本文用不同粒度的初始MgB2粉末通过PIT技术制备出非原位单芯MgB2/Fe超导带，测量了不同磁场和温度下MgB2/Fe带的Jc值，发现它具有各向异性，分析表明其各向异性的大小受初始粉末尺寸大小的影响。我们对剥离铁包套后MgB2芯的X-ray衍射花样进行了拟合分析，定量计算了MgB2/Fe界面和MgB2芯中心处的织构度，发现两处均形成了轻微的织构取向，而且Fe/MgB2界面处的织构稍强些。试验还发现MgB2/Fe带中MgB2的结晶尺寸随初始粉末尺寸的增大而增大。最后讨论了粉末粒度大小和织构度与Jc各向异性的关联性。

根据固体与分子经验电子理论，对MoSi2和WSi2的价电子结构进行了定量的分析，通过键距差方法计算了MoSi2和WSi2晶体中各键上的共价电子数。结果表明，在MoSi2和WSi2晶体中，沿<331>位向分布的Mo－Si和W－Si原子键最强，这些键上的共价电子数和键能分别影响化合物的硬度和熔点。晶体中晶格电子数影响其导电性和塑性，MoSi2晶体中含有较高密度的晶格电子，因此MoSi2的导电性和塑性比WSi2好。并从键络分布的不均匀性解释了MoSi2和WSi2脆性产生的原因。

采用定量金相、化学分析的方法研究了B、Sr联合处理对亚共晶铝硅合金凝固组织的影响。研究结果表明，亚共晶铝硅合金熔体经B、Sr联合处理时，Sr对熔体的细化处理效果无明显影响，而B的出现减少了熔体中有效Sr含量，降低了熔体的变质处理效果。在此基础上，结合冷却曲线模式识别技术研究了亚共晶铝硅合金熔体状态与冷却曲线凝固段整体形状的关系。随着表征曲线相似程度的综合偏差值Ω趋近于0，相应的变质级别差值及晶粒尺寸差值也同时向0收敛。冷却曲线凝固段的整体形状可以表征亚共晶铝硅合金B、Sr联合处理后的熔体状态。通过建立基于大量实验结果累积的数据库，实现了B、Sr联合处理Al-7Si合金熔体细化变质效果的在线评测。

建立了板坯连铸结晶器三维有限元热—弹塑性力学模型，模拟了生产过程中铜板结晶器的变形和热应力分布，考察了铜板厚度、水槽深度、镍层对板坯连铸结晶器铜板变形和热应力的影响规律。结果表明，宽面与窄面中心的最大变形量分别为0.245mm和1.01mm，减少铜板厚度、增大水槽深度有利于降低铜板热面最大变形量与热应力值，而镍层厚度对铜板变形和热应力分布的影响不显著。

钢包内吹氩过程夹杂物的去除效果直接影响钢产品的质量。本文通过选择乳状液滴模拟夹杂物和偏心底吹钢包水模型实验，考察了喷嘴和透气砖吹气条件下时间、吹气量对夹杂物去除行为的影响规律。结果表明：较小气量和较大气量分别在8 min和16 min内可将绝大部分的模拟夹杂物去除，28 min内可将能够去除的模拟夹杂物几乎全部去除；喷嘴吹气时存在一个最佳去夹杂气量，而透气砖吹气时较小气量的去夹杂效果要好于较大气量，且在一定的气量范围内通过透气砖吹气的去夹杂效果要明显好于通过喷嘴吹气。

本文运用分子动力学方法模拟了单晶体Cu在微摩擦过程中的黏-滑效应。模拟结果表明：在原子尺度，摩擦表面的原子排列较规则，摩擦力曲线为大小锯齿的周期变化。这种黏-滑效应可以解释为位错机制，即摩擦表面间位错的产生与消失的过程。大小锯齿的峰值受载荷、滑动速度、接触面两侧的晶格常数及晶格位向差等多个因素的影响。载荷越大，针尖滑动时移动的原子数量越多，接触面两侧的原子排列越不规则，则小锯齿的峰值越小，并随着载荷的增大而逐渐消失。摩擦力曲线中的小锯齿峰值与滑动速度呈线性关系。不同材料的接触面和不同滑动方向的黏-滑现象并不相同。摩擦力曲线的变化周期取决于滑动过程中基体沿滑动方向的晶格常数。

