Разработка методов и приемов обработки материалов термомеханическим воздействием и создание на такой основе технологий производства конструкционных материалов и элементов конструкций.

Совершенствование технологий получения литья повышенной размерно-геометрической точности посредством модернизации процесса формирования структур, новых материалов и конструкций выплавляемых моделей и оболочковых форм, включая гетерогенные и пористые материалы. Оптимизация режимов на каждой технологической стадии изготовления изделий посредством математического моделирования, серии специальных опытов и выверенной обработкой их результатов. Таким способом ставится цель достижения высокой размерной точности прессованных моделей за счет решения проблемы неравномерного распределения физико-механических характеристик и свойств в структуре уплотненной порошковой композиции, позволяющей исключить упругий отклик материала при прессовании и снизить давление на оболочковую форму в процессе выплавления модели. Создание ресурсосберегающих технологий алюмотермитной переработки отходов металлургических предприятий, способных обеспечить получение металлоизделий требуемых структур, функциональных свойств, задаваемой геометрии. Формирование научных представлений о взаимодействии материалов огнеупорной оснастки с исходными компонентами термитных смесей и продуктами их взаимодействия во время алюмотермитного переплава и последующей операции выдержки, на основе физико-химического анализа процессов протекающих в реакторе, для получения железоуглеродистых сплавов с требуемыми химическим составом и свойствами, применительно для промышленного производства. Исследование параметров процессов, протекающих при экзотермических реакциях, свойств получаемых материалов, создание и совершенствование технологических приемов для расширения области применения алюмотермии, например, в технологиях сварки и наплавки с повышенными физико-механическими характеристиками при минимальном количестве технологических операций, а также получении высокоогнеупорных материалов. Создание и дальнейшее совершенствование технологии профилирования в условиях непрерывной разливки металлов путем совмещения процессов консолидации и упрочняющего деформирования, включая деформирование в твердожидком состоянии, в кристаллизаторах с подвижными стенками. Разработка технических средств и приемов, включая технологии введения модифицирующих примесей в кристаллизующийся расплав, для осуществления соответствующих технологических операций.