介绍了一种测算镍基高温合金在不同温度下γ’和γ相点阵常数的简捷人工神经网络法，基于对多种镍基高温合金在不同温度下两相成分及其点阵常数数据归一化处理的反向传播神经网络模拟，得到了可以比较准确表达两点阵常数与相成分、温度间复杂非线性关系的权值矩阵，由此可对镍基合金在不同温度下γ’和γ相的点阵常数进行测算，并获得与X射线法测定数据为接近的点阵常数数据，证实了该方法的可行性及准确性。

对DD8合金进行了同位相(IP)与反位相(DP)热疲劳(TMF)实验.结果表明:当以机械应变幅作为参量时,在高应变幅下,IP疲劳寿命均低于OP的寿命;随着应变幅的降低,IP疲劳寿命有向OP寿命靠近的趋势.扫描电镜观察表明,IP和OP TMF 试样的断口形貌有明显的不同.在IP实验中,裂纹萌生于试样内的铸造孔洞,垂直于加载轴方向扩展;而OP裂纹则是萌生于试样的自由表面,沿着{111}晶面扩展.不同的裂纹萌生和扩展机制是导致IP和OP TMF 寿命差异的主要原因.

以三维弹塑性断裂理论为基础,对有限厚度板裂纹端部应力场、三维应力约束进行了分析，通过对不同厚度、不同初始裂纹长度在不同温度下三点弯曲试件的断裂韧性测试断口观测和理论分析获得如下结果：离面约束对裂尖应力场及断裂韧性有强烈的影响；断口均产生分层裂纹，其位置、大小和数量与试样厚度、温度和裂纹初始长度有关；温度较低时，分层裂纹距主裂纹根部一定距离，分层裂纹宽度较小，对厚度效应影响较小；温度较高时，分层裂纹首先出现在主裂纹根部，分层裂纹宽度较大且充分张开，降低了试样的有效厚度。对X70管线钢进行性能评价时必须考虑管道壁厚、层裂和环境温度的耦合作用.

建立了电磁离心凝固过程熔体动量传递、传热和传质耦合数学模拟，模拟计算了熔体在不同感应强度下的流动速度。计算结果表明，熔体在电磁力的作用下产生与铸模转动方向相反的流动，流动速度呈周期性分布，并且在凝固前沿达到最大。随着磁感应强度的增加，熔体流动速度达到的最大值也俞大。使用有限元软件ANSYS，把熔体流动计算结果作为参数，计算了枝晶的受力状态。通过计算表明，熔体流动枝晶会在枝晶周围产生很大的速度变化，流体对枝晶的冲刷可使枝晶产生机械折断。电磁搅拌通过增加断裂枝晶数量促进柱状晶—等轴晶转变.

利用爆炸焊及电子束焊接方法制备了含不同厚度中间纯铝层的LY12 / Al / LY12 四点弯曲试样,并在纯铝层中预制了平行于界面的疲劳裂纹.加载后裂纹尖端侧剖形貌的金相观察和对应断口表面的微区成分的能谱分析均确认了裂纹在纯铝层内的扩展.实验结果表明:在双界面强约束下,随着中间纯铝层厚度的减小,所测定的预裂纹试样的载荷/ 位移曲线表现出明显的差异;以其临界J 积分表征的断裂韧性值显著降低,即纯铝层发生了韧脆转变;试样断口表面出现局部准解理花样等脆化特征,其所占比例逐渐增加;对这种约束下纯铝韧脆转变的微观机理进行了初步的探讨.

利用强流脉冲离子束（HIPIB）技术对W6Mo5Cr4V2 高速钢进行表面辐照处理。HIPIB主要由Cn(70%)和H+ （30%）组成，束流密度为160A/cm2， 加速电压为250kV，脉冲宽度为80-100 ns，能流密度为3—4 J/cm2， 脉冲次数分别为1，3和5次。利用XRD，SEM和EPMA研究了HIPIB 辐照处理前后该高速钢表面层结构和成分的变化，结果表明，HIPIB 辐照处理使该高速钢表面层发生由马氏体α’-Fe向奥氏体γ-Fe 转变，其表面产生许多火山口熔坑，熔坑中心处富含离子束元素成分，熔坑的形成可以用“雨滴”模型进行解释。由于HIPIB 辐照压缩波的影响，处理后在深度达200μm左右的范围内该高速钢的显微硬度提高，表面层耐磨性能提高近2倍，而且耐腐蚀性能也有所提高.

