За результатами досліджень визначено, що найбільш прийнятним технологічним процесом з можливостями отримання якісних виливків з заданими функціональними властивостями є процес виготовлення лиття за моделями, що газифікуються.
Встановлено механізм теплообміну в нових системах «метал – модель – макроармуючий елемент – форма» і на цій основі розроблено математичні моделі тепломасообміну в формі з орієнтованою в ній армуючою фазою, які можуть бути використані для практичного застосування при виборі термочасових параметрів литва та кількості геометрії макроармуючої фази для отримання армованих виливків з залізовуглецевих і кольорових сплавів.
Створено фізичну та гідрогазодинамічну моделі течії матричного сплаву в порожнині ливарної форми, насиченої макроармуючою фазою, в основі якої встановлено особливості взаємодії продуктів термодеструкції пінополістиролової моделі (тверді, рідкі та парогазові) та їх вплив на газогідродинаміку процесу із армуючою фазою, яка утворює порові канали навколо кожного з елементів макроармуючої фази шляхом теплообміну на межі «макроармуюча фаза – матричний сплав», що збільшує поле фільтрації та масопереносу парогазових і рідких продуктів, що видозмінює газодинаміку процесу, а також умови формування якості виливків.
Дослідження закономірності тепломасообміну в новій для теорії ливарних процесів системі «метал – армована фаза – форма» з використанням макроармуючої фази, орієнтованої в формі у вигляді стрижнів, дозволило встановити, що наявність макроармуючої фази створює умови для збільшення швидкості затвердіння сплаву прямо пропорційно її масі і зі збільшенням відносно об’єму металу в формі, при цьому істотний вплив макроармуюча фаза накладає на зняття перегріву сплавів до температури Тl, яка перевищує аналогічну при затвердінні виливка в порожнистій формі в 2 - 10 раз і ці швидкості досягають значень 100 - 400 °С/с (для мідних сплавів), що явно впливає на гідродинаміку лиття та формування властивостей литих армованих конструкцій.
Розглянуто основні схеми отримання виливків з функціональними властивостями при армуванні порожнини форми, визначено технологічні передумови при рідкофазному поєднанні компонентів системи та встановлено, що на формування мікроструктури і розмір перехідної зони впливають хімічний склад матричного сплаву та макроармуючої фази, температура рідкого матричного сплаву і швидкість охолодження виливка, яка пов'язана також з кількістю введеної армуючої фази.
Розроблено класифікатор якісних та кількісних характеристик литих моно- та армованих конструкцій з залізовуглецевих і кольорових сплавів та на цій основі встановлені параметри керування якістю виливків при литті за моделями, що газифікуються, які забезпечують задані експлуатаційні характеристики ливарної продукції.
Розроблено методику розрахунку обсягів викидів шкідливих речовин при одержанні різновидів чавунів в електричних індукційних печах металоємністю 0,5 - 10 тонн в залежності від металоємності литих виробів та технологічних параметрів плавки з використанням одержаних рівнянь регресії, що описують залежність обсягів утворених шкідливих газів, включаючи пил неорганічний з вмістом SiO2 20-70%; діоксид азоту (NO2); сірки діоксид (SO2); оксид вуглецю (СО) від температурно-часових параметрів плавлення та маси шихти в плавильних агрегатах.
Розроблено методику розрахунку якісних та кількісних характеристик шкідливих речовин при виготовленні виливків методом лиття за моделями, що газифікуються, та методологію реалізації оперативного екомоніторингу об'єктів і технологічних процесів ливарного виробництва із застосуванням бездротових мереж, збору, обробки і передачі контрольованих екологічних показників та створена інформаційна комп'ютерна система, яка забезпечує контроль ливарних об'єктів, технологічних параметрів процесів одержання виливків за моделями, що газифікуються, екологічний стан біологічних об'єктів в робочій зоні і моніторинг стану навколишнього середовища
Результатом роботи стало створення екологічно безпечних процесів виготовлення виливків з функціональними властивостями технологією лиття за моделями, що газифікується, з використанням моно- та армованих моделей.