利用扫描云纹技术研究了多孔NiTi形状记忆合金在压缩状态下的微观形变特征。通过压缩变形过程中云纹密度和方向的改变分析多孔合金孔壁边缘和心部应变场的变化，结果表明多孔NiTi形状记忆合金的失效是由孔隙边缘的应力集中所引起的。在外加压缩载荷的作用下，多孔NiTi合金的孔壁边缘和心部除承受压缩应力外，还承受较大的剪切应力作用。在孔隙的尖角区形成了应力集中，并逐步产生裂纹。裂纹沿着与加载方向成45°角的方向向孔壁中心扩展，最终产生断裂。多孔合金断裂后在孔壁边缘区域产生很大的应变，而孔壁心部的应变较小，几乎没有发生塑性变形。最后结合云纹干涉的结果分析了多孔NiTi形状记忆合金的压缩行为特征。

在冷喷涂过程中，喷涂粒子被超音速气流加速到较高的速度，在低于喷涂材料熔点的温度下撞击基体，发生剧烈的塑性变形而沉积形成涂层。但是由于高速粒子碰撞变形的瞬时特点，不能对粒子变形沉积过程进行直接观察，本文通过对Au团簇在Au基体上的沉积过程的分子动力学模拟，可以观察到团簇撞击基体并在基体上沉积的过程，以及团簇和基体的形貌变化；本文还探讨了基体的温度变化，发现在撞击过程中，基体的局部区域有熔化现象；另外，本文还通过计算团簇原子进入基体表面层的数量，初步探讨了影响团簇沉积过程的主要因素。

采用定向凝固技术，在氢气或氢气和氩气的混合气氛中制备得到了藕状规则多孔铜。通过求解稳态凝固界面前沿的溶质场，获得了氢在金属固相中的浓度分布，进而建立了气孔率计算的理论模型。考虑凝固速率和扩散系数的影响，用该模型预测的理论气孔率与实验结果得到了很好的吻合。同时也获得了Gasar凝固试样的气孔率随气体分压变化而变化的规律。

在用金属-气体共晶定向凝固(Gasar)制备藕状规则多孔金属的工艺中，气体压力是对多孔结构影响最大且最方便调控的工艺参数。本文给出了Gasar工艺中所用气体种类的选择原则，并通过分析Gasar凝固过程，给出了获得指定气孔率且气孔尺寸分布和位置分布都均匀一致的理想藕状多孔结构的气压选择条件，并从以Mg-H系为例的实验结果得到了验证，为实验制备高质量的藕状多孔金属提供了具体的参数指导。

通过对Ti50-x/2Ni50-x/2Cux(x=2, 5, 10, 15)合金微观组织的观察和分析，得出了Cu含量对合金组织的影响规律。当x=2时，合金组织主要是NiTi(B2)相，没有CuNiTi相形成；当x＝5时，合金组织中开始出现少量的CuNiTi相；当x≥10时，合金组织中有大尺寸的CuNiTi相呈网状分布。热处理会影响合金的微观组织。当x≥5时，经适当热处理后合金NiTi相上有大量弥散分布的CuNiTi相析出。CuNiTi相析出促使合金的相变温度向低温方向移动。

