对500 MPa级风电钢进行以临界退火为主的热处理并与淬火或回火相结合，即分别进行临界退火、淬火+临界退火与淬火+临界退火+回火均质化热处理，得到3种具有不同非均质组织的风电钢试样。使用扫描电镜和电子背散射衍射技术观察试样的微观组织，并对原始态等4组试样进行拉伸实验并观察拉伸断口，研究了非均质组织对高强度风电钢拉伸性能的影响。结果表明，非均质化热处理后试样的微观组织转变为软相临界铁素体和硬相马氏体的非均质组织，淬火+临界退火处理后试样的组织转变为临界铁素体、粒状马氏体及纤维状马氏体。试样中的非均质组织在临界退火过程中的非均匀形核使其产生了新的组织并使晶粒细化。这种非均质组织结构使这种高强度风电钢具有较低的屈强比和高塑性。与原始态组织相比，钢中的软相临界铁素体改变了试样在拉伸变形过程中初始屈服阈值和随后的加工硬化行为，使其具有较低的屈强比。不同非均质化热处理试样的组织演变和拉伸性能表明，临界退火处理后组织中的临界铁素体和马氏体使高强度风电钢的强度和塑性提高；在临界退火前加入淬火处理使微观组织中的晶粒更加细小而使其屈强比降低。
用搅拌摩擦加工(FSP)技术制备3种不同Cu含量的Mg-8Zn-xCu合金 (x = 0, 0.5, 1, 质量分数，%)并使用差热分析法和背散射电子成像等手段对其表征，研究了Cu含量对其性能的影响。结果表明，随着Cu含量的提高Mg-8Zn合金的凝固共晶相由346 ℃低熔点二元共晶向434 ℃高熔点三元共晶转变，主要共晶化合物由Mg7Zn3相转变为MgZnCu相，共晶温度的提高抑制了FSP过程中的共晶熔化开裂。Cu含量为0.5%的合金，搅拌摩擦热-力耦合作用使加工区中大部分粗大第二相固溶于镁基体，使Zn元素的固溶量高达6.62% (质量分数)，约为室温平衡固溶度的4倍。与FSP Mg-8Zn 合金相比，FSP Mg-8Zn-0.5Cu合金的抗拉强度(提高50 MPa)达到 了300 MPa，断裂伸长率从13.4%显著提高到30.2%。产生这一优异的强韧化效果的原因是组织均匀性的提高、高含量Zn的固溶强化、晶粒细化以及MgZn2动态沉淀相的协同作用。Cu含量提高到1%使未固溶的第二相在加工区呈带状偏聚，导致合金的拉伸性能显著降低。
研究了T6态Al-5Zn-2Mg(质量分数，%)铝合金在400 ℃和550 ℃氧化0~384 h的氧化行为。结果表明，T6态Al-5Zn-2Mg合金主要有η'相、η相、含Fe相和Al基体。η'相在晶内弥散分布，η相择优分布在晶界，含Fe相沿挤压方向(ED)呈条带状分布。在400 ℃氧化，合金的抗高温氧化性能良好。氧化0~92 h的合金，其质量微弱增加。氧化192~384 h，合金的增重不随时间的延长而改变。氧化384 h，合金的氧化增重只有0.07 mg/cm2。在550 ℃氧化，合金的增重随着氧化时间的延长显著提高。氧化384 h，合金的氧化增重为0.33 mg/cm2。合金在400 ℃氧化后其表面形貌基本不变且没有出现O元素富集。但是，在550 ℃氧化后合金的表面变成灰黑色，且在含Fe相处及其近邻区域发生了显著的氧化损伤，致使Mg和O元素富集。
使用扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、X射线衍射(XRD)、热膨胀仪等手段表征贝/马复相42CrMo钢并测试其力学性能，研究了在低于Ms点的不同温度等温淬火对42CrMo钢贝/马复相的微观组织和力学性能的影响。结果表明，在250 ℃、280 ℃和310 ℃等温淬火后42CrMo钢的显微组织均由贝氏体和马氏体复相组成。随着等温淬火温度的提高贝氏体相变速率随之提高，其体积分数从18%提高到63%，冲击断口由脆性解理断裂向混合式断裂转变，冲击韧性显著提高。250#和280#的贝/马复相组织的尺寸较小，而310#的贝氏体和马氏体板条都发生粗化，抗拉强度降低。280#总晶界的长度分别为250#和310#的1.65倍和2.43倍。晶界密度的显著提高使280#的屈服强度最高。在280 ℃等温淬火保温1.5 h后，42CrMo钢的屈服强度和抗拉强度分别达到1399 MPa和1708 MPa，延伸率和冲击吸收功分别为12.3%和51.6 J。与310#和250#相比，280#的综合力学性能更优。
为满足实际工程应用需求，使用自主研制直径4.0 mm的焊条焊接厚度为27 mm的690 MPa级HSLA钢对接接头，研究了不预热(-1 ℃)和低温(66 ℃)预热焊接对焊缝金属的显微组织和力学性能的影响及强韧化机制。结果表明，预热温度对对接接头的显微组织和强韧性有显著的影响。与不预热焊接相比，低预热焊接焊缝金属的强度稍有降低，对接接头的强度变化较小，焊缝中心和熔合线的-50 ℃冲击功(KV2)变化较大，热影响区的变化较小。低预热焊接的对接接头冷速较低，促进了焊缝金属和熔合区中塑性良好的针状铁素体的生成和贝氏体板条结构的退化，并生成了尺寸较大、数量较多的马氏体-奥氏体(M-A)组元。与不预热焊接相比，低预热焊接的焊缝金属冲击功较高，与针状铁素体塑性、M-A组元与针状铁素体界面结合强度的改善相关。熔合线冲击功较低，与异常长大的针状铁素体、大尺寸M-A组元较密集分布相关。M-A组元与针状铁素体界面结合强度的改善主要与焊缝金属的超低碳含量相关。低预热焊接的对接接头强韧性匹配良好，其抗拉强度平均值为827 MPa，焊缝中心、熔合线和热影响区(熔合线外2 mm)的-50 ℃冲击功平均值分别为99、98和260 J。
设计一种Fe-30Mn-9Al-0.9C低密度高锰钢，研究了晶粒尺寸对其组织和性能的影响。研究表明，这种钢的晶粒取向均呈随机分布，在-196 ℃拉伸变形后绝大部分晶粒取向倾向于<001>//拉伸方向或<111>//拉伸方向。将晶粒由(16.5 ± 11.6) μm细化到(3.4 ± 2.2) μm使其室温和-196 ℃的屈服强度均提高大约160 MPa；细晶实验钢的-196 ℃屈服强度、抗拉强度和断后延伸率分别为1304 MPa、1664 MPa和31.9%。虽然降低变形温度使层错能降低，但是这种钢中的有序结构使塑性变形依然受滑移面软化控制。这种钢的塑性变形机制以平面滑移为主，但是晶粒尺寸影响动态滑移带细化以及滑移带间的相互作用。
研究了后处理工艺对用选区激光熔化(SLM)技术制备的Al8(CoCrNi)92中熵合金的微观组织和性能的影响。结果表明，SLM打印态合金具有胞状位错结构和典型的柱状晶组织。用后续热处理虽然可诱导这种合金一定程度的再结晶，但是消除宏观缺陷的效果甚微。相比之下，形变热处理能显著优化这种合金的微观结构，几乎完全消除了孔隙和微裂纹并诱导形成多相异质结构，使其硬度显著提高。
