在不同氮氢比下，对AISI 9310齿轮钢进行440℃渗氮处理12 h。利用X射线衍射仪、光学显微镜和扫描电镜等对渗氮层的组织结构进行表征，利用维氏硬度仪、球-盘式摩擦磨损试验机、电化学工作站等对渗氮层硬度、耐磨性和耐蚀性能进行测试和评价。结果表明：渗氮层主要由ε-Fe_(2-3)N、γ-Fe_4N以及含N的过饱和α-Fe相(α_N)组成；随着氮氢比的减小，ε-Fe_(2-3)N相逐渐减少；在不同氮氢比下渗氮试样的表面硬度均在1000 HV0.05左右，有效硬化层厚度均在100μm以上，其中氮氢比为1∶1和1∶3时，有效硬化厚度约为150μm,而氮氢比为1∶5时，有效硬化层厚度可达175μm;经过渗氮处理后，齿轮钢的耐磨性和耐蚀性均得到了显著提升，其中耐磨性最佳的渗氮试样的氮氢比为1∶3,其主要磨损机理是磨粒磨损，其次是氮氢比为1∶5时的渗氮试样，其主要磨损机理是磨粒磨损和黏着磨损；耐腐蚀性能最佳的渗氮试样为氮氢比为1∶1,其次为氮氢比为1∶5。表明可以采用渗氮替代常规渗碳对AISI 9310齿轮钢进行表面改性，并有效提升其综合性能。
氧化物弥散强化(ODS)铁素体合金因其优异的高温强度和抗蠕变性能，被广泛应用于核能及高温结构应用中。在高温热变形过程中，ODS铁素体合金中的纳米氧化物颗粒具有优异的高温稳定性，使得其在高温下仍能保持较高的强度。然而，较低的塑性使得ODS合金容易在热变形过程中形成裂纹等缺陷。因此，研究其热变形行为对开发高性能铁素体基合金具有重要的科学意义。通过热模拟实验，研究了机械合金化制备的ODS铁素体合金在不同变形温度(500、600、650和700℃)和应变速率(0.001、0.01和0.1 s~(-1))下的热变形特性。基于不同变形条件下获得的峰值应力，计算了合金的热变形激活能，构建了其本构方程，并使用动态材料模型(DMM)绘制了其在不同应变(0.2、0.3、0.4、0.5)及峰值应力下的热加工图。结果表明：合金适宜的热变形区间主要集中在高于580℃的低应变速率区域，在此区域选择合适的变形温度和应变速率能使基体发生动态再结晶并避免晶粒过分长大，可有效避免热加工过程中缺陷的产生，从而获得性能更优的热变形产品。
采用等离子渗氮技术对H13模具钢进行渗氮处理，利用X射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度计、摩擦磨损试验机、静态热熔蚀等研究了不同氮氢比对等离子渗氮层结构、力学性能及耐铝液腐蚀性能的影响。结果表明：高氮氢比条件下形成以ε-Fe_3N+γ′-Fe_4N相为主的渗氮层；随着氮氢比降低，渗氮层厚度降低，ε-Fe_3N相含量减少，渗氮层韧性提高；H13模具钢经过渗氮处理之后，耐磨损性能得到提高，并能有效抑制摩擦铝黏着，同时渗氮层中形成的致密化合物层能够提高H13模具钢的耐铝液腐蚀性能；在氮氢比1∶3的条件下等离子渗氮层具有最佳的综合性能。
电弧增材制造(WAAM)在镍基高温合金零件的生产制造中具有自由度高、生产速度快和材料利用率高的优势，但由于增材成形过程中的高热输入容易造成合金的组织粗大和Laves相大量析出，大大降低了其力学性能。基于此，提出了一种在钨极气体保护焊的基值电流上施加超音频脉冲电流的方法来调控电弧热分布以及焊接熔池。采用光学显微镜、扫描电镜和电子万能试验机等对不同电流模式下增材制造的Inconel 718合金微观组织和力学性能进行了分析和研究。结果表明：超音频脉冲电流的加入使电弧热源更加集中，熔池的流动性增强，促进了强化元素中Nb和Mo等难溶元素在基体中的溶解扩散，从而抑制了Laves相的析出；施加超音频脉冲电流后Inconel 718合金的组织为较为细小的枝晶结构，Laves相的尺寸减小、分布的连续性降低；当施加的超音频脉冲电流大小为20 A,脉冲频率为50 kHz,占空比为20%时，合金的屈服强度为506 MPa、抗拉强度为821 MPa,伸长率降低至26.5%。
采用固相烧结法将椰壳炭掺杂到纯钛酸钡中，通过调控椰壳炭的掺杂量和烧结工艺条件，研究其对钛酸钡陶瓷介电性能的影响。结果表明：所有样品均为钛酸钡四方相结构，无杂相生成；在掺杂椰壳炭的陶瓷样品中，晶粒粒径变大，晶格常数变大，峰值皆有所右移；在BaTiO_3&1.00%～4.00%C的样品中，介电损耗大部分都低于0.2,其中BaTiO_3&1.00%C样品在预烧温度为900℃时介电损耗最低，达到0.068,晶粒尺寸主要在1.3～1.6μm之间，此时相对介电常数频率稳定性也有显著提升，介电性能最优；这是由于在烧结过程中，掺杂离子进入钙钛矿结构BaTiO_3中的B位，C~(4+)作为电子受体中和了氧空位，减少自由电子的数量，抑制Ti~(4+)的还原，可以有效地降低钛酸钡陶瓷的介电损耗。
