利用温度场下第二相液滴的Ｍａｒａｎｇｏｎｉ运动，设计了一种在地球重力场下制备均质偏晶合金的＂控制铸造＂新技术。在这种技术中，偏晶合金凝固界面前沿的第二相液滴将在重力场下作Ｓｔｏｋｅｓ运动和在温度梯度场下作与重力方向相反的Ｍａｒａｎｇｏｎｉ运动。合成运动的净速度与第二相液滴的尺寸有关：尺寸较小时，液滴以Ｍａｒａｎｇｏｎｉ运动为主；反之则以Ｓｔｏｋｅｓ运动为主。当液滴净速度为零时，第二相液滴生长到一个临界尺寸，控制其动态稳定性，就可能获得第二相粒子均匀分布的偏晶合金。对第二相液滴的临界尺寸进行了估计，它可以表达为对Ａｌ－Ｂｉ和Ａｌ－Ｐｂ偏晶合金控制铸造的初步试验结果表明，Ａｌ基体上第二相Ｐｂ或Ｂｉ的粒子分布与根据上式计算所得的估计在数量级范围大体相当，文中还提出了沉淀孕育期的新概念。

基于定向凝固胞晶与Ｓａｆｆｍａｎ－Ｔａｙｌｏｒ指的相似性，给出了棒状共晶凝固模型，得到表述的相间距选择规律，并用ＭｎＳｂ／Ｓｂ共晶生长实验证实了模型的有效性。发现ｎｆ／ｎｆＭｎＳｂ／Ｓｂ和ｆ／ｎｆＭｎＢｉ／Ｂｉ，Ｓｉ／Ａｌ棒状共晶有非常接近的耦合参数σ_ｅｆｆ，结构特征上表现为相间距选择的相似性。

用三维晶体取向分布函数（ＣＯＤＦ）分析法，和透射电镜（ＴＥＭ）、高温Ｘ射线衍射（ＨＴＸＲＤ）等手段研究了冷轧Ｔｉ板材α→β→α循环相变时组织与织构取向的形成及变化规律。结果表明，经１次α→β→α相变后，原冷轧和再结晶织构组分被强烈抑制，形成了（２１１０）［０１１１］等相变织构，经多次α→β→α相变后，组织与相变织构基本不变，而且出现部分（２１１５）冷轧织构组分的复原。对高温β相取向进行了测算，并结合取向变量选择进行分析。

利用透射电镜和高分辩电子显微术研究了ＺｒＯ_２－Ｎｉ功能梯度材料（ＦＧＭ）的界面形态与精细结构。结果表明，组元Ｎｉ和ＺｒＯ_２，以直接结合为主，无明显界面反应。ＺｒＯ_２中ｔ／ｍ相界完全共格，存在大量界面结构台阶。此外，在Ｎｉ孪晶界附近存在较多生长缺陷──Ｆｒａｎｋ位错。

用差热分析法测定了ＹＣｌ_３一ＳｒＣｌ_２体系二元相图，并用Ｘ时线衍射法验证了该二元体系中新相的生成。使用ＣＡＬＰＨＡＤ技术评估和优化了ＹＣｌ_３一ＡＥＣｌ_２（ＡＥ＝Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）系列四个二元相图和热力学性质，取得了热力学性质和相图自相一致的结果。

用测量固体电解质电池电动势（ＥＭＦ）的方法，测试了Ｓｍ－Ｂａ－Ｃｕ－Ｏ体系主要化合物的标准Ｇｉｂｂｓ生成自由能；结果发现，稀土复合氧化物Ｓｍ_（１＋ｘ）Ｂａ_（２－ｘ）Ｃｕ_３Ｏ_ｙ，随着固溶度ｘ增加，化合物稳定性下降ＤＴＡ实验支持这一结论。

通过对比试验发现：不同组织的Ａｌ－５Ｔｉ－ｌＢ中间合金具有不同的细化效果。借助金相、ＳＥＭ和ＴＥＭ等手段对组织进行了分析对比，探讨组织遗传对细化效果的影响。实验结果表明：利用快速凝固法制备的该中间合金，其块状ＴｉＡｌ_３化合物细小，ＴｉＢ_２等微小粒子分布弥散，具有最佳的细化效果

应用ＴＥＭ分析研究了Ｔｉ－４８Ａｌ双相合金在不同温度经不同压缩量变形后的微观组织结构。试验结果及理论分析表明，层片型组织中γ相的形变孪生具有选择性，形变孪晶与γ基体层片界面的交线属＜１０１］类型；交线为＜１１０］类型的形变孪晶，不论室温、高温，压缩变形时都难以形成。

