通过形貌观察和硬度测试研究了球磨纯铁中纳米铁素体的形成机制. 结果表明, 在球磨过程初期, 纳米铁素体首先在球磨颗粒的表层区域形成并呈现层片状结构. 扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和高分辨电镜(HREM)观察表明, 层片状纳米铁素体区与颗粒内部加工硬化区具有不同的微观结构, 而且它们之间的界面十分明显. 显微硬度测试表明, 前者的硬度数值明显高于后者. 进一步的球磨过程导致颗粒经化并完全转变为纳米铁素体. 分析表明, 纳米铁素体的形成是由于球磨过程中加工硬化效应产生的位错胞墙结构向晶界结构转变而导致的, 这也是造成加工硬化区与纳米铁素体区之间存在硬度差异的原因.

基于局域密度泛函理论, 结合赝势方法, 研究了ZrV2-H体系的结构及其能量性质. 研究结果表明, H原子填入ZrV2晶胞中的2 Zr2V四面体间隙所形成的氢化物最稳定, 填入1 Zr3V四面体间隙所形成氢化物的稳定性次之, 填入4V四面体间隙所形成氢化物的稳定性最差; 吸H前后ZrV2合金晶体结构类型不变; 随含H量增大, 晶格常数增大; 当H/ ZrV2小于2.0时, ZrV2的氢化物应具有较强的抗粉化能力. H在ZrV2合金中的固溶度小, p-C坪台长, 室温平衡压低, 有利于贮存氢同位素.

基于相变动力学原理, 讨论了球形铁素体在奥氏体晶界形核及长大的动力学, 在形核速率教育处中引入变形的作用, 并充分考虑过冷的作用. 探索了预测低温变形诱导析出的α晶粒尺寸的方法. 用该方法进行的计算机模拟结果和实验结果吻合良好, 表明这种理论处理方法可用来模拟这种相变过程.

N, Nb和RE微合金化的25-12型奥氏体耐热铸钢长期使用后, 奥氏体中析出的二次碳化物数量明显增加, 晶界附近无析出区现象逐渐消失; 部分M23C6已转变为M6C. M6C总是与奥氏体基体以及二次碳化物M23C6保持[114]M6C//[110]A//[110]M23C6孪晶取向关系. 探讨了合金元素及服役条件对碳化物演变的影响.

用向量表示电子探针所测微区成分(或合金平均成分), 结合化学相分析所测各相的成分, 建立矩阵方程求解各特征部位(如晶内、晶界等)各相的相对含量. 对高温合金GH163的观察表明, 该方法可以较准备地判断各相可能出现的位置以及测算出于这些位置的各相的相对含量.

对单晶合金CMSX-2在1000℃下分别进行了载荷为95, 120, 165和216 MPa的拉伸蠕变实验. 在SEM下观察了合金试样枝晶干和枝晶间区域中γ’相的形态. 用EDS方法分析了上述枝晶区域中合金元素的分布特点. 对枝晶干和枝晶间区域中γ’形成元素Al, Ti, Ta的原子分数与基体固溶元素Cr, Co, W的原子分数的比值(Cal+CTi+CTa)/(CCr+CCo+CW)和同一元素在枝晶间与在枝晶干中的原子分数比(Ci/Cc)Ta, Cr, Co, W以及共格错配度的变化时γ’相粗化程度和筱形化形态的影响分别进行了讨论.

以LiCoO3和Co(NO3)2•2H2O为原料, 柠檬酸为燃料, 采用凝胶胝温燃烧技术合成了LiCoO2超细粉体. 并利用各种分析技术对柠檬酸和硝酸盐形成的凝胶及凝胶胶合成的粉体进行了研究. 柠檬酸-硝酸盐凝胶在350—400℃之间发生燃烧反应，得到黑色疏松粉体. X射线衍射分析表明, 适当提高柠檬酸在凝胶中的含量, 燃烧后得到的粉体晶粒尺寸显著减小; 未经燃烧的粉体中除含有LiCoO2外, 还有CoO, Li2CO3等杂质相. 但在450℃下经短时间煅烧温度的提高. LiCoO2粉体的粒径有所增大, 但远小于在相同煅烧条件下用固相反应法制备的LiCoO2粉体. 这表明采用用燃烧法更适于合成具有单一相结构的. 可在低温条件下烧结的超细LiCoO2粉体.

通过等温压缩试验和金相分析研究了热变形参数对Ti-15-3(Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al)合金固溶处理后显微组织的影响. 等效晶粒尺寸随变形温度升高而增大. 随变形程度和变形速率而减小; 再结晶程度随变形升高而减小. 随变形程度和变形速率增加而增大. 采用人工神经网络的方法建立了等效晶粒尺寸及再结晶晶粒体积百分数与变形程度, 变形速率和变形温度间的数学模型. 预测值与实测值吻合较好. 表明该方法很好地预测热变形参数对Ti-15-3合金固溶处理后显微组织的影响.