采用光学显微镜(OM)、电子背散射衍射(EBSD)技术、透射电镜(TEM)及拉伸试验等研究了在线感应加热回火温度对55SiCrNb弹簧钢微观组织和力学性能的影响。结果表明：不同温度回火后，试验钢的组织主要为回火板条马氏体并在板条内含有较高密度的位错，板条马氏体中分布有长条状的Fe_(2.5)C析出物及颗粒状的Fe_3C析出物，组织中未发现有弥散析出的Nb的碳化物，Nb的主要作用是细化晶粒，在快速感应热处理中微合金化元素Nb很难以第二相沉淀强化作用为基体提供强度增量；随着回火温度的升高，试验钢中的小角度晶界所占比例逐渐降低，组织中位错密度也逐渐降低，马氏体会不断分解，这些均会导致试验钢的强度逐渐降低，断面收缩率增大。
为了改善Fe基涂层的微观组织和性能，采用等离子熔覆技术在U75V钢表面制备了不同h-BN含量的h-BN/Fe涂层，通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、维氏硬度仪，残余应力仪、摩擦磨损试验机和电化学工作站等对涂层的微观组织、力学性能、摩擦学性能和腐蚀性能进行表征。结果表明：未添加h-BN的涂层组织主要由Fe(Cr, Ni)、α-Fe、(Fe, Cr)_7C_3相组成，随着h-BN含量的增加，涂层中有Fe(Cr, B)和CrN相生成，此外还有部分h-BN未分解，涂层的晶粒细化；随着h-BN含量的增加，涂层的硬度先增加后减小，1.0 mass%h-BN涂层的硬度最高(739.7 HV0.5),在稳定阶段的平均摩擦系数和磨损率都最低，分别为0.39和4.29×10~(-3) mm~3·N~(-1)·m~(-1),电化学测试结果表明其自腐蚀电位最高，为-0.3216 V,腐蚀电流密度最小，为1.88×10~(-6) A·cm~(-2),表明1.0 mass%h-BN涂层的耐磨性和耐腐蚀性最好；涂层的磨损机理主要为磨粒磨损和粘着磨损。
针对汽车发动机用Al-Cu合金耐热性较差、寿命较低等问题，研究了回归再时效处理及Zr微合金化对其微观组织和力学性能的影响。结果表明：微量Zr的添加能够有效抑制Al-Cu合金在铸造过程中AlCuFe有害相的形成，促进该初生相在固溶处理中的溶解，同时生成了新的AlCuZr初生相；回归再时效能够促进Al-Cu-Zr合金中Al_3Zr相的析出，可作为θ′相的异质形核点，促进时效阶段θ′相的析出；相比单级时效，回归再时效后Al-Cu-Zr合金组织中的θ′析出相和Al_3Zr相的数量更多，尺寸更加细小且分布更加密集，析出强化作用得到提高，使得合金峰值硬度提高到137.8 HV0.5,比单级时效合金的峰值硬度提高了4%。
采用光学显微镜与X射线衍射仪(XRD)研究了不同温度(850、900和950℃)退火保温不同时间(2、3、5和7 min)对W350高牌号无取向硅钢显微组织和宏观织构的影响。结果表明：W350高牌号无取向硅钢冷轧板的显微组织存在较多形变带，织构类型以γ纤维织构和α纤维织构为主；经850～950℃退火后，样品均发生了完全再结晶，形变带全部消失，呈现等轴晶组织形态；整体上看，退火温度越高，保温时间越长，再结晶所形成的平均晶粒尺寸越大，退火板织构类型主要是γ纤维织构和α~*纤维织构。与冷轧试样相比，随退火温度的升高和保温时间的延长，α纤维织构逐渐向α~*纤维织构转化和立方织构向{001}<210>聚集，且γ纤维织构组分与强度明显降低；保温2和3 min时，随退火温度的升高，因平均晶粒尺寸的增大，试样的铁损始终逐渐降低，但保温5和7 min时，随退火温度升高，铁损先下降后上升，950℃退火时，保温时间过长导致晶粒过大，铁损出现升高现象。总体上看，随着退火温度的升高和保温时间的延长，W350无取向硅钢的磁感应强度始终在降低，但变化范围较小，在950℃退火保温3 min后，其磁性能最佳，P_(1.5/50)=2.48 W/kg,B_(50)=1.680 T。
分别以气雾化法和旋转电极法制备的具有不同氧含量的两种Ti-58Ta合金粉末为原料，采用激光熔化沉积(LMD)技术成功制备了Ti-58Ta合金单壁试样。使用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及万能试验机等研究了激光功率与氧含量对合金微观结构、物相组成和力学性能的影响。结果表明：LMD制备的Ti-58Ta合金晶粒为沿沉积方向外延生长的柱状枝晶，枝晶内部和晶间区域主要由β相和α″相构成；随着激光功率的增加，合金致密度和力学性能先增加后减小，当激光功率为1400 W时达到最佳；LMD成型的Ti-58Ta合金中氧含量的增加，可以抑制β→α″相转变，从而影响合金晶格结构和物相含量，增强合金强度、降低合金塑性。