Представленная работа посвящена разработке и усовершенствованию новых методов исследования структур, формируемых в хромсодержащих углеродистых сплавах, позволяющих прогнозировать изменения локальной неоднородности структурных составляющих для использования в различных технологических процессах, чтобы достигнуть необходимых свойств. Применение новых подходов предусматривает и использование более быстрых операций по компьютерной оптико-математической оценке этих показателей. Методика применяемого компьютерного анализа металлографического изображения структуры основана на гидродинамических аналогиях с применением уравнений Навье–Стокса, описывающих формирование фаз (за счёт диссипации энергии в результате диффузионного процесса изменения плотности анализируемого объекта). Оценку производили на основе вычисляемых значений, расположенных на оцифрованных в формат bmp анализируемых изображениях. В результате проведённых исследований оценена неоднородность высокохромистых чугунов по распределению степени дисперсности условного цвета определяемых фаз. Проведено моделирование локальной неоднородности структурных составляющих, включающее в себя использование новых оценочных параметров — $М$-троек, представляющих собой упорядоченный набор, состоящий из трёх действительных целых чисел, вычисляемых через дивергенцию и лапласиан в рассматриваемой точке металлографического изображения, через которые выражали мощность диссипации энергии. Моделирование проводили, используя инвариантные преобразования $М$-троек при повороте металлографического изображения на различные углы. Ввод их в анализ позволил, изменяя и задавая определённые энергетические параметры (поворотом, перестановкой пикселов на исследуемом изображении), проводить моделирование и оценку изменения локальной неоднородности структурных составляющих в результате задаваемых различных параметров. При помощи моделирования, в качестве примера, выполнена оценка влияния неоднородности структурных составляющих на их твёрдость. Установлено, что хотя твёрдость сплава возрастает с повышением степени дисперсности, однако значимость этого параметра в обоих направлениях (вертикальном и горизонтальном) ниже, чем в случае углов поворота. Это свидетельствует о том, что дисперсность структурных составляющих не оказывает определяющего влияния на твёрдость такого сплава. Эти результаты требуют более детального анализа, включающего и роль других факторов, таких как скорость кристаллизации, степень плотности дислокационной структуры, в том числе и в формируемых границах субзёрен. В этом случае моделирование углов поворота позволит установить наиболее тесную их взаимосвязь со всеми параметрами, входящими в состав $М$-троек, через которые можно как оценить неоднородность структурных составляющих, так и выявить особенности их формирования в гетерогенных сплавах. Данный методический подход и полученные результаты анализа позволят также оценивать влияние различных эксплуатационных факторов на свойства материала. На основании выявленной анизотропии свойств металла рабочего слоя, в том числе и при центробежном литье, рекомендовано оценивать связь структуры со свойствами на поперечных шлифах (поперёк осей нечётко выраженных дендритов).