讨论了Ta表面等离子体渗氮的热力学问题, 将超平衡氢和非平衡热力学的反应耦合理论引入离子渗氮反应的计算, 从理论上解释了等离子体和氢在Ta表面渗氮过程中的作用, 给出了渗氮条件下的Ta-N-O非平衡定态相图, 与实验结果符合得较好. 实验表明, 氢和等离子体的存在, 有利于提高氮原子的活度, 促进热力学上不稳定的Ta的氮化物的形成, 抑制粗糙的Ta的氧化物的形成.

将弹簧钢(60Si2Mn)和不锈钢(1Cr18Ni9Ti)在半固态下1道次轧制成形. 对轧制产吕进行拉伸实验, 研究其在室温条件下的力学性能. 并对拉伸变形过程中的塑性变形机理进行了分析. 研究结果表明: 不同的固相率对轧制产品的力学性能有明显的影响. 在研究范围内随着固相率的提高, 其力学性能亦提高;度半固态轧制过程中所产生的液固相分离, 导致半固态轧制产品组织分布差异, 使轧制产品不同区域的力学性能不同; 同时由于半固态轧制产品特有的球形固相颗粒, 其拉伸时的塑性变形机理也有自身的特点.

采用表面机械研磨技术在低碳钢上制备出纳米结构表层, 利用X射线衍射和电子显微分析研究表层的结构特征, 并对硬度沿厚度方向的变化进行分析. 结果表明: 经过表面机械研磨处理后, 样品表层的晶粒可细化至纳米量级、表面纳米晶层的厚度约为40 μm, 平均晶粒尺寸由10 nm逐渐增加到100 nm; 在距表面约40—80 μm的深度为亚微晶层、平均晶粒尺寸进一步增至1000 nm. 与样品的心部相比, 表层的硬度显著提高.

对疲劳后的[123]铜单晶体进行高电流密度脉冲处理可以形成多边形与椭圆形两种再结晶晶粒, 晶粒尺寸分别为7.2—8.8μm和5.3—8.0μm. 高电流密度脉冲处理造成的位错湮没会增大局部位错分布不均匀区域的位错密度和梯度, 从而形成再结晶的晶核. 由于脉络结构分布均匀. 在这一区域形成的再结晶晶粒没有明显的方向性. 而在驻留滑移带处形成的再结晶晶粒. 由于位错的运动在平行于Burgers矢量的方向容易进行, 因此形成的再结晶晶粒的尺寸沿这一方向要大一些. 在驻留滑移带处由脉冲电流处由脉冲电流处理引起的局部温升. 增加了位错运动的可能性, 导致再结晶晶粒之间间隔一定距离. 由于电脉冲作用时间很短, 晶粒没有足够的时间长大, 从而形成晶粒尺寸较小的再结晶晶粒.

对铝酸钠溶液中的Na2O浓度，苛性比以及反应温度等条件，影响20kHz，33kHz超声强化铝钠溶液种分的效果进行了研究，得出铝酸钠溶液中的Na2O的浓度，苛性比的增大以及反应温度的升高不利于超声场提高种分分解率。在相同的反应条件下，33kHz超声波对种分分解率的强化效果大于20kHz超声波，但33kHz超声波强化后，颗粒易于破碎，产品中小颗粒数量增多，20kHz超声波强化后，产品的强度好，平均粒径增加3.7μm.

对超声场的处理方法，温度，功率，处理时间以及溶液浓度等一个因素进行正交实验，得出超声场强化种分反应的最佳条件和五个因素影响的顺序，在最佳的超声场强化条件，分解率为45％的分解时间由30h缩短至15h，反应的活化能由68kJ/mol降低到35kJ/mol，但是产品Al(OH)3的物相结构没有改变，另外，铝酸钠溶液的Raman光谱表明，在超声场处理后，二聚体Al2O(OH)^2-6完全解聚，部分Al(OH)^-4离子转变成了某种过渡态离子.

采用双悬臂梁（DCB）恒位移试验方法，Ⅱ型恒载荷试验方法以及慢为速率拉伸（SSRT）试验方法对纯Al复合材料的应力腐蚀与氢致开裂行为进行了研究，结果表明，在不发生应力腐蚀与氢致开裂的纯铝中加入20％（体积分数，下同）的SiC晶须或Al18O33晶须后就会发生应力腐蚀及氢致开裂.

利用金相观察、X射线衍射、透射电镜分析等方法研究Cu-25Al-3Mn(原子分数， %)合金马氏体结构.

奥氏体不锈钢在沸腾MgCl2溶液中将形成纯化膜，拉伸试验样成膜之前的流变应力和成膜后屈服应力之差就是作用在整个试验上的平均膜致应力，用304不锈钢（1Cr18Ni9)测量了在不同电位下的沸腾MgCl2溶液中形成钝化膜所产生的膜致内应力，与此同时，用慢应变速率拉伸法测量了不同恒电位下的应力腐蚀敏感性，结果表明，如电位V≤－550mVsCE，则印化膜产生压应力，且不发生应力腐蚀，当电位V≥-500mVSCE后，钝化膜产生拉应力，应力增大，应力腐蚀敏感性也随膜致拉和升高而增大，因此，304不锈钢在沸腾MgCl2溶液中应力腐蚀敏感性随外电位的变化和腐蚀钝化膜引起的内应力随外电位的变化完全一致.

