Отмечено, что в соответствии с термодинамическим анализом равновесной системы "V - O", насыщение ванадия кислородом сопровождается конкурирующими процессами: образованием и растворением оксидной пленки VO с последующим распространением кислорода в ванадии. При внутреннем окислении активного легирующего элемента (5 % Ti) в сплаве V - 5Ti - 5Cr кислорода можно накопить почти в два раза больше, чем в нелегированном ванадии. Предложена физико-математическая модель описания оксидирования, которая учитывает явления на границе металл - среда, химические реакции кислорода с легирующими элементами в объеме металла и накопление дефектов, стимулирующих физико-химические процессы. Она отличается от известных моделей, использующих уравнение Фика при заданной постоянной поверхностной концентрации диффузанта либо с заданным законом изменения массы. В рамках предложенной модели продемонстрировано позитивное влияние термоциклирования на фазово-структурное состояние сплавов. Предложено и аналитически обосновано применение бароциклирования, которое существенно меняет распределение и количество кислорода в ванадиевых сплавах в сравнении с изобарическим режимом.

Розвинуто науково-практичну базу даних щодо маловивченої групи ванадієвих сплавів. Установлено закономірності та механізми оптимізації параметрів структури поверхневих шарів даних сплавів системи V - Cr - Ti та корозійнотривких сталей аустенітного та феромартенситного класів завдяки застосуванню високоенергетичних променевих технологій для підвищення їх корозійно-механічної тривкості. Запропоновану ідеологію реалізовано з використанням сучасних методів інженерної поверхні, а саме: іонної імплантації азотом, оплавлення поверхні азотною плазмою, комплексного легування азотом і ніобієм. На підставі результатів, одержаних внаслідок проведених досліджень, залежно від структурного класу конструкційних матеріалів, форми, геометричних розмірів і параметрів експлуатації конкретних деталей чи елементів конструкцій рекомендовано найбільш ефективні методи інженерії поверхні.

Наведено результати комплексних високотемпературних випроб ванадію технічної чистоти. Встановлено, що йому притаманна висока стабільність фізико-механічних властивостей і структури після експозицій у безоливному вакуумі за 1073 К упродовж 1000 h і напруг статичного навантаження до 75 % від границі тривалої міцності.