінованого чавуну стисненим повітрям у воду. Виокремлено основні незалежні фактори, що забезпечують якість розпилювання. Їх зведено у два комплекси: фізичні властивості розплаву і пневмодинамічні характеристики форсунки розпилювання. Визначено залежність якості порошку-сирцю від цих комплексів. Отримано емпіричні залежності між головними параметрами порошку-сирцю та комплексами незалежних факторів. Це дає можливість отримувати залізний порошок з широким діапазоном контрольованих властивостей з чавуну звичайної якості та стабілізувати якість порошку-сирцю у разі збільшення потужності установки розпилювання.

Сформульовано задачі акустичних неруйнівних методів, що використовуються для контролю якості шаруватих матеріалів. Розглянуто особливості поширення пружних хвиль у цих матеріалах. Запропоновано акустичні моделі шаруватих матеріалів і проаналізовано механізми зміни параметрів пружних хвиль, що пов'язані з якістю зчеплення окремих шарів. Наведено результати контролю якості нанесення хромових покриттів на підкладку з чавуну та спікання елементів структури спрямовано-пористих матеріалів на основі алюмінієвої фольги.

Описано дослідження щодо виробництва ультрадисперсних порошків для обробки розплавів. Показано особливості виробництва ультрадисперсних порошків плазмохімічного синтезу і спосіб захисту їх від окислення. Встановлено склад і необхідні розмірно-кристалографічні параметри порошків при їх синтезі. Показано ефективність синтезованих ультрадисперсних порошків при обробці залізо-вуглецевих розплавів. Обробка ультрадисперсними добавками дозволяє одержувати більш високоякісні марки чавуну без додаткових витрат дефіцитних легуючих елементів, ліквідувати вибілювання виливків, зменшити матеріалоємність технологічних процесів.

Методом стереологічної орієнтованої реконструкції мікрооб'ємів половинчастого магнієвого чавуну відтворено морфологічну картину формування кулястого графіту в безпосередньому контакті з карбідними пластинами. Показано, що карбідні пластини стають переважно механічними перешкодами, що здійснюють екрануючий ефект у процесі формування кулястих включень графіту. Одержано нові експериментальні дані щодо особливостей масопереносу дисперсної графітної фази в зоні формування його кулястих утворень.

Наведено результати роботи зі створення ефективних гумових ущільнювачів для герметизації стиків тунельних обкладок зі збірного залізобетону та чавуну. Розроблено склад гумових сумішей і конструкції ущільнювачів, які забезпечують необхідне співвідношення між зусиллям обтиску та тиском розгерметизації. Визначено вимоги до властивостей гум і конструкцій ущільнювальних пристроїв для забезпечення працездатності гумових ущільнювачів за заданих умов експлуатації, розроблено технологію виготовлення ГТВ, випущено дослідно-промислові партії гумових ущільнювачів, які встановлено в тунелях Київського метрополітену.