利用Shuanglin Chen模型及马中庭计算式对Zn-Mn-Me和Zn-Ti-Me两系列三元合金镀液的组元活度及活度相互作用系数进行了计算。结果表明，Me为Ni和Cu时，均使呈色元素Mn或Ti的活度提高，Ni的影响程度比Cu显著得多，而Me为Ti和Mn时，Ti降低了Mn的活度，而Mn则提高了Ti的活度。通过与实验结果比较表明，镀液中溶质组元的活度与呈色效果之间有着必然的联系，即，凡是可以提高呈色元素活度的添加元素均有利于镀液综合性能的提高，从而最终优化呈色效果。因此，Mn、Ni和Cu均为彩镀液的有利元素，Ti的利弊与添加的相对量有关。

采用外加恒电位下腐蚀电流—温度扫描的方法，研究了在0.5wt.%Cl-溶液中,硫酸根离子浓度对316不锈钢的点腐蚀行为的影响。结果表明：随着硫酸根离子浓度的增加，钝化电流增加，开路电位降低；当硫酸根离子浓度低于0.42wt.%时，316不锈钢的临界点蚀温度比不存在硫酸根离子时的临界点蚀温度低，当硫酸根离子浓度大于0.42wt.%时，316不锈钢的临界点蚀温度比不存在硫酸根离子时的临界点蚀温度高。从竞争吸附的角度进行分析，对硫酸根离子加速与抑制点蚀两种作用规律的形成原因进行了解释。

摘 要：采用螺旋选晶法制备镍基单晶高温合金，研究了2%，3%，4%(质量分数)三种成分Mo含量对合金显微组织和高温持久性能的影响。结果表明： 3种成分合金铸态组织均由γ，γ′相组成。热处理后，4%Mo合金开始有μ相析出。1100℃,500h热暴露后，4%Mo合金中的μ相大量析出并长大，3%Mo合金中只有少量μ相析出，2%Mo合金中不析出μ相。析出的μ相主要由Mo、Re、W、Cr、Co和Nb等元素组成，其中Mo形成μ相倾向最强，Re、W和Cr次之，Nb和Co最小。大量棒状μ相的析出严重损害了合金的高温持久性能，少量μ相不降低合金的高温持久性能，反而因Mo的固溶强化作用使合金高温持久性能升高。对于Ni-5Cr-10Co- 4W-3Re-5.6Al-8Ta-1Ti-0.5Nb基础成分合金，最佳的Mo含量为3wt.%。

摘要 利用等离子体浸没离子注入与沉积（PIII&D）技术在AISI52100轴承钢基体表面合成了碳化钛（TiC）薄膜.测试了合成薄膜后试样表面的化学组成、摩擦磨损性能、纳米硬度、弹性模量和滚动接触疲劳寿命，观察了疲劳破坏后试样断面的光学形貌.XRD结果表明处理后试样表面形成了TiC相.光学显微镜下疲劳裂纹的萌生和扩展形貌揭示出疲劳破坏可能存在表面磨损和膜层剥离两种形式.在赫兹接触应力为5.1GPa，90%置信区间条件下的疲劳寿命延长了5.5倍；最大微观硬度和弹性模量分别增加了28.4% 和 12.1%；相同磨损条件下的摩擦系数从0.95下降到0.15.因此，PIII&D技术能有效的提高轴承钢的滚动接触疲劳寿命和改善其表面的综合机械性能.

通过薄板坯连铸连轧（TSCR）生产低碳铝镇静钢热轧钢带流程的实验室模拟，分析了含10ppm～50ppm硼、0.005%氮热轧钢带的组织、析出物的特点及性能变化。结果表明：钢中加入10ppm～50ppm硼的热轧钢带晶粒度达到7~8级，平均晶粒尺寸达到22～35μm，屈服强度降低约94Mpa。

采用电子束—物理气相沉积法（EB-PVD）制备了6个厚度为15～62 nm的铂薄膜，研究了纳米薄膜的晶粒尺寸及其对导热性质的影响规律。薄膜厚度小于30 nm时，晶粒平均尺寸接近于薄膜的厚度，晶粒尺寸随着薄膜厚度的增加而增大并趋于定值，当薄膜厚度大于30 nm时，晶粒尺寸约为20 nm。受薄膜表面所引起的尺寸效应和内部晶粒的晶界效应的综合影响，铂纳米薄膜的热导率大大低于体材料的值，并且，纳米薄膜的热导率随着薄膜厚度的增加而增大并趋于一个低于体材料热导率的值35 W/mK。

