У дисертаційній роботі виконано науково обґрунтовані розробки в галузі матеріалознавства, які забезпечують вирішення важливої науково-технічної проблеми підвищення механічних властивостей матеріалів робочого шару виробів за рахунок комплексного впливу - модифікування, легування, термічної обробки з їх оцінкою за коерцитивною силою (далі Нс) неруйнівним методом. Об'єкт досліджень - процеси комплексного впливу (модифікування, легування, термічна обробка) на якість і властивості матеріалу виробів та їх оцінка неруйнівним методом за Нс. Мета роботи - підвищення механічних властивостей робочого шару виробів, що оцінюються за Нс, шляхом використання нових матеріалів, оптимізації хімічного складу, процесів модифікування та термічної обробки. Методи дослідження: металографічний, хімічний, мікрорентгеноспектральний, рентгеноструктурний, спектральний, дилатометричний аналізи, електронна мікроскопія, а також оцінка магнітних властивостей (коерцитивна сила, магнітна проникність, площа петлі магнітного гістерезису), твердості, тимчасового опору, границі текучості, міцності при згині, відносного звуження та подовження, ударної в'язкості, червоностійкості, зносостійкості, оброблюваності різанням, термічної витривалості. В роботі використано комп'ютерне моделювання для відображення температурних полів, рівня пружньо-деформованого стану виробів при термічній обробці, охолодженні після лиття та наплавлення зносостійкого покриття для оптимізації їх параметрів. Метод Монте-Карло був використаний для визначення ймовірності відмови деталей у експлуатації та обґрунтування вимог до рівня механічних властивостей матеріалу. Здійснена статистична обробка експериментальних даних. Проаналізовані особливості формування структури робочого шару масивних виробів - валків, вказано шляхи для її оптимізації залежно від умов експлуатації. Узагальнені закономірності структуроутворення та встановлені залежності між механічними властивостями робочого шару виробів з до-, заевтектоїдних сталей та чавунів різного ступеня легованості й Нс, які запропоновано використовувати для обґрунтування напрямків підвищення рівня характеристик. Розроблено нові склади високохромистого чавуну та дисперсійно-твердіючої сталі, визначено оптимальне співвідношення кількості модифікаторів, режимів термічної обробки, мікролегувальної домішки на основі відходів енергетичного виробництва при нанесенні покриття, що дозволило підвищити комплекс механічних властивостей робочого шару виробів в середньому на 20-30%. Впровадження результатів розробок, які захищені патентами України, на підприємствах машинобудівної та металургійної галузі дозволило отримати загальний економічний ефект у розмірі 2412,267 тис.грн.
