采用电磁离心铸造方法制备了1Cr18Ni9Ti不锈钢管坯. 在电磁搅拌作用下, 管坯铸态组织被细化, 一次枝晶间距为40 μm, 与普通离心铸造相比减小70%; 管坯的室温屈服强度为274 MPa、延伸率为77%, 分别比普通离心铸造管坯提高23%和28%. 实验结果表明: 电磁离心铸造可明显提高管坯的塑性加工性能, 利用电磁离心管坯可直接进行冷轧1Cr18Ni9Ti不锈钢无缝薄壁管, 实验得到的最大减薄率大于91.4%.

采用扩散界面场变量模型模拟二维晶粒长大的动力学过程, 利用该模型可以避免常规方法中由于格点离散化带来的晶粒长大各向异性, 并能过建立晶界能与梯度能量系数间的关系模拟得到了异常晶粒长大过程的微观组织演化图. 模拟结果得出的晶粒形态、动力学和拓扑学结构特征等与已有的实验结果和理论分析一致.

实验研究了用Pechini方法制备的Nd0.52Sr0.48MnO3多晶样品的磁性和电子自旋共振特性. 在Curie温度以上, Nd0.52Sr0.48MnO3表现为顺磁性, 这时的电子自旋共振积分谱表现为单一的Lorentz峰; 在Neel温度和Curie温度之间, 电子自旋共振积分谱由两个Gauss峰组成, 表明发生了相分离; 在Neel温度以下, 我们发现在反铁磁母体中仍有大量的铁磁团簇存在.

利用常用的轧制设备, 采用热轧与冷轧及热处理相结合, 提出了深度轧制工业纯铁和制备块体纳米晶工业纯铁的方法. 经X射线衍射(XRD)分析, 深度轧制后的样品在300℃回复7 h, 表层晶粒尺寸为38.9 nm; 透射电镜(TEM)分析表明, 板材内部的晶粒尺寸为87.5 nm. 采用该方法可制备出大块、无孔隙缺陷的纳米晶工业纯铁, 且晶粒的热稳定性较好.

基于对变形镍基高温合金在不同温度和时间条件下合金成分及其持久强度数据归一化处理后的反向传播神经网络模拟, 得到了可以比较准确表达持久强度与合金成分、温度和时间之间间复杂非线性关系的权值矩阵由此可以对猜想基合金在不同湿度和时间条件下的持久强度进行预测. 结果表明, 用神经网络预测的持久强度与实验结果吻合良好, 从而证实了该网络模型的准确性和适用性.

在直接时效IN718(简称DA718)合金中单独添加磷至0.022%(质量分数, 下同)及添加磷至0.022%和硼至0.011%, 合金的持久性能都得到了大幅度的提高. 其中在650℃/700 MPa, 两种成分合金的持久寿命分别提高至200%和280%, 但后者的塑性有所下降. 磷、硼对蠕变实验中的应力指数影响不大, 但显著提高表现激活能. 对磷、硼在DA718合金中的作用于进行了讨论.

CREM(casting-refining-electromagnetic)法可消除铝合金铸锭中的裂纹, 原因可归结为两方面: 一方面通过改善铸造条件使得不可补缩区缩小、内应力或应变降低、金属高温脆性区主要处于受压状态等形式减少了热裂纹形成的诱因. 另一方面, 通地缩小高温脆性区、提高固液状态伸长率、降低晶界低熔点化合物数量和有效结晶区间线收缩大小等途径提高了合金铸锭的抗热裂能力, 从而抵制了裂纹.

实验研究了CREM法(casting-refining-electromagnetic)中低频交变电磁场对半连铸7075铝合金凝固前沿形态、微观结构、非平衡凝固液固相线位置、结晶区间间隙的影响规律. 据此对CREM法抵制7075铝合金半连铸坯中溶质元素宏观偏析的机理进行了分析和说明.

对电磁场作用下金属凝固界面前沿颗粒待业进行了考察. 通地分析颗粒受力平衡, 推导出颗粒行为发生改变时所需的临界电磁力. 采用模拟体系, 对电磁力改变凝固界面前沿颗粒行政的三种典型过程进行了直接观察, 采用金属液实验证明了施加电磁力可以改变颗粒在金属凝固体中的分布.

对内高压成形起皱过程进行了理论分析、数值模拟和实验研究. 分析了加载路径、成形区长径比等因素对皱纹数量和工件成形效果的影响. 结果表明: 不是所有的皱纹都是失效形式, 在某些情况下, 管料起皱后仍然可以成形, 关键是获得有益皱而不是死皱. 通过起皱在成形区聚料是一种成效的预成形方法, 该方法拓宽了内高压成形区间.

利用结晶器拉漏预报的热电偶所测的结晶器铜板的温度, 采用数值模拟方法对连铸结晶器壁画的热流量进行了计算. 详细给出不同工艺情况下, 结晶器壁铜板温度及瞬时热流量的分布, 并在此基础上对渣圈厚度进行了计算, 详细分析了连铸工艺参数对结晶器铜墙铁壁板温度、瞬时热流量及渣圈厚度的影响.