采用配有能谱和波谱的扫描电镜研究了冷硬铸铁中富Ｎｂ相的形态及分布，发现在冷硬铸铁中富Ｎｂ相有三种存在形态：块状ＮｂＣ、条状复杂铁碳铌相以及渗碳体型化合物。

采用新型的喷射沉积工艺制备了Ａｌ－３．８Ｌｉ－０．８Ｍｇ－０．４Ｃｕ－０．１３Ｚｒ合金，对合金的拉伸性能及断裂行为进行了研究，实验结果表明，喷射沉积Ａｌ－Ｌｉ合金经１９０℃，１０ｈ时效后达到峰时效状态，此时材料的综合性能最优（ＵＴＳ为５３４ＭＰａ，０．２ＹＳ为４８０ＭＰａ，延伸率为１０％）．固溶淬火态实验合金拉伸断口为完全穿晶韧窝型。时效态合金的断裂方式为穿晶和沿晶混合型实验合金沿晶断裂的主要原因是晶界无析出区和晶界平衡相的析出。

本文在对顶吹转炉内气体流动、燃烧、传热研究的基础之上，合理耦合了炉内液滴产生、运动及传热的模型，给出了一个较为全面的描述炉内燃烧与传热的总的数学模型应用该模型研究了美国常用的１８０ｔＢａｓｉｃＯｘｙｇｅｎＦｕｒｎａｃｅｓ（ＢＯＦ）炉内二次燃烧初期泡沫渣还未大量形成时的燃烧及传热情况，得出了在这一时期不同的二次氧枪设计（二次氧孔与主氧枪的夹角、二次氧孔距熔池的距离）与炉内二次燃烧率及热量传输效率之间的关系。同时也得出了不同的传热机制对传给熔池的总热量的贡献。这些结论对深入认识二次燃烧过程，改进二次燃烧设备，提高二次燃烧初期热量的利用有着重要的意义。该模型也可推广应用到炉内泡沫渣较低时任意冶炼时刻的二次燃烧的研究。

本文测定了ＩＣ６合金在９９３－１０７３Ｋ，７７４一８７４ＭＰａ下的蠕变曲线，利用ＴＥＭ技术观察了蠕变各阶段试样的微观组织，发现不同面上的层错交互作用形成的面角位错控制中温蠕变速率。

１２７３Ｋ循环氧化１００ｈ的实验结果表明，金属Ｎｉ表面沉积一层Ｎｉ－Ｌａ_２Ｏ_３复合镀层（厚为３０μｍ）后，抗循环氧化性能比金属Ｎｉ和表面沉积相同厚度Ｎｉ镀层的金属Ｎｉ有极大改善。Ｎｉ及其单镀Ｎｉ后，氧化速率快，氧化皮严重开裂；沉积复合镀层后，氧化速率显著降低，表面氧化层晶粒明显细化，氧化皮下发生开裂电子探针（ＥＰＭＡ）观测发现，Ｌａ_２Ｏ_３分布在氧化层（５０μｍ厚）的上表层（３１μｍ厚）中。高分辨电子显微镜（ＨＲＥＭ）发现复合镀层中分布着尺寸＜５ｎｍ的Ｌａ_２Ｏ_３纳米颗粒，据此提出，氧化时，由于小尺寸的Ｌａ_２Ｏ_３纳米颗粒易部分溶解，成为产生并在氧化层晶界偏聚的Ｌａ~（３＋）的＂储存池＂。Ｌａ~（３＋）在ＮｉＯ晶界偏聚，阻止了Ｎｉ~（２＋）的短路扩散，改善了复合镀层氧化层的生长机制和力学性质．

用ＤＴＡ和ＸＲＤ方法研究了高纯ＷＳ２在空气中的氧化机理，并用Ｄｏｙｌｅ－Ｏｚａｗａ法和Ｋｉｓｓｉｎｇｅｒ法测定了氧化反应的活化能为１００．１ｋＪ／ｍｏｌ，反应级数为０．８０．ＷＳ_２分子氧化主要以ＷＳ_２→Ｗ_３Ｏ→ＷＯ_２→Ｗ_（１８）Ｏ_（４９）→ＷＯ_（２．９）→ＷＯ_３步骤连续进行。氧化反应的最终产物为ＷＯ_３。

