Изучены механизмы фазовых и структурных превращений в инструментальных материалах (сталях, сплавах, наплавленном металле) при поверхностном упрочнении высококонцентрированной плазменной струёй и их влияние на достигаемый уровень эксплуатационных свойств - твёрдости, теплостойкости, вязкости разрушения. Разработаны методики испытаний поверхностно-упрочнённых сталей и сплавов при динамическом и статическом нагружении, научные основы технологий объёмно-плазменного и термоциклического плазменного упрочнения инструментальных материалов. Даны практические рекомендации по выбору режимов и технологии упрочнения инструмента различного функционального назначения.

Рассмотрены вопросы развития и перспективные направления деятельности в сфере термического упрочнения детелей металлургического оборудования и готового проката на Днепропетровском металлургическом заводе им. Петровского.

Встановлено механізми фазових і структурних перетворень в інструментальних матеріалах (сталях, сплавах, чавуні, наплавленому металі) за умов поверхневого зміцнення висококонцентрованого плазмового струменя та їх вплив на досяжний рівень експлуатаційних властивостей - твердості, теплостійкості, в'язкості руйнування. На підставі металографічних, електронно-мікроскопічних і рентгеноструктурних досліджень вивчено вплив різних механізмів зміцнення (твердорозчинного, дислокаційного, субструктурного, дисперсійного) за умов об'ємно-плазмової обробки на експлуатаційні властивості інструментальних матеріалів. Розроблено методичні основи випробувань поверхнево-зміцнених сталей і сплавів на динамічну в'язкість руйнування. Доведено можливість підвищення тріщиностійкості матеріалів за умов об'ємно-плазмового, індукційно-плазмового та термоциклічного плазмового зміцнення, яке має місце завдяки утворенню поверхневого гартованого шару з наддисперсною структурою та гальмуванню руйнування на межі шарів (за механізмом утворення вторинних тріщин зсуву під дією локальних дотичних напруг і розгалуження магістральної тріщини). На підставі досліджень розроблено наукові основи технологій комплексного зміцнення інструмента, які забезпечують одночасне підвищення твердості, теплостійкості та в'язкості руйнування. Запропоновано та впроваджено у виробництво технологічні процеси плазмової обробки інструмента різного функціонального призначення: різального, формувального, грунтооброблювального.