在旋转圆盘仪多相流损伤实验中，NiTi合金表现出十分良好的抗冲刷磨损及冲刷磨损联合作用性能，拉伸和循环应力－应变力学测量表明，NiTi合金具有橡皮弹性吸收能量的相变伪弹性特点，分析认为，相变伪弹性是该合金表现出良好抗损性能的主要原因.

用高能球磨方法制备了Mg2Ni/MmNi5-x(CoAlMn)x复合储氢合金,并用化学镀对其进行包覆处理.X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析证实复合合金具有团粒结构的特征,并在适当的球磨条件下达到纳米复合本研究用模拟电池法分析了不同晶粒尺寸的单相和复合合金的电极特性,对于单相Mg2Ni和MmNi5-x(CoAlMn)x合金,球磨分别导致其放电容量增加和降低,对纳米复合储氢合金而言,其放电容量并不是其组成合金的容量的简单加和,而是存在复合增强效应,当复合合金中组元相的晶粒尺寸小于100 nm时,具有明显的复合增强效应.

用DSC研究了预变形对Ti51Ni49形状记忆合金薄膜的相变行为的影响，结果表明：预变形后薄膜的马氏体发生了稳定化现象，第一次逆相变温度T^1A随预应变量增加而升高，而在第二次相变循环中，马氏体稳定化现象消失，逆相变温度T^2A基本恢复到变形前的温度值，马氏体相变温度随预应变量增大而降低，但R相变受预变形影响不大，形状记忆效应研究表明，Ti51Ni49合金薄膜的可恢复应变随预应变量的增加而增大，其最大值4．5％在预应变量为6％时获得.

在Gleeble-1500热模拟实验机上对SS400钢进行了不同温度下的单道次变形实验.对变形后采用喷水和自动落水两种淬火方法的效果进行了对比.通过对不同变形温度以及试样不同部位的组织分析研究了先共析铁素体的析出规律.结合不同温度变形后相变点测定的实验结果,确定了应变诱导铁素体相变的上限温度.探讨了应变诱导相变的机制.喷水淬火时,试样不同部位冷却速度相差大,不同部位的组织差别也大:冷却速度慢,等轴铁素体多:增加冷却速度,铁素体形态变为包含晶界非整形和魏氏组织侧片铁素体的复杂组织.铁素体量越来越少,直至完全为马氏体.变形温度在800℃以下,铁素体主要为分布在奥氏体晶界并呈等轴状.应变诱导相变的上限温度为Ar3与变形温度重合的最高温度,一般在未变形试样的Ar3以上60℃左右.

对液相线铸造铝合金形核机理和晶粒长大机制进行了理论分析，提出了液相线铸造形核机理，在小的过冷过度，大量的原子团簇瞬态发展成为晶核，形核数目多且均匀，有利于晶粒在互相抵触之前均呈球形长大，晶粒的长大分为三个阶段，球形长大，枝晶长大和枝晶抵触后枝晶的熟化，重点推导了晶粒球形大长的稳定性判据，即不稳定因子，在凝固的初期，降低冷却强度有利于增大不稳定因子，从而利用球形晶粒的获得，在凝固的中后期，增加冷却强度，有利于保存获得的球形晶粒.

通过实验检测和数值模拟方法研究结晶器切缝形式，弯月面位置以及感应线圈匝数等因素对坯软民磁连铸结晶器内高频磁场分布的影响，分析结果表明，采用通体切缝形式的结晶器具有比封闭切缝形式结晶器更好的透磁性，增加感应线圈匝数时，可增大高频磁场在铸坯初始凝固区的有效范围，当液态金属弯月面位于感应线圈上沿附近时，高频磁场地初始凝固区的有效作用范围较大，电磁压力分布的不均匀程度较大，有助于获得高表面质量的铸坯，通过拉坯实验获得了表面质量得到明显改善的Sn-10Pb合金铸坯.

观察了电磁场频率对电磁铸造705铝合金圆锭（直径为200mm)微观组织的影响；在10－100Hz范围内采用不同的电磁场频率通过电磁铸造工艺制得7075铝合金铸锭，分析其微观组织及合金元素分布情况，结果表明，电磁场频率的发言为可显著影响熔体的凝固组织，频率为30Hz时可最有效地抑制宏观偏析，改善铸锭的表面质量，15Hz时能够更有效地细化晶粒.

采用近液相铸造的方法浇铸了镁合金AZ91D，并与液相铸造的组织进行了对比，通过不同铸模浇铸考察了冷却速率对组织的影响，研究了近液相线铸造时的静置时间对铸造组织的影响，实验结果表明，液相（600℃）铸造组织与常规铸造组织接近，高冷却速率促进了枝晶化，近液相线铸造方法有利于组织的细化和球化，但不如铝合金显著，增加冷却加速率有利于组织的细化，也促进了球化的趋势，并对近液相线组织的演变机理进行了初步探讨.