На основі узагальнення результатів аналізу сучасних тенденцій розвитку матеріалознавства порошкових зносостійких і конструкційних матеріалів, експериментальних і аналітичних досліджень процесів структуроутворення матеріалів і формоутворення деталей розроблені теоретичні основи і експериментальне обгрунтування комплексного підходу до створення технологічних процесів отримання ряду нових порошкових композиційних матеріалів на основі заліза для роботи в умовах підвищених навантажень і інтенсивної стираючої дії, а також ефективних маловідхідних технологій виготовлення з них виробів з метою забезпечення заданого комплексу властивостей.
При виборі схеми легування для отримання економно-легованого порошкового матеріалу була обгрунтована ефективність застосування бору як основний легуючий елемент для виготовлення зносостійких порошкових композицій на основі сплавів заліза, що обумовлюється цілим рядом його унікальних властивостей.
Розроблений новий ефективний технологічний процес отримання високощільних композитів системи карбід титану – сплав на основі заліза із застосуванням методу гарячого штампування спечених заготовок. Досліджені основні закономірності формування структури на всіх стадіях техпроцесса. Аналіз результатів ДТА суміші швидкорізальна сталь - карбід титану показав, що поява рідкої фази при спіканні виявляється вже при температурі 1130 - 1140 0С унаслідок дифузії вуглецю із зерен TiС1-x, що контактують з залізом.
Встановлено, що гаряча пластична деформація порошкового псевдосплаву залізо - карбід титану разом з ущільненням матеріалу сприяє, також, активації сплавоутворення.
Дослідження основних физико-механических властивостей карбідосталей, виготовлених по різних технологічних варіантах (рідкофазне спікання, гаряче пресування в графітових формах, гаряче штампування пористих заготовок), показали, що застосування гарячого штампування спечених заготовок приводить до збільшення міцності матеріалу на вигин і ударної в'язкості в порівнянні з матеріалами, отриманими рідкофазним спіканням або гарячим статичним пресуванням при збереженні достатньо високих значень твердості.
На основі використання ефекту утворення низькоплавкої евтектики в системі Fe – Ti був запропонований новий технологічний підхід до отримання композитів системи карбід(борид) титану – сталь, що полягає в забезпеченні формування карбідною складовою псевдосплаву в результаті екзотермічної реакції при спіканні порошкових сумішей, що складаються з порошків титану, сплаву на основі заліза і вуглецю. Мікроструктури сплавів, отриманих при реакційному спіканні сумішей, розрахованих на формування різних стехіометричних значень TiСx, характеризуються рівномірно розподіленими за об'ємом карбідними зернами, оточеними прошарками металевої зв'язки.
Вивчений механізм сплавоутворення в процесі реакційного спікання порошкових сумішей Fe - Ti – C . Показане, що регулюючи температуру саморазогрева композиції шляхом зміни складу шихти, можна керувати зростанням карбідних зерен; із зменшенням змісту вуглецю в початковій суміші і, відповідно, ступені стехиометрічності отримуваного карбіду титану, розмір зерен карбідної фази помітно зменшується.