Рассмотрены особенности процесса структурообразования литой стали в связи с условиями переохлаждения, изотермического воздействия в интервале температур твердо-жидкого состояния и режима охлаждения. На примере стали 40Л показана возможность получения однородной и дисперсной структуры в отливах стали после изотермической обработки расплава в интервале температур кристаллизации. Эффект достигнут за счет интенсификации зародышеобразования и торможения роста кристаллов в начальной стадии процесса кристаллизации.

Рассмотрены основные требования к крупным стальным отливкам ответственного назначения для энергетического и тяжелого машиностроения. Показана возможность создания технологичных литых конструкций. Изложены основные проблемы реализации технологии скоростной заливки крупных литейных форм. Обсуждены вопросы конструктивных особенностей прибылей. Рассмотрен современный подход к применению блочной формовки.

Изучены особенности кристаллизации узкоинтервальной стали марки 15Л в поле сил давления. Исследовано влияние литья выжиманием с кристаллизацией под давлением на формирование кристаллической структуры, химической неоднородности, плотности и свойств металла в отливках. Установлено, что давление ускоряет процесс кристаллизации, измельчает кристаллическую структуру, повышает плотность и прочность отливок.

Приведены результаты исследований, раскрывающие характер скоростных режимов заливки крупной стальной отливки с использованием этажной литниковой системы с прямым стояком. Установлены оптимальные, по скоростным параметрам заливки, пределы применимости литниковой системы с прямым стояком.

Приведены результаты исследований, раскрывающие характер скоростных режимов заливки крупной стальной отливки с использованием этажной литниковой системы с обратным стояком. Установлены оптимальные условия заливки применительно к указанному типу литниковой системы.

Приведены результаты исследований, раскрывающие характер скоростных режимов заливки крупных стальных отливок с использованием сифонного способа заполнения формы. Установлены оптимальные условия применительно к указанному типу заливки.

На базе анализа теплофизических процессов, сопровождающих заполнение формы при различных типах литниковых систем, даны рекомендации по выбору рациональных параметров скоростной заливки для 3-х вариантов подвода металла (литниковая система с прямым и обратным стояками, сифонная заливка).

На примере сталей 45Л и Р6М5Л показана возможность целенаправленного повышения дисперсности литой структуры при введении в расплав сталей, дисперсно-структурированных скоростной кристаллизацией добавок аналогичного состава. Такие добавки сохраняют в расплаве заложенные в них металлогенетические наследственные признаки (ближний порядок), вызывают образование значительного количества зародышей кристаллизации и обеспечивают формирование однородной мелкозернистой структуры по всему сечению отливок.

Исследовано влияние дисперсно-структурированных скоростной кристаллизацией модификаторов на структуру и свойства сталей с различным содержанием углерода. Установлено существенное повышение дисперсности, однородности литой структуры и механических свойств сталей как результат наследственного модифицирования.