对中锰钢分别进行亚临界区和临界区软化退火，研究了在不同温度软化退火后形成的微观组织对其再结晶和相变的影响及其机制。结果表明，在亚临界区软化退火后在中锰钢中的回火马氏体基体内形成嵌渗碳体的微观组织；而在临界区软化退火，则形成片层状马氏体和铁素体两相组织。冷轧处理，使这两种软化退火组织都演变成具有高缺陷密度的板条状形变组织。在临界区软化退火和冷轧后形成的高度变形马氏体薄片在后续热处理过程中更容易发生层片分解和等轴化转变，显著促进马氏体再结晶。高速发展的马氏体再结晶进一步在临界区退火初期阶段诱导奥氏体发生广泛而弥散的形核，提高了组织的均匀性并使晶粒细化。此外，在临界区软化退火处理也能抑制高速升温过程中奥氏体的集中形核，拓宽了冷轧中锰钢热处理工艺的设计窗口。
将热机械控制工艺处理(在1200 ℃固溶2 h 后进行7道次粗轧和4 道次精轧)的500 MPa级风电用钢进行不同温度的临界热处理，并进行埋弧焊将V型坡口对接。使用全自动显微硬度测试系统Leco Amh43、Zeiss Sigma 500型场发射电子显微镜(SEM)、体视显微镜VHX-1000E等手段表征裂纹尖端张开位移(CTOD)、试样宏观断面、焊接接头的组织结构、显微硬度等，研究了临界退火工艺对500 MPa级风电用钢母材和接头断裂韧性的优化，包括显微组织演变、强韧性变化和断裂机理。结果表明，热处理后的母材具有铁素体和马氏体软硬相结合的双相结构，热影响区以铁素体和粒状贝氏体为主，为板条状铁素体和马氏体/奥氏体(M/A)组元。在800 ℃临界退火焊接后接头的综合性能比原始态明显优化，铁素体使塑性变形能力提高，晶界上的小尺寸块状M/A组元提高了裂纹扩展阻力，进而提高了强韧性。其屈服强度和抗拉强度分别提高12.6%和8.4%，伸长率提高9.6%，CTOD断裂最大值达到0.722 mm (提高了110%以上)。
用真空惰性气体雾化法(Vacuum induction melting gas atomization, VIGA)和等离子旋转电极雾化法(Plasma rotating electrode process, PREP)制备ЭП741预合金粉末，然后用热等静压技术(1200 ℃/140 MPa/3 h)制备出ЭП741粉末合金。用扫描电镜观察并分析了这种粉末合金中的夹杂、原始颗粒边界(PPBs)等缺陷的形成，研究了缺陷对其力学性能的影响，并与粉末变形合金(粉末冶金制坯+热变形)比较。结果表明，用PREP工艺制备的ЭП741粉末更洁净，没有明显的夹杂，成形合金的力学性能优于VIGA粉末的成形合金。ЭП741粉末中的PPBs是ЭП741粉末合金与粉末变形合金力学性能不同的主要原因。在室温和650 ℃，PPBs恶化了ЭП741粉末合金的力学性能，使其拉伸性能比粉末变形合金的低。在-196 ℃，PPBs延长了合金中裂纹的扩展路径，减弱了其对力学性能的恶化，使粉末合金的低温抗拉强度和延伸率的平均水平略高于粉末变形合金。
使用耦合形变诱导相变的晶体塑性模型计算中锰钢变形过程中介观尺度的非均匀弹塑性变形和锰影响中锰钢性能的TRIP效应，研究了Mn含量对中锰钢变形机制的影响。基于两种典型的中锰钢0.2C-7Mn和0.2C-5Mn在临界区热处理过程中Mn元素配分导致的奥氏体成分差异和耦合形变诱导相变的晶体塑性模型，并根据奥氏体层错能研究奥氏体机械稳定性对中锰钢力学性能的影响，计算了其在单轴拉伸过程中奥氏体与铁素体间的应力应变配分和奥氏体形变诱导的马氏体相变。结果表明，7Mn钢奥氏体的高层错能使其机械稳定性提高。5Mn钢的马氏体相变发生在小应变范围内，而7Mn钢在更大的外加应变条件下发生形变诱导相变且马氏体形核更加弥散。这两种钢形变诱导相变的不同产生了不同的TRIP效应，使其力学性能也显著不同。
制备铜和铜/还原氧化石墨烯(Cu/rGO)复合材料并进行电化学和力学性能测试、电化学阻抗谱分析、微观结构表征，比较了Cu/rGO复合材料与铜在3.5% (质量分数)氯化钠(NaCl)水溶液和盐雾环境中的腐蚀，研究了rGO使铜基复合材料耐腐蚀性能提高及其机理。结果表明，在盐雾环境中Cu/rGO的腐蚀速率仅为0.625 × 10-5 g·cm-2·h-1，比纯铜(1.875 × 10-5 g·cm-2·h-1)降低66.67%。Cu/rGO表面的腐蚀坑较少、尺寸较小，在腐蚀环境中屈服强度的降低(3 MPa)显著低于纯铜(18 MPa)。在NaCl水溶液中Cu/rGO复合材料的腐蚀速率比纯铜降低了34.8%。Cu/rGO复合材料耐蚀性能的提高可归因于rGO片层在铜基体中形成了物理阻隔结构，这种结构延缓了氯离子的渗透和电荷转移。Cu/rGO具有较高的电荷转移电阻和表面膜电阻，使界面反应更难进行和腐蚀产物膜更为致密。
以硼酸和尿素为原料制备h-BN粉体，评估了在1450 ℃, h-BN与Cu-Si合金之间的润湿性和h-BN的结晶度对润湿性的影响。结果表明：在硼酸与尿素摩尔比为1∶2和氮化温度为1400 ℃条件下制备的h-BN纯度和结晶度最高。Cu-Si合金与不同结晶度的h-BN之间均不润湿，且对h-BN结晶度的变化不敏感。其原因是，h-BN的表面没有悬空键、表面能极低，且不同结晶度的h-BN的本征表面属性相似。
用钴基钎料钎焊DD10单晶合金并对接头进行热处理，使用扫描电子显微镜(SEM)、电子探针(EPMA)和透射电子显微镜(TEM)等手段表征钎焊接头的微观组织，研究了接头的力学性能并探讨了相应的机制。结果表明，对接头的热处理使其析出了M5B3、M3B2、MC和Ni3Ti相，B元素的扩散使扩散影响区出现了熔池组织。热处理后钎焊接头的室温和高温断裂强度分别为母材的80%和70%。
研究了不同热处理温度对FeCrVTa0.1W0.1Ti0.1C0.17多组元合金显微组织与力学性能的影响。结果表明，在800 ℃、900 ℃热处理的合金中析出的晶内细密Laves相产生强化作用使其强度显著提高(屈服强度达1501 MPa)，但是晶界上的富Fe相随着热处理温度的提高由孤立枝晶演变为连续网状结构，成为裂纹扩展优先路径而使合金的塑性下降。在1000 ℃热处理的合金中Laves相的粗化严重弱化其强化作用，而富Fe相则转变为孤立的团块状缓解了晶界脆性使塑性恢复到28.9%、而强度回复到铸态水平。富Fe相的形貌(连通性)是调控FeCrV基多组元合金塑性的关键因素，而Laves相的尺寸影响强度的演变。
