基于EH690高强钢焊接接头焊接过程中记录的热影响区温度历史曲线，采用Gleeble-3500热模拟试验机模拟再现相应焊接热循环，制备焊趾处热影响区粗晶区(CGHAZ)微观组织试样。峰值温度设置为1350℃,冷却时间t_(8/5)设置为10、20和30 s。利用光学显微镜和扫描电镜观察不同冷却时间试样的微观组织，并采用疲劳试验测试EH690高强钢焊接接头热影响区粗晶区(CGHAZ)微观组织的疲劳性能。结果表明：焊接热模拟得到的粗晶区微观组织与EH690高强钢焊接接头焊趾处粗晶区的组织一致，为典型的板条状马氏体组织；随着冷却时间的增加，板条马氏体减少，奥氏体转变为贝氏体组织，强度和硬度值降低；冷却时间t_(8/5)为10和30 s的CGHAZ微观组织试样的疲劳性能优于母材；对于冷却时间t_(8/5)为20 s的CGHAZ微观组织试样，由于上贝氏体组织的产生，致使其疲劳性能降低，疲劳寿命低于母材试样。美国规范和欧洲规范均能较为保守地评估EH690高强钢及其CGHAZ微观组织的疲劳性能。
TMCP(热机械控制轧制)是常见的处理大厚度铸坯得到特厚板的较为经济的工艺，该工艺下厚板心部的低温韧性较差。通过扫描电镜、电子背散射衍射、透射电镜和三点弯曲试验研究了特厚板厚度方向上不同位置的析出相差异以及影响CTOD(裂纹尖端张开位移)值的主要因素。结果表明：试验钢的表面组织为多边形铁素体与板条马氏体，而1/4处和心部组织为铁素体、针状铁素体和贝氏体；试验钢析出相种类包括NbTi碳氮化物、渗碳体、M_7C_3和ε-Cu,其中，Nb、Ti析出相在热变形阶段形核，粒径可达到200 nm,细小纳米析出相的尺寸从表面的7.5 nm增加至1/4处的8.3 nm和心部的9.4 nm,体积分数也从表面的0.05%增加至1/4处的0.1%和心部的0.24%;心部存在尺寸范围为1.92～2.75μm的较大的M/A岛以及长度为0.8μm的细小M/A岛，是造成心部CTOD值从304μm(-40℃)骤降至41μm(-60℃)的主要因素；细小的M/A岛在较低温度下(-60℃)促进裂纹萌生，不再成为阻碍裂纹扩展的有利因素。
采用真空快速热压烧结-内氧化法制备了0.3GO-0.3Ag/Al_2O_3-Cu/30Cr复合材料，借助显微硬度计、数字电导率仪、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射、透射电镜和拉伸实验机等研究了复合材料烧结态的硬度、导电率、物相、微观组织与力学性能。在变形温度为650～950℃,应变速率为0.001～10 s~(-1)的条件下，采用Gleeble-1500D型热模拟实验机上对复合材料进行等温压缩试验，绘制了其真应力-真应变曲线；基于动态材料学模型，计算并建立了复合材料的本构方程，构建了热加工图，确定了该复合材料最佳热加工参数。结果表明：纳米γ-Al_2O_3颗粒弥散强化了0.3GO-0.3Ag/Al_2O_3-Cu/30Cr复合材料基体，Cr_(23)C_6颗粒钉扎相界面；复合材料结构致密，综合性能良好，其致密度为98.20%,导电率为46.1%IACS,硬度为158 HV0.5,抗拉强度为413 MPa;复合材料真应力-应变曲线具有典型的动态再结晶特征，其热激活能为279.954 kJ/mol,适宜的加工工艺参数范围为变形温度为750～950℃,应变速率为0.008～0.223 s~(-1)。
薄壁矩形方管是一种新兴的极限规格特种钢材，其淬火热处理工艺技术亟待开发与应用。以高密度回形狭缝倾斜射流冲击薄壁矩形方管为研究对象，采用ANSYS三维有限元软件对其淬火冷却过程的流场-温度场进行耦合模拟，对管材不同方向上的流热均匀性进行重点分析，并进行了实验验证。结果表明：实验验证明确了方管淬火伴随非对称冷却特性，重力、方管物理结构和喷嘴的无量纲高度分别是造成淬火过程周向和轴向换热不均匀的主要原因，同时也验证了回形狭缝“外喷”射流对薄壁(≤3 mm)矩形方管热处理强化的可行性，为后续优化矩形方管淬火工艺提供了理论依据和技术支撑。
利用热膨胀法和金相-显微硬度法，在Gleeble3800热模拟试验机上测定Q420NE热轧型钢的动态连续冷却转变曲线(CCT曲线)。通过光学显微镜和透射电镜(TEM)观察试验钢在不同冷却条件下的组织形貌，研究了冷却速率对其显微组织、硬度和相变行为的影响。结果表明：在0.1～50℃/s冷速范围内，试验钢的相变存在珠光体、贝氏体和马氏体转变；随着冷速的增大，试验钢的维氏硬度逐渐提高，由173 HV0.5提高到336 HV0.5,基体组织的细化与相变强化是硬度不断增大的主要原因；TEM观察发现钢中析出大量尺寸在50 nm以下的V和Nb的碳氮化物，与基体具有良好的共格关系。工业化试制型钢在-40℃条件下具有优良的强韧性匹配。
