本文采用亚微米WC粉和纳米Co粉、亚微米WC粉和高能球磨后具有纳米晶组织的微米级Co粉这两种具有不同粒径匹配的混合粉末作为原料粉末，利用放电等离子烧结（SPS）技术制备超细晶WC-10Co硬质合金。对不同原料粉末的SPS过程及烧结试样的显微组织和性能进行了系统的对比分析。实验结果表明，以两种混合粉末为原料均获得了平均晶粒尺寸在200nm以下的超细硬质合金材料，其中，采用亚微米WC粉和高能球磨的微米级Co粉利用SPS技术制备的材料相对密度达到98%以上，硬度达到HRA94.5，断裂韧性达到13.50MPa•m1/2，表明具有优良的综合性能。而采用亚微米WC粉和纳米Co粉利用SPS技术制备出的超细晶硬质合金的组织均匀性和性能较差。根据SPS技术的特殊烧结机理，对采用不同粒径匹配和结合状态的WC和Co混合粉末的SPS致密化机制进行了分析。

由于奥氏体不锈钢在核工业中的重要应用背景，本文对具有相同面心立方晶体结构的γ－Fe中的空位（V）、自间隙原子（SIA）、间隙氦原子（HeI）以及氦－空位（He－V）团簇的形成能进行了分子静力学计算。Fe－Fe、Fe－He和He－He原子间相互作用分别用修正嵌入原子法（MEAM）、Wilson-Johnson势和Beck势来描述。计算结果表明SIA<100>形成能远小于α－Fe中的SIA<110>形成能，HeI在γ－Fe中的四面体间隙位最稳定。团簇HenV0、HenV1、HenV2、HenV3中的He原子数分别达到2、5、9、11时即可以形成Frenkel对来实现自捕陷，实现自捕陷时的He/V不是定值，并随空位数的增加有逐渐下降趋势。

采用金属气体共晶二维定向凝固的方法（二维Gasar）制备了放射状规则多孔金属。对放射状规则多孔金属的孔分布结构进行建模，论证了模型的合理性。研究了气泡形核、气孔合并和中断对结构的影响机制，并且定量分析了在这些机制的作用下结构参数发生的改变。利用模型和实验结果计算了实际制得试样中气孔形核、合并和中断的发生概率。

Gasar工艺作为制备规则多孔金属的一种方法已成功应用于Mg、Cu、Ni、Ag、Fe、Si等材料，但对于Al，实验发现在Gasar工艺下难以制得藕状多孔Al，本文对此进行了实验研究和理论分析，认为Al熔体中气体溶解总量过低是主要原因。

摘 要 研究了超声场对?0mmAl-1wt%Si合金键合线铸坯水平连铸过程的影响，并对其机理进行了探讨。实验结果表明：施加超声处理后，铸坯的表面质量得到了改善，当超声功率达到1000W时，表面粗糙度由未施加超声波时的40靘降为10靘；凝固组织得到了细化，平均晶粒度由94.1靘降为31.2靘；并且力学性能得到了提高，抗拉强度和延伸率分别提高了20.5%和37.5%，硬度也提高了23.9%；同时，Si元素在?#65288;Al）基体中的固溶度及其分布的均匀性得到了提高，晶界偏析得到了抑制，析出的单质Si形貌由不规则的针线状变为具有规则形貌的圆球状。

本文采用喷射成形和沉积坯热轧的方法成功制备了AZ91合金，测试了合金的力学性能，分析了合金的强化机理。实验结果表明：喷射成形的镁合金坯晶粒细小，组织均匀，第二相化合物Mg17Al12数量较少，表现出良好的塑性变形能力，道次变形量在20%左右，两次退火间的总变形量可以达到50%。经80%热轧变形后，合金完全致密化。变形使合金晶粒细化，力学性能显著提高。合金轧制后基体中仍保持很高的固溶度，经T5处理后，合金性能进一步提高。

利用热模拟压缩变形实验研究了不同形变温度以及形变速率下中碳钢过冷奥氏体形变过程的组织演变规律，探讨了中碳钢珠光体球化以及组织超细化的机理。实验结果表明：中碳钢过冷奥氏体的组织演变过程主要经历三个阶段，动态铁素体相变、动态珠光体相变以及珠光体的球化。为了获得亚微米级别铁素体和颗粒状渗碳体弥散分布的复相组织需要形变温度与形变速率的配合。形变过程中珠光体球化速率比等温球化退火快四个数量级，其原因是在形变过程中产生了高密度位错以及大量空位等缺陷，为碳原子的扩散提供了高速率扩散通道，促进了碳原子的扩散。渗碳体粒子在铁素体基体上的弥散分布可以用溶解－再析出机制来解释。

利用Gleeble-3500热模拟试验机研究了T122耐热钢在900—1200 ℃,应变速率为10 -2—10 1 s -1 条件下的热压缩变形行为. 采用应变硬化速率-应力 (θ-σ)曲线图较精确地 获得了饱和流变应力和峰值应力； 用回归法确定了双曲线本构方程中的变形激活能及材料常 数, 确定了T122钢在饱和应力和峰值应力条件下的变形激活能 分别为570和548 kJ/mol；采用 力学方法直接从流变曲线确定了T122 钢发生动态再结晶的临界应变量, 并回归出临界应变 量与Zener-Hollomon参数的关系式.