利用数学模型求解包含电磁力项的Navier-Stokes 方程得到流场的速度分布,以流场为基础,建立夹杂物粒子群运动的计算模型.利用水模型实验检验单一球体运动轨迹的计算结果.没有磁场作用时,所有粒子分两组分别进入上下回旋区作螺旋线运动,部分粒子在回流区内作螺旋线运动后又进入水口射流区,然后再进入反向回流区.处于上部回流区的夹杂物具有去除的可能性.吹入氩气能增加夹杂物粒子进入上部回流区的机会,从而提高夹杂物粒子的去除率.施加磁场后,夹杂物粒子的螺旋运动消失,同时粒子的运动速度明显降低.吹入氩气和施加磁场两者均能有效地控制夹杂物粒子群的运动.

依据非晶态合金与其相关相具有相近的电子浓度的规律,对Zr-Al-Ni-Cu 系进行了电子浓度e/a=1.38的块状非晶成分的设计和制备.获得的块状非晶具有107K 的大过冷度,表征非晶形成能力（GFA）的Trg 值在0.58---0.64 之间,最佳成分为Zr60.6Al11.4Ni15.5Cu12.5, 其GFA 和热稳定性优于Inoue 非晶合金.在相同电子浓度下,平均原子尺寸Ra=0.1486nm ,其GFA 优于Ra 为0.1496 和0.1506 nm的合金, 表明原子尺寸因素对非晶形成能力有重要影响.

在连续生长模型(CGM)基础上,提出了三元合金溶质截留过程中的驱动自由能和界面温度的计算公式,模拟了Al-Cu-Zn 合金单相凝固过程中的溶质截留和界面温度行为.在合金两个不同等深面上,界面移动速度增加时,固相线和液相线向同素异型相界To 曲线靠近;随生长速度的增大,分凝系数急剧增加,在界面速度接近溶质扩散速度时,发生完全溶质截留现象,在速度比较低时的计算表明,合金的平衡分凝系数可在冷却速度小于7.1K/s的凝固过程使用;固相成分一定时,界面温度随生长速度增加而上升,在溶质扩散速度νD处达到极值后界面速度下降;但液相成分一定时,界面温度随生长速度增加而下降.

在平板铸件中截取杆状试件进行变形实验,根据各种工艺条件下变形曲线均呈光滑平坦的抛物线形状的规律,提出了挠曲变形机制的二阶近似微分方程及其离散模型.结果表明,凝固进程中所形成的热弯矩M 及铸件的抗弯刚度EJ是形成挠曲变形的主要原因.计算结果与实验结果一致,为预测铸造工艺提供了经济、有效的方法.

通过高温高压方法合成了目前制作c-BN工具的最常用的琥珀色c-BN磨料,利用超大功率高温X射线衍射仪精确测定 c-BN 的晶格常数,得出晶格常数随温度变化的关系,从而精确计算c-BN 的本征热膨胀系数.从室温到1000℃温度范围内,c-BN 的平均线膨胀系数α=4.92×10-6 / ℃, 平均体膨胀系数β=1.47×10-5 / ℃.

对LY12铝合金/环氧电极在NaCl 溶液中于不同浸泡阶段的阻抗参数进行了解析。根据涂层电容值（Cc）随时间的变化看出涂层中水的扩散是通过“两段吸收”来进行的，通过浸泡初期InCc-t0.5曲线上的线性段求得了水在涂层中的表观扩散系数值。根据电化学阻抗谱中Cl-参与成膜阻抗出现时间求得Cl- 在环氧涂层中的扩散系数值为4.67×10-12 •cm2 s-1 .受涂层吸水的影响,涂层电容上升与涂层电阻下降主要发生在浸泡初期, 而涂层电极开路电位(Eoc)值的变化贯穿整个浸泡过程.开路电位值经历4个变化阶段:在前期Eoc急剧上升,随后上升速度变缓,在中后期Eoc上升速率再次增大,在浸泡后期Eoc值开始下降,金属基体发生活化,涂层失效.实验表明,含Cl-盐膜的形成、生长及溶解等过程与Eoc间存在关系，在LY12铝合金 / 环氧体系的失效过程中起到关键作用.

采用通用渗碳剂和新型高聚物渗碳剂，通过固态渗碳法对NiTi合金进行了表面处理。结果表明，采用两种渗碳剂在NiTi合金表面均可以获得TiC+TiCx 两相构成的钛化物渗层。与通用渗碳剂相比，聚合物渗碳具有渗速快、组织致密、渗层相结构均匀、硬化层中TiC 含量增加、钛化物层与基体的结合良好等特点。经过固体渗碳处理后，NiTi合金在3.5%NaCl溶液中的抗腐蚀性能得到了很大提高,高聚物渗碳的保护作用更为显著.

采用有限元数值分析方法,模拟了含氢化物Zr-4合金拉-扭双轴比例加载下的变形行为.相同外加等效应变下,加载路径对含氢化物Zr-4合金基体的最大静水拉应力区位于氢化物与基体的界面附近.随着拉伸-扭转应变比的增加, 基体中最大静水拉应力增加,而最大静水拉应力位置与外加剪切方向的夹角由45℃逐渐转向90℃.

