Применительно к технологии электрогидроимпульсной обработки расплава рассмотрен процесс термической обработки отливок из высокоуглеродистых сплавов. Показана взаимосвязь между структурным состоянием обработанного металла и процессами, протекающими при последующей термической обработке.

Описана установка и элементы технологии оплавления боковой поверхности слитков металлов и сплавов электронным лучом. Предлагаемая конструкция установки и механизмов позволяет осуществлять оплавление круглых и плоских слитков, причем оплавление плоских слитков производится за одно вакуумирование. Приведены основные технические параметры установки.

Розроблено модель оцінки енергоефективності розрядно-імпульсної технології очищення виливків, яка дозволяє математично строго обчислити математичне сподівання функції втрат за неперервної роботи установки. Розраховано підвищення енергоефективності технології за рахунок адаптивного керування режимом обробки з урахуванням питомого опору води в технологічній ємності.

Обобщены результаты исследования возможностей укрупнения слитков последовательным кольцевым электрошлаковым наплавлением жидким металлом (ЭШНУ ЖМ). Сформулированы основные технологические этапы изготовления слитков в промышленном производстве. Результаты исследований положены в основу разработки концепции печи для получения крупных слитков ЭШНУ ЖМ.

Висвітлено наукову проблему розвитку теплофізичних основ визначення раціональних параметрів та ефективного керування тепловими процесами систем виробництва безперервнолитої заготовки та її теплової обробки для забезпечення надійної роботи устаткування, досягнення заданих параметрів теплового стану металу за умов високого рівня ресурсоенергозбереження. Створено основи єдиного математичного комплексу для вивчення теплових процесів у системах виробництва безперервнолитої заготовки та її теплової обробки і визначення раціональних теплофізичних параметрів її функціонування. Розроблено методи вибору раціональних параметрів вторинного охолодження за безперервного розливання сталі, удосконалення моніторингу та керування тепловою роботою кристалізатора і зони вторинного охолодження МБЛЗ для забезпечення надійної роботи устаткування, попередження аварійних ситуацій, досягнення заданих параметрів теплового стану заготовок. Створено методологію оцінювання технічної та техніко-економічної ефективності проектів з удосконалення конструкцій пічних агрегатів, що проектуються або реконструюються. Досліджено вплив імпульсних режимів подавання теплоносія на інтенсивність конвективної тепловіддачі.

В ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины разработаны и созданы специализированные электронно-лучевые установки УЭ-185 и УЭ-5810 с комплексом технологической оснастки, позволяющие выполнять процесс оплавления поверхностного слоя слитков как цилиндрического, так и прямоугольного сечений. Показана возможность безотходного удаления локальных поверхностных дефектов слитков сплавов титана способом электронно-лучевого оплавления (ЭЛО), которое позволяет сократить потери основного металла и легирующих элементов. Приведены схемы ЭЛО слитков круглого и прямоугольного сечений. Показано, что разработанная технология ЭЛО слитков сплавов титана позволяет получать оплавленный слой, который по химическому составу незначительно отличается от основного металла и соответствует требованиям стандартов. Определены технико-экономические параметры электронно-лучевой обработки слитков титановых сплавов, при которых разработанные в ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины технология и специализированное оборудование для ЭЛО боковой поверхности слитков титановых сплавов позволяют увеличить выход годного металла на 4 - 15 % в зависимости от сортамента слитков, обеспечивают значительный экономический эффект.

Досліджено закономірності впливу ендогенної вібраційної обробки розплаву під час тверднення 16,3 т зливка сталі Х18Н10Т на кінетичні показники його кристалізації і структуру. Показано суттєве підвищення якості зливка однорідності і дисперсності литої структури, зміни протяжності основних структурних зон по висоті і перерізу зливка, кількості і розподілу неметалевих включень. Встановлено підвищення показників ударної в'язкості на 25 - 30 % у прокаті, виготовленому з металу зливка, підданого ендогенній вібраційній обробці.

Исследованы процессы износостойкого поверхностного легирования с использованием ферросплавов, в состав которых входят карбидообразующие элементы. Такие исследования дали положительные результаты и подтвердили целесообразность использования ферромарганца и феррохрома в качестве наполнителей легирующих покрытий. Поверхностное легирование позволяет существенно повысить износостойкость отливок в результате управления процессами структурообразования в поверхностном слое. Для получения легированного слоя необходимой толщины перспективными могут быть ферросплавы, температуры плавления которых максимально приближаются к температурам заливаемого в форму расплава или ниже их. Наилучшими и самыми дешевыми материалами для получения отливок с дифференцированными свойствами поверхности являются порошки ферросплавов или их механические смеси. Для достижения высокой поверхностной твердости и износостойкости литых деталей перспективными могут быть способы производства отливок из нелегированных сплавов на основе железа с поверхностным композиционным или легированным слоем, образующимся во время формирования отливки в литейной форме. Гранулометрический состав компонентов легирующего покрытия существенно влияет на толщину легированного слоя и выбирается в зависимости от температуры плавления покрытия и возможного перегревания металла основы перед его заливкой в форму.