摘 要 利用不同凝固速率和等通道挤压法制备不同组织结构的Sn3.8Ag0.7Cu合金, 使其包含不同形貌大小和分布的Ag3Sn金属间化合物; 拉伸曲线的比较分析和变形后组织的电镜观察表明, 大的针状化合物对合金起着纤维增强的作用, 但自身脆性断裂造成空洞, 降低材料塑性; 微细颗粒状化合物起着弥散强化作用; 分布在小的等轴晶粒晶界上的化合物颗粒能够阻碍晶界的滑动, 起到增强的作用.

摘要：对[001]取向镍基单晶合金进行预压缩处理，获得P-型筏状结构后，进行拉伸蠕变实验，测定预压缩态合金与热处理态合金的相对蠕变性能。结果表明：在800℃/600MPa条件下，预压缩态合金的初期蠕变应变及稳态蠕变速率相对较高，而持久寿命相对较短。TEM观察显示，预压缩态合金在蠕变初始阶段除了基体中的{111}<110>多滑移启动外，位错还以层错和超位错的形式切入γ’相。在980-1020℃温度区间，恒定载荷200MPa条件下，预压缩态合金的稳态蠕变速率相对较低，持久寿命相对较长，在稳态蠕变初期P型有效地抑制了位错沿垂直γ/γ’界面的攀移运动，而在稳态蠕变中期γ’相被稠密的位错网包围,位错难以切入,合金的蠕变抗力提高.

研究了车轮钢中白点和原子氢对冲击韧性和疲劳性能的影响。结果表明，可扩散氢浓度较低时（C0≤0.7×10-6），氢对冲击韧性没有影响。白点降低冲击韧性并且使冲击韧性值的波动范围增加。当试样中氢浓度较低（C0≤0.7×10-6）时，原子氢对车轮钢的疲劳性能没有影响。当氢浓度较高（C0≥2.5×10-6）时，氢能促进疲劳裂纹的形核和扩展。试样中的白点能增加疲劳裂纹扩展速率，并且使疲劳裂纹扩展速率发生明显的波动。

以低碳微合金钢为对象, 提出了一种利用相变进行亚微米化的新方法. 通过大变形 量温变形和循环淬火相结合的方法, 使奥氏体晶粒细化到1—2 μm. 在一般冷速的连续冷却条件下, 得到的 铁素体粒径接近或超过原奥氏体晶粒; 若 冷却过程中在Ar3点以下施加较大的变形, 则可以获得尺寸为0.1—0.3 μm的亚微 米级铁素体组织. 大变形量的温变形使得原始 组织中的碳化物分布均匀, 促进了加热过 程中碳化物的溶解及超细奥氏体晶粒的形成； 晶界滑动促进奥氏体的晶界形核可能是超细奥氏体 形变诱导相变的主要机制.

本文详细研究了强流脉冲电子束对316L不锈钢表面改性的过程和机理。结果表明，316L不锈钢中的MnS夹杂物是轰击过程中形成火山坑的核心，其自身或界面过热喷发是火山坑的成因。随着轰击次数的增加，表层中MnS夹杂物随喷发而逐渐减少，实现了材料的表面选择净化。与此同时，表面缺陷在反复轰击过程中得到修复，即火山坑的密度随轰击次数减少，形态也逐渐由心部有孔转变为心部无孔。

本文采用电化学阻抗谱(ElS)和动态极化的方法研究了316L不锈钢经过强流脉冲电子束表面改性后在模拟体液中的腐蚀行为。结果表明，电子束轰击可以有效地提高316L不锈钢在模拟体液中的耐腐蚀性。经过改性的样品其界面电容下降，极化电阻升高。5次轰击后的样品表面因其火山坑的中心位置残存MnS夹杂或小孔而更易发生点蚀。20次轰击后的样品具有最佳的耐蚀性，其腐蚀电流密度降至原始样品的1/15左右，这主要归因于电子束轰击对材料表面的选择性净化效应及反复重熔对表面缺陷的修复。

