介绍晶界偏析理论并总结了三种经典平衡偏析理论模型，简述晶界偏析工程理论和晶界偏析对材料力学性能的影响、讨论晶界偏析与界面相的关系并详细阐述了“界面相”。根据原子尺度界面结构特征将界面相分为六类，介绍了由晶界热力学决定的界面相转变。界面相转变后在晶界处形成新结构，而新界面结构根据其不同性质既可能提高材料性能，也可能产生不利的影响。晶界处的Ⅵ型界面相(如非晶晶间膜)抑制裂纹形核和降低晶界损伤，而削弱晶界处原子键强度的Ⅱ型界面相和Ⅲ型界面相(如Ni合金晶界处成分为Bi的双原子层界面相)产生晶界脆化。同时，纳米晶金属材料的强度高但是热稳定性和塑性较差，一直是研究的热点。界面相使晶界能显著降低和钉扎晶界而优于晶界偏析，因此界面相能显著提高纳米晶金属材料的热稳定性。而非晶晶间膜(Ⅵ型界面相)作为位错的形核点和吸收体，可提高纳米材料的延展性。同时，非晶晶间膜能提高晶界抗剪切能力，抑制纳米晶金属材料的晶粒滑动和旋转，从而进一步提高纳米晶金属材料的强塑性。最后，总结了晶界偏析和界面相对材料性能的调控并展望了以后的发展。
用化学腐蚀方法制备出3D多孔自支撑型Mn50Fe12.5Co12.5Ni12.5Cr12.5高熵合金。电化学测试结果表明，将这种高熵合金放入1 mol/L KOH的碱性溶液中，电流密度为10 mA·cm-2时过电位为281 mV，Tafel斜率为63 mV/dec,表明其电催化性能优于商业RuO2的性能。在电流密度为50 mA·cm-2的条件下连续工作50 h，工作电压没有明显的升高，表明这种富锰高熵电催化电极材料具有优异的析氧稳定性。电化学阻抗谱表明，这种自支撑型结构的块体高熵合金催化剂具有出色的导电性，与负载型催化剂相比其电子转移能力显著提高。
用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜观察了两种高强弹簧钢50CrMnMoVNb和50CrMnSiVNb钢的微观组织，并对其冲击韧性进行了对比分析。结果表明：50CrMnMoVNb钢的带状偏析程度比50CrMnSiVNb钢更显著，大角度晶界占总晶界比例更高，回火脆性程度更轻。两种弹簧钢冲击韧性的对比结果表明，淬火和在150~400℃回火的50CrMnSiVNb钢其冲击韧性更优。此温度范围内回火的冲击韧性主要受带状偏析程度的影响，偏析带更容易发生解理断裂，进而使冲击裂纹扩展路径更平直；而在400~500℃回火后50CrMnMoVNb钢的冲击韧性更优，主要受回火脆性和大角度晶界比例的影响。在回火过程中板条界面处的薄膜状碳化物使回火脆性大幅度恶化冲击韧性，而大角度晶界对裂纹扩展更强的阻碍作用消耗了更多的能量，使冲击韧性提高。
采用选区激光熔化(SLM)技术制备304L不锈钢样品，通过改变样品的宽度和厚度使其具有不同的成形尺寸。模拟复杂结构零部件在成形过程中不同部位的尺寸和厚度的差异，研究了不同成形尺寸304L样品的显微组织和点蚀行为。结果表明：随着成形尺寸的增大点蚀坑的数量和面积随之增加。点蚀加剧的主要原因，是晶粒尺寸的增大和残余应力的累积。根据对微观组织结构和NETFABB残余应力的模拟计算结果，揭示了SLM成形尺寸-微观组织-腐蚀行为之间的关系。
研究了Mn对Mg95.5Y3Cu1.5合金的组织、拉伸性能和腐蚀行为的影响。结果表明，随着Mn含量的提高合金中的初生α-Mg相细化，其形貌由树枝晶转变为等轴枝晶状，而LPSO相的形貌和体积分数未发生明显的变化；合金的屈服强度、极限拉伸强度和伸长率都提高，与未添加Mn的合金相比Mn含量为0.9%(原子分数)的合金分别提高了20.7%、17.6%和41.0%。合金试样在1%(质量分数)NaCl溶液中的析氢速率、质量损失速率和腐蚀电流密度都降低，腐蚀电位向正向移动，表明其耐腐蚀性能提高。
用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察两种“W替Re”型低成本第二代镍基单晶高温合金分别在982℃/248 MPa和1070℃/137 MPa条件下持久变形断裂后的微观组织，研究了其变形的机制。结果表明，两种合金的持久性能均达到第二代单晶高温合金的水平；持久变形断裂后γ'相连接并合并成“N型筏”结构，随着与距离断口位置的接近γ'相的扭曲变形程度加剧。在相同条件下8.5W+1.0Re合金γ'相的筏形化程度比8.0W+1.5Re合金低；与982℃/248 MPa条件相比，在1070℃/137 MPa下两种合金持久变形断裂后的界面位错网更加致密。在相同条件下，8.0W+1.5Re合金比8.5W+1.0Re合金的位错网更致密，8.5W+1.0Re合金在两条件下持久变形断裂后都能观察到剪切进γ'相的a<010>超位错；两种合金失稳断裂的主要原因是，γ基体中的a/2<110>位错剪切进入γ'相使筏形γ'相变形加剧，裂纹在γ/γ'界面处萌生和扩展，最终使合金断裂；γ/γ'两相界面上的位错网和a<010>超位错可在一定程度上提高合金的持久变形抗力。
将热锻固溶态316LN不锈钢试样在400℃空气中热老化处理400~10000 h，使用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和X射线衍射(XRD)等手段分析了固溶态及热老化试样的显微组织，用小冲杆、纳米压痕和维氏硬度测试研究了热老化对这种材料力学性能的影响；用草酸电解侵蚀方法进行晶间腐蚀试验，用EBSD和原子力显微镜(AFM)定量分析了热老化对各类型晶界晶间腐蚀敏感性的影响。结果表明，在400℃热老化10000 h后316LN不锈钢的微米级显微组织、晶粒尺寸、晶界形貌和晶界特征分布都没有明显的变化。但是，热老化使晶粒的晶格常数变小，其原因是固溶在晶粒内的间隙原子和位错等向晶界处扩散迁移，使材料的强度和硬度提高而塑性和抗晶间腐蚀性能降低。各类型晶界的晶间腐蚀敏感性都随着热老化时间的延长而提高，但是CSL晶界的晶间腐蚀敏感性低于随机晶界。
对选区激光熔化316L不锈钢(SLM-316L)的高应变率(1000、2000、3000 s-1)压缩力学性能进行测试，用扫描电镜和背散射衍射(EBSD)等手段表征冲击加载前后试样的微观结构，并分析晶体结构的差异以及位错滑移、孪生行为等微观变形机制。结果表明：SLM-316L不锈钢在高应变率载荷作用下有显著的应变率强化效应，其微观组织由截面呈不规则多边形的柱状胞晶密排结构组成，高应变率加载使晶体取向的择优性降低、小角度晶界和孪晶界数量增加，且孪晶界在小角度晶界的交叉缠绕区分布密集，试样的塑性变形过程伴随着位错滑移及孪生行为。