采用X射线衍射、光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、显微硬度计和万能拉伸试验机等研究了时效温度(400～600℃)对冷轧态Fe-28Mn-8Al-1C轻质钢(变形量为90%)微观组织及力学性能的影响。结果表明：该冷轧态轻质钢经不同温度时效处理后，均能析出纳米尺度的κ-碳化物((Fe, Mn)_3AlC),而当时效温度升高至450℃后开始析出B2相；随着时效温度的升高，纳米级第二相的尺寸逐渐增大，冷变形奥氏体的基体组织在550℃开始发生再结晶现象；冷轧态轻质钢的力学性能随时效温度的升高呈现先增加后降低的变化趋势，经450℃时效处理后，在时效强化的主要作用下，其硬度、抗拉强度和屈服强度分别为621 HV0.5、1956 MPa和1905 MPa,与时效前相比，分别增加了17%、15%和16%。冷轧态轻质钢的断口形貌随时效温度的升高由韧-脆混合的断口形貌转变为韧性断裂断口形貌。
钛/钢复合板具有良好的耐蚀性和较低的成本，但其较差的综合力学性能限制了其应用范围的拓展，如何提升其综合性能成为研究热点。研究了不同退火温度对预制波纹轧制的钛/钢复合板界面不同位置的微观组织和力学性能的影响。结果表明：随着退火温度的升高，界面处Fe和Ti元素跨界面的扩散距离不断增加，C元素向界面集中，这一现象促进了TiC颗粒的形核与长大，同时，(α-Ti+β-Ti)层的厚度不断增加，值得注意的是，波峰处的元素扩散行为和组织转变特征与其他位置存在显著差异；随着退火温度的升高，钢侧基材位错密度显著降低和再结晶晶粒显著增多，钢侧和钛侧小角度晶界减少，大角度晶界增多；退火温度的升高促使钢侧基材内马氏体数量锐减，因此复合板延展性提升，抗拉强度降低；当在750℃退火时，生成的脆性金属间化合物严重削弱了界面结合强度；在550℃退火时，复合板的综合力学性能最佳，抗拉强度为625 MPa,总伸长率为25.2%,剪切强度为291 MPa。
研究了5种不同焊后热处理工艺(即：250℃×2 h、450℃×2 h、450℃×4 h、450℃×6 h、580℃×2 h)及超声冲击处理对Q690D钢十字接头的残余应力与疲劳寿命的影响。结果表明：当采用焊后热处理时，Q690D钢十字接头的残余应力的消除程度不同，焊缝与熔合线的残余应力差值存在差异，疲劳寿命的提升程度有限，相较焊态最大提升了55%;当采用超声冲击处理时，残余应力转变为压应力，接头的疲劳寿命提升明显，且具有较高的稳定性，相较焊态提升了116%;当残余应力较小且焊缝与熔合线的残余应力差值较小，或残余应力为压应力时，Q690D钢十字接头的疲劳寿命相对较高。
采用金相显微镜、电子背散射衍射(EBSD)技术、电化学工作站和人工海水全浸实验等研究了工业生产中使用的热处理制度对B10铜合金弯头微观组织和耐蚀性能的影响。结果表明：热处理过程中B10铜合金弯头发生了晶粒长大和再结晶，再结晶促进孪晶生成，并降低了弯头的硬度和织构强度；弯头内弧由于塑性变形程度更大，热处理阶段再结晶更为明显，因此内弧相比于外弧晶粒更为细小，退火孪晶含量更高；根据电化学测试结果，热处理前后弯头的腐蚀电位、电化学阻抗值均在同一水平且相差很小；热处理后B10弯头的整体腐蚀倾向降低，但热处理后试样击穿电位下降、局部腐蚀敏感性提升，热处理态试样全浸腐蚀速率略高于成型态试样。
随着汽车轻量化的发展，越来越多的高强度不锈钢被用于汽车的结构件之中，进而带来一系列异种钢连接的问题。对1.2 mm厚的汽车用H1000超强奥氏体不锈钢和JSC590R双相钢进行电阻点焊实验，研究了焊接电流对接头力学性能、微观组织和失效模式的影响。结果表明：随着焊接电流的增大，接头的压痕直径和熔核直径逐渐增大；当焊接电流较小时(小于6.5 kA),接头的失效模式为界面失效，电流增大后(6.5～10.5 kA),接头的失效模式转变为熔核拔出失效；当焊接电流为8.5 kA,焊接时间为200 ms,电极压力为3.6 kN时，接头的抗剪强度最大，为14570 N;接头熔核区的微观组织为粗大的奥氏体和板条状马氏体，呈现柱状晶的形态特点，熔核区的显微硬度为320 HV0.3左右，低于H1000不锈钢母材，高于JSC590R双相钢母材。