Об'єктом дослідження є процеси кристалізації, структуроутворення і закладення металогенетичних особливостей в литих вуглецевих і легованих сталях за умов інтенсивного і регламентованого тепловідбору; закономірності проявів спадковості і трансформації литої нерівноважної структури при різних температурно-часових умовах наступного їх переплаву і кристалізації. Предметом дослідження є характеристики литої структури, фазовий склад, дисперсність і щільність дендритної будови, ліквація хімічних елементів, фізико-механічні властивості, використовуючи методи металографічного, електронно-мікроскопічного, рентгеноструктурного, хімічного, диференційно-термічного та синхронного калориметричного аналізів, а також стандартні методи визначення механічних властивостей, математичної статистики та комп’ютерної обробки результатів експериментів.На основі системних досліджень вперше встановлено закономірності спадкового впливу фазово-структурного стану шихтового металу при переплавах вуглецевих і легованих сталей на процеси кристалізації, структуроутворення і фізико-механічні властивості сталевих виливків. Показано домінуючу роль температурно-часових параметрів кристалізації на структуроутворення і закладення певних металогенетичних особливостей шихти, які зумовлюють прояви структурної спадковості при наступних технологічних операціях обробки виливків.Прямими експериментами встановлено, що підвищення швидкості охолодження в інтервалі 10 … 10^3 oС/с створює передумови суттєвого підвищення характеристик дисперсності і щільності литої структури, легованості твердого розчину, пригнічення проявів ліквації, відповідні зміни тонкої кристалічної будови і підвищення фізико-механічних властивостей сталей.Встановлено, що закладені металогенетичні особливості вихідної структури сталей закономірно успадковуються при багатократних переплавах навіть за умов повільного охолодження при кристалізації.Вперше встановлено, що температура рівноважності мікронеоднорідного розплаву (Тр), що визначає інтервал збереження в ньому спадкових особливостей структури шихти, не є постійною величиною і залежить від ступіня нерівноважності вихідного металу.Вперше експериментально встановлено, що прояви спадковості можуть бути збережені і цілеспрямовано підсилені або послаблені застосуванням відповідного температурного режиму обробки мікронеоднорідного розплаву у передкристаліза-ційний період та умовами регламентованого тепловідбору при наступній його кристалізації.Одержані в роботі наукові результати і дані дослідно-промислових випробувань відкривають можливості цілеспрямованого керування процесами кристалізації і структуроутворення сталей, активного використання проявів спадковості на кінцеву структуру і властивості литих виробів; дозволяють реалізувати додаткові резерви підвищення їх властивостей до рівня, або вище рівня виробів, виготовлених з деформівних сталей; створюють передумови ефективного використання вторинних шихтових матеріалів у замкненному технологічному циклі виробництва сталевих виливків.
