Исследовано влияние включений сернистого железа на процесс образования графита при отжиге белого чугуна с повышенным содержанием серы. Показано, что FeS не является подкладочным материалом для зарождения включений углерода отжига. Появление центров графитизации на стыках твердого раствора и неметаллических включений такого типа обусловлено в значительной степени наличием в этих местах пустот, которые облегчают зарождение графита.

Обобщены результаты исследований, относящиеся к кристаллизации сверхэвтектоидного углерода в белых и серых чугунах. Показано, что в зависимости от состава чугунов и размеров аустенитных кристаллов сверхэвтектоидный углерод может выделяться в виде графита или цемента, в связи с чем меняется и местоположение его образований в структуре железоуглеродистых сплавов.

Исследована кинетика графитизации относительно чистых Fe - C - Si сплавов с различным содержанием кислорода. Установлено, что повышенная концентрация кислорода в сплавах вызывает увеличение их удельного объема, приводящего к увеличению числа графитных включений (за счет микроусадочных дефектов) и небольшому уменьшению времени отжига (1-ая стадия). Повышенная концентрация кислорода в этих сплавах не влияет на дифференциацию скоростей роста графита в металлической матрице, что приводит к формированию шаровидных образований графита в процессе графитизирующего отжига (950 <$E symbol Р >C).

Методом высокотемпературной рентгеновской дифрактометрии исследовано термическое расширение кристаллической решетки цементитной фазы высокоуглеродистой стали и белого чугуна. Установлен факт анизотропии термического расширения цементита при температурах ниже точки Кюри карбида железа.

Уперше для чавуну типу ИЧХ16НМФТ, закристалізованого з різними швидкостями охолодження, вивчено кінетику та побудовано ізотермічні та термокінетичні діаграми розпаду переохолодженого аустеніту. Показано спадкоємний зв'язок кінетики фазових перетворень у твердому стані з вихідною литою структурою дослідженого чавуну. Досліджено закономірності структуроутворення у високотемпературній і проміжній області температур розпаду переохолодженого аустеніту досліджених високохромних чавунів типу ИЧХ16НМФТ. Установлено взаємозв'язок між структурними параметрами та механічними властивостями в литому та термообробленому станах. Виявлено, що у процесі ударно-абразивного зносу чавуну типу ИЧХ16НМФТ відбувається перерозподіл легуючих елементів, що призводить до структурних змін та зміцнення чавуну. Показано, що максимальна зносостійкість забезпечується термічною обробкою з ізотермічною витримкою у бейнітній області температур. Проведено порівняльні випробування чавуну з вмістом хрому 16 % і 21 % та запропоновано рекомендації з оптимізації складу й режимів термічної обробки для одержання бейнітної фази високохромистих чавунів.

Уперше вивчено кінетику та побудовано ізотермічну діаграму розпаду переохолодженого аустеніту для чавуну з вмістом хрому 21,0 - 21,41 %. У структурі матриці, що сформувалася під час ізотермічного загартування у бейнітній області, виявлено аустеніт різного генезису, що відрізняєтья за параметром гратки та вмістом вуглецю. Термічна обробка й ударно-абразивний знос призводить до того, що мікронапруги та щільність дислокацій у структурі фериту зростають. Установлено, що рівень твердості чавуну з вмістом хрому 21,0 - 21,41 % визначається ступенем легованості продуктів розпаду аустеніту, сумарним вмістом кремнію та марганцю, кількістю та ступенем легованості залишкового аустеніту, а також ступенем легованості хромом і молібденом евтектичного карбіду. На підставі даних щодо розподілу легувальних елементів, залежності рівня твердості, структурних параметрів і тривалості ізотермічної витримки оптимізовано склад економнолегованого чавуну (289Х19ГНМ) за високих значень твердості. Вивчено вплив різних температур нагріву на структуру та властивості чавуну з вмістом хрому 21,0 - 21,41 %. Установлено, що повторний нагрів призводить до повного розпаду залишкового аустеніту, формування фериту, максимально близького до рівноважного, зниження мікротвердості продуктів розпаду аустеніту й евтектичного карбіду. Вивчено механічні властивості економнолегованого високохромистого чавуну 280 Х19ГНМ за вихідного стану та після термічної обробки.

Розкрито вплив хрому, молібдену, вольфраму та ванадію на формування структури в ледебуритних чавунах. Визначено закономірності фазових переходів у легованому цементиті. Встановлено вплив карбідних перетворень на пластичність, процеси зміцнення під час деформування за різних способів навантаження та відпалів після обробки тиском.