利用直流磁控溅射法制备了Pd/Y 稀土薄膜,研究了薄膜在气态吸放过程中表面形貌及光学特性变化.研究表明,采用磁控溅射法制备的薄膜具有柱状晶结构,最外层的Pd层为纳米级的孤岛状颗粒结构.室温气态充氢过程中,在Pd颗粒催化作用下,Y可形成氢化物YH3和YH2,形成氢化物的局部区域发生膨胀开裂.在气态充氢过程中,薄膜的透光率随充氢时间和入射光波长的增加而增加,由于YH3自身禁带宽度的原因,在λ=400nm 处存在吸收限,放氢过程中,YH3分解为YH2, 薄膜在λ=689nm 处透光率最大.

采用电弧离子镀方法在不锈钢基体上沉积Cr2O3薄膜，研究了氧流量和脉冲偏压对薄膜相结构、沉积速率、表面形貌、薄膜硬度的影响。结果表明，氧流量和脉冲偏压对薄膜的相结构有较大的影响，在氧流量为130cm^3／s、脉冲偏压为-100V时，出现Cr2O3{001}面择优取向；氧流量增高，脉冲偏压增大时，薄膜的表面形貌得到改善；在脉冲偏压为-200V、氧流量为130cmf^3／s时，可获得符合Cr2O3化学计量比的薄膜，其硬度达到36 GPa.

在微波电离型原子氧(AO)源地面模拟设备中对空间材料Ag及TiO2-有机硅热控涂层进行原子氧剥蚀效应试验。用LAMBDA-9分光度计、光电子能谱(XPS)、红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)对模拟原子氧(AO)环境中的Ag及其涂覆有机硅热控涂层的表面所发生的侵蚀与防护作用进行了表征。结果表明，AO对Ag表现了较严重的侵蚀作用，而所施用的TiO2-有机硅热控涂层的表面形貌则变化甚少，该涂层对AO辐照有较强的防护效果、较好的空间稳定性(AO辐照前后△α≈0)和热控性能.

研究了Ti3Al基合金(Ti-24Al-14Nb-3V-0．5Mo-0．3Si，原子分数，％)在500，600，700℃下应力水平对其选择性氧化行为的影响，合金氧化主要形成TiO2和A12O2的混合膜，XPS与SEM分析表明，在500℃下，拉应力降低氯化物组成中TiO2的含量，增大A12O3的含量，在600℃下结果与上述相反，且随应力增大，效果愈明显，而在700℃下，施加的外应力水平导致氧化膜发生开裂，氧化膜中相组成与无外应力时的相同，用力学化学活度的理论对实验结果进行了分析和讨论.

采用机械合金化方法制备了Cr含量为30％(质量分数)的两相颗粒极细的Ag—Cr合金，在700℃，800℃及0．1MPa纯氧气中氧化时，机械合金化Ag-30Cr合金外层为Ag层，其下方为复合氧化物AgCrO2，最内层为连续的Cr2O3，这一结构不同于粗晶粒粉末冶金Ag—Cr合金的复杂的混合氧化膜。这主要是由于晶粒的细化加快了Cr颗粒的溶解，加速了Cr从合金到膜的扩散，从而有效地促进Cr2O3层的形成.

对部分稳定ZrO2（简称PSZ（3Y））含量与Al2O3 基陶瓷烧结致密化及力学性能的关系进行了测试，用X射线衍射定量相分析计算了m-ZrO2和t-ZrO2相在断裂前后相含量的变化。结果表明：当Al2O3中添加15%（体积分数）PSZ（3Y）时，1550℃真空烧结后Al2O3基复合陶瓷的抗弯强度达到884MPa，断裂韧性达到8.2MPa•m1/2的相变增韧提高了Al2O3/PSZ(3Y)复合陶瓷材料的抗弯强度和断裂韧性.

用动电位阳极极化和点滴法评估了17％SiCp／2024Al复合材料(MMC)硫酸阳极氧化膜的耐蚀性，用光学显徽镜、SEM和TEM对氧化膜的形貌和结构进行了观察，用EDXS分析了膜的组成，极化实验结果表明，复合材料的阳极氯化膜具有良好的耐NaCl溶液腐蚀的能力，其腐蚀速度较未处理的基体降低了2个数量级以上。SEM形貌表明，SiC颗粒对膜的生长有阻碍作用，低电流密度下形成的阳极氧化膜膜层较薄，结构致密，孔隙细小，腐蚀实验结果表明该膜层具有更高的耐蚀性，TEM显示，MMC阳极氧化膜的孔隙分布严重不均，在SiC颗粒周围的基体中，孔隙密度较大，孔隙间距较小，孔径也较大，最大可达50nm，这表明阳极氧化膜具有低抗蚀性的结构特征，EDXS分析表明SiC颗粒在阳极氧化过程中会被氧化.