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用真空感應熔煉惰性氣體霧化法(Vacuum induction melting inert gas atomization, VIGA)制備預合金粉末，然后用熱等靜壓(Hot isostatic pressing, HIP)工藝制備粉末冶金Inconel 718板材。用鎢極惰性氣體保護焊(Tungstun inert gas arc welding, TIG)將板材連接并進行焊后固溶時效、均勻化和熱等靜壓處理。用SEM和EBSD表征焊接接頭的組織并測試接頭區域的顯微硬度，研究了焊后熱處理對接頭顯微組織和力學性能的影響。結果表明，母材為細小的等軸晶，晶粒尺寸約為28 μm，拉伸強度接近對同牌號變形高溫合金的要求。在粉末冶金Inconel 718合金的接頭處未觀察到宏觀氣孔和夾雜等焊接缺陷，熱處理后接頭的強度與母材的性能相當。均勻化處理后Laves相基本上溶解了，組織均勻、塑性明顯提高；熱等靜壓處理可消除焊接后板材的顯微孔洞，使力學性能的穩定性提高。在拉伸過程中合金的焊接接頭優先在Laves相與基體的界面產生微氣孔，其聚集產生微裂紋并最終發生斷裂。
研究了在不同固溶及時效熱處理條件下Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr-0.6Fe亞穩β鈦合金的顯微組織演變和元素的再分配行為。在β單相區固溶保溫后爐冷至(α+β)兩相區的兩階段固溶處理，合金中生成了連續粗大的α晶界(αGB)和少量的晶內初生α相(αp)；進一步進行低溫/高溫兩階段的時效熱處理，在低溫時效過程中初步形成的ω相對在高溫終時效過程中生成的次生α(αs)片層尺寸有顯著的影響。用電子探針顯微分析表征熱處理過程中α相和β相之間的元素再分配行為并討論了對上述顯微組織演變的影響。結果表明，在固溶熱處理過程中αGB和αp附近的元素再分配使α相附近局部β穩定元素的含量較高，提高了該區域β基體的穩定性，在低溫時效過程中出現了無ω相析出的區域。在高溫終時效過程中，在ω相輔助形核的作用下晶內析出的αs片層尺寸較小，而在αGB附近約2 μm范圍內，因沒有ω相的輔助生成的αs片層尺寸較大。
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使用不同品質的鉻原料用真空感應熔煉制備GH4169母合金。用光學顯微鏡和掃描電鏡等設備研究合金錠中夾雜物的特征，并分析其形成機理。結果表明，鉻的純度提高則母合金中N、P、S和Mn元素的含量降低，母合金中夾雜物的類型由為氧化物、碳氮化物和復合型夾雜轉變為單一氧化物且其含量降低。
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在不同溫度區間、不同條件下進行GH4169合金的熱機械疲勞實驗測試其熱機械疲勞數據，研究了這種合金的熱機械疲勞行為。結果表明：GH4169合金在熱機械條件下的遲滯回線具有明顯的拉壓不對稱性；同相位時材料承受壓應力，反相位時承受拉應力。拉應力，是影響疲勞壽命的主要因素。應變幅較高時GH4169合金出現平均應力松弛，在高溫半周為先循環軟化后循環穩定，在低溫半周始終趨于循環穩定。
使用高度為50 m的落管研究了Sn-20% (質量分數) Ni包晶合金在重力和微重力作用下的凝固行為。用金相顯微鏡(OM)觀察了合金的凝固組織并使用圖像處理軟件IPP(Image Pro Plus)統計了樣品中的初生相、包晶相以及終凝相的含量，使用能譜儀(EDS)和X射線衍射(XRD)儀分析了樣品凝固組織中的成分分布和組成相。結果表明，Sn-20%Ni包晶合金的凝固以初生相在固液界面前沿形核、枝晶生長和包晶反應的形式進行，重力對初生相的生成和包晶反應都有顯著的影響，在微重力作用下的微觀組織配比、分布以及合金元素的分布都與在重力作用下明顯不同。在重力的作用下殘余初生相的含量和殘余初生相和包晶相的總量總是比在重力作用下的低，而包晶相的含量則總是比在微重力作用下的高。同時，樣品中溶質元素的分布與殘余初生相和包晶相的總量的分布趨勢基本一致。結果表明，微重力環境有利于Sn-20% Ni合金初生相的形核和長大，而重力環境則促進包晶反應，其原因與重力導致的浮力對流和晶核沉積有關。
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研究了中溫熱處理后Ti65合金中淬火馬氏體相的分解及其對室溫拉伸性能的影響。結果表明：在800℃/10 min熱處理后Ti65合金中淬火馬氏體相(α'相)內的β穩定元素向界面擴散，分解為α+β相；隨著保溫時間的延長，β相的形貌由不規則狀轉變為不同長寬比的棒狀。熱處理溫度的提高，分解產物顯著粗化。隨著中溫熱處理溫度升高或保溫時間的延長，室溫拉伸強度呈現快速降低、保持穩定和慢速降低三個階段。強度快速降低的原因是，馬氏體相分解使缺陷和界面密度降低，導致固溶和界面強化效果減弱；馬氏體相完全分解后，α板條粗化導致的強度降低和α2相彌散度的提高使強度提高，其綜合作用使強度保持相對穩定；中溫熱處理溫度提高到α2相析出溫度以上時，強度隨著α板條厚度的增加緩慢降低。
用水熱合成法制備納米熱障涂層材料Ln2(Zr0.7Ce0.3)2O7 (Ln=La, Nd, Sm, Gd)，表征其晶體結構、形貌、晶格參數、平均粒徑尺寸和比表面積并研究了相關的熱物性能及其機理。對XRD譜和Raman譜的分析表明，La2(Zr0.7Ce0.3)2O7、Nd2(Zr0.7Ce0.3)2O7和Sm2(Zr0.7Ce0.3)2O7均為燒綠石結構，而