对含碳量为０．５０－２．６３％的Ｆｃ－Ｃｒ－Ｍｎ合金在８００℃下含硫混合气氛中进行腐蚀试验．用Ｘ射线物相分析法分析了腐蚀产物种类及其相对含量，现实测定了元素在腐蚀产物中的分布及试样亚表层共晶碳化物的腐蚀行为。结果表明：试验合金比高Ｎｉ耐热钢具有高的抗腐蚀性；合金的腐蚀行为受硫化及氧化腐蚀双重制约，因而使合金的腐蚀增重呈现峰值，随气氛氧化性增强，峰值向低碳方向移动；共晶碳化物具有比金属基体略好的抗腐蚀性。

本文研究了在９５０℃空气中，表面涂Ｎａ_２ＳＯ_４盐膜的条件下，ＮｉＡｌ，ＮｉＡｌ－２０％Ｆｅ及渗铝后的高温热腐蚀行为。在热腐蚀过程中，ＮｉＡｌ合金表面能形成Ａｌ_２Ｏ_３膜，显示出一定的耐蚀性能。但Ａｌ_２Ｏ_３膜易开裂，Ａｌ_２Ｏ_３膜的溶解及开裂会引发合金发生快速热腐蚀；２０％Ｆｅ的加入则使ＮｉＡｌ合金的耐蚀性能显著变差，合金表面不能形成单一的Ａｌ_２Ｏ_３膜；渗铝处理可以明显提高ＮｉＡｌ－２０％Ｆｅ合金的耐蚀性能，且渗铝涂层的耐蚀性能优于ＮｉＡｌ合金，这与铝化物涂层中的Ａｌ含量较高，Ａｌ_２Ｏ_３膜的开裂倾向较小有关。

通过测定非晶态Ｆｅ_（７９）Ｂ_（１６）Ｓｉ_５合金在退火脆化、结构弛豫和晶化时的激活能，分析了合金的延－脆转化机制。非晶态Ｆｅ_（７９）Ｂ_（１６）Ｓｉ_５合金对应于延－脆转化临界点的激活能为１２５ｋＪ／ｍｏｌ，与反映结构弛豫过程中原子间交互作用变化的激活能（８５ｋＪ／ｍｏｌ）相近，而远低于预晶化相α－Ｆｅ析出激活能（３７４－３９９ｋＪ／ｍｏｌ），说明结构弛豫过程中非晶结构的短程有序化是导致脆化的主要原因之一，合金的脆化与晶化无关。

本文研究了添加少量稀土元素Ｙ对超微晶软磁合金磁性能的影响，利用Ｘ射线衍射和Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ谱分析了合金的相结构和各相中Ｆｅ原子的局域环境。结果表明，０．５％的Ｙ对合金的软磁性能有很大的改善，少量的Ｙ可能固溶于α－Ｆｅ（Ｓｉ）中，随Ｙ添加量的增加，Ｙ可能析出，并对晶化有强烈的抑制作用．

用Ｍ　ｓｓｂａｕｅｒ谱方法研究了超微晶软磁合金中存在的磁织构现象，对测与未测过磁性的两组不同温度下退火的Ｆｅ_（７３．５）Ｃｕ_１Ｎｂ_３Ｓｉ_（１３．５）Ｂ_９合金的测量结果表明，晶化以后在非晶条带平面内出现了明显的沿带长轴择优取向的宽畴成分，这种磁织构现象可能是非晶条带的形状效应造成的，并非磁测量的扰动结果。

一种由部分非晶和部分晶体组成的新型铝合金可以用液态旋淬法直接制备，其力学性能非常优异。电镜观察表明这种纳米复合材料具有新颖的结构：纳米级Ａｌ晶体均匀弥散分布在非晶基体上且无择优取向，Ａｌ晶体具有面心立方结构。高分辨电镜初步结果显示这种Ａｌ粒子无内部缺陷，但存在某种程度的畸变，且界面结构非常复杂。

本文针对ＸＰＳ（Ｘ射线光电子能谱）数据处理中线型选择的问题作出了一个新改进，在曲线拟合过程中应用了一个卷积线型。新算法被称为＂组合算法＂对Ｃｕ标样３ｐ谱和Ｆｅ－Ｍｎ－Ａｌ合金钝化膜Ｏｌｓ谱的拟合表明，它比选择Ｇａｕｓｓ－Ｌｏｒｅｎｔｚ积函数（ＧＬＰ）或Ｇａｕｓｓ－Ｌｏｒｅｎｔｚ和函数（ＧＬＳ）更为准确和有效