将粉末粒径为50～100 µm的Ni80Cr20(60 wt％)合金粉末与Cr203(20 wt%)、Ag(10 wt%)和共晶BaF2/CaF2(10 wt%)三种粉末（自润滑相）按PS304成分配料后进行高能球磨，并将球磨粉末冷等静压到Ni基高温合金轴表面，经真空烧结成PM304涂层。研究表明，烧结温度对PM304的相对密度与拉伸强度有较大影响，当烧结温度从800℃增大到1100℃时，PM304的相对密度从80%增大到94%,拉伸强度从7 MPa增大到47 MPa。当烧结温度为1100℃时，PM304涂层组织细小致密，润滑相Cr203粒子尺寸为100 nm左右、BaF2/CaF2粒子尺寸为1 µm左右、Ag粒子尺寸小于5 µm，拉伸强度拉比PS304伸强度高出33％，在温度范围200～800℃的平均热膨胀系数为12.6×10-6 K-1。当烧结温度从1100℃增大到1200℃时，PM304的相对密度与拉伸强度变化不大，但NiCr相明显长大。

为开发不需“训练”就具有高可回复形变的铁基形状记忆合金，本文研究了直接时效和形变时效对Fe-13.53Mn-4.86Si-8.16Cr-3.82Ni-0.16C合金第二相析出，马氏体相变和形状记忆效应的影响。扫描电镜和X-Ray衍射分析表明时效后有大量Cr23C6第二相析出，但直接时效后Cr23C6的析出位置是无方向性的，而形变时效后Cr23C6的析出是有方向性的。相同时效时间下，形变时效析出的Cr23C6数量要显著多于直接时效的，且尺寸只有直接时效的一半。直接时效和形变时效都能显著提高合金的形状记忆效应，且都存在一个最佳的时效时间。经过任意相同时间时效后，形变时效后的形状记忆效应显著高于直接时效的。通过控制第二相在奥氏体晶粒内的析出方式，使第二相有方向性析出，可制备出免训练高可回复形变的铁基形状记忆合金。

利用ABAQUS有限元软件，开发了一个氢扩散的耦合计算程序，对焊态和焊后热处理状态下的残余应力对氢扩散的影响进行了数值模拟，并与无应力状态下的氢扩散进行了比较。结果表明，存在焊接残余应力梯度时，氢向高应力区富集，在热影响区附近，有一个氢浓度低谷，这是氢向高应力区长程扩散所致。经过焊后热处理，应力松弛效果明显，最大残余应力下降近50％，对氢扩散的影响也大为降低，氢的最高浓度降低了近40％。因此，焊后热处理可以明显降低焊接接头处的残余应力，有效降低材料在氢环境下开裂的敏感性。

对一种低碳锰钢进行了Ar3之上不同终轧温度及卷取温度的TMCP工艺。OM和TEM观察表明，终轧变形在奥氏体再结晶区进行时，利于获得均匀分布的铁素体和一定量的贝氏体组织。终轧温度降低到800℃，实验钢产生了形变诱导铁素体相变。当冷速增加到60℃/s且卷取温度为400℃左右时，铁素体在晶内形核受到抑制，铁素体沿原奥氏体晶界分布，晶粒得到细化，贝氏体体积分数增加，强度有较大的提高，但延伸率较低，屈强比较高。通过控制终轧温度为800-850℃、冷却速度为40℃/s左右以及卷取温度为550℃左右时，低碳锰钢可以获得仿晶界型铁素体/贝氏体的复相组织，其中铁素体晶粒尺寸为8-8.5µm，贝氏体体积分数在20％左右，综合性能较好。