通过一年的遮雨和未遮雨大气暴露试验，研究了纯铜在沈阳城市大气环境下的初期腐蚀行为。不同暴露环境下，纯铜的大气腐蚀速率、腐蚀产物组成及其保护性都存在差异。遮雨暴露条件下，纯铜的大气腐蚀速率较高，尤其在降雨较多的暴露期间，雨水冲刷使纯铜经历了更长的润湿周期而显著加速了纯铜的大气腐蚀。不同暴露条件下，纯铜表面形成的大气腐蚀产物主要组成为Cu2O，遮雨暴露条件下，腐蚀产物的其它组成为Cu4SO4(OH)6.H2O和(Cu4SO4(OH)6)；而未遮雨暴露条件下，雨水的冲刷溶解作用延缓了腐蚀产物的Cu4SO4(OH)6.H2O形成，因而在经历6个月暴露周期后，腐蚀产物仅含Cu2O，随着暴露周期延长，在经历12个月暴露后，逐渐有Cu4SO4(OH)6.H2O形成。未遮雨暴露条件下，纯铜表面形成了更厚、致密的腐蚀产物膜，其有效地抑制了大气腐蚀的阴极反应，具有更好的保护性。

在室温下，采用动电位极化和交流阻抗谱技术（EIS）研究了(Cu47Zr11Ti34Ni8)100-x Mox（x=0, 2;原子百分数）块体非晶合金在1 mol/L H2SO4溶液中的电化学行为。结果表明，非晶合金中添加了2 at％Mo后，材料的钝化膜破裂电位(Eb)显著上升，而致钝化电位(E0) 与维钝电流密度(ip)则明显减小。这主要是由于在稳定的钝化区内，微量Mo的添加增加了基体合金中的“氧空位”和表面活性，抑制了阴离子空位在金属/表面膜（M/F）界面上形成，促使Zr、Ti元素在M/F界面上快速形成相应的氧化物，并增加了钝化层中氧化层的厚度和稳定性。根据该体系在电解质中的电化学反应，基于点缺陷模型（PDM）建立了简单的动力学模型。利用该模型，结合EIS数据，分析了微合金化提高Cu基块体非晶合金耐蚀性能的机理。

采用维氏压痕法研究了非晶态Ni-P合金镀层在压痕作用下的塑性变形，并研究了氢对镀层塑性变形的影响。结果表明，在压痕作用下压痕周围和底部出现环行的剪切带，压痕塑性区尺寸与压痕载荷的平方根成正比，氢可以促进局部塑性变形，降低镀层的屈服强度。

等温退火和高强脉冲电流处理都能使Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 (at.%)非晶薄带的显微组织和显微硬度发生显著变化。实验结果表明，高强脉冲电流处理能使Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶薄带发生显著的低温短时晶化。在初始阶段，脉冲电流促进原子迁移，加速原子和原子团扩散，使Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶薄带发生结构弛豫，显微硬度由原始态非晶的8.2 GPa逐渐增加至~9.0 GPa，增幅约为10%。随后发生显著晶化，大量析出纳米尺寸的α-Fe(Si)相，显微硬度则急剧增加至12.4 GPa以上，增幅达~50%。在低于玻璃转变温度100 K的条件下，高强脉冲电流处理Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶合金可在约30秒的时间内即基本完成纳米晶化过程。

原位X射线衍射表明催化剂Ti不仅可降低NaAlH4的分解温度，也可将Na3AlH6的分解温度从250 ℃降低至160 ℃左右。NaAlH4分解后的加氢反应理论上是可逆的。但由于分解后的产物NaH和Al相互分离，尤其是由于聚集所形成的Al颗粒过大，造成Na3AlH6不能全部转变成NaAlH4。这也是导致在随后的吸放氢循环过程中有效贮氢量降低的原因。进一步的实验发现，当聚集的Al颗粒平均尺寸大于2.3 µm时，便不利于加氢过程的完全进行。

本文以氧化铝模板的孔洞为模型利用直流电沉积法制备了镍纳米线。采用SEM,XRD,TEM对镍纳米线的形貌和结构进行了表征。结果表明镍纳米线为单晶结构，沿[111]方向择优取向。把所制备的镍纳米线与石蜡按质量比1:1均匀混合后，利用同轴法测量其磁导率和介电常数，同时研究了该复合材料的吸波性能，计算得到了在不同厚度下的反射率曲线。研究发现该纳米线/石蜡复合材料是一种介电损耗材料，在约9.5GHz处介电损耗可达0.55，具有一定的吸波性能，当厚度为3mm时，在6.5GHz处反射率可达－18dB。

通过采集高压铸造过程中铸型内部温度的变化曲线，采用热传导反算法， 求解了以铝合金ADC12Z为铸件材料的铸件-铸型界面换热系数并且分析了该界面换热系数随着铸件厚度的变化而呈现出的变化规律。计算以及分析结果表明：压铸过程中铸件-铸型以及空气-铸型间的界面换热系数随着压铸循环中不同阶段的进行表现出不同的变化规律。铸件的厚度对于铸件-铸型界面换热系数有着很大的影响，不仅表现在厚度的增大提高了换热系数的数值而且厚度的增大对于换热系数的变化趋势也存在的很大的影响。同时，不同厚度的铸件，其固相率和冷却速度的变化规律也存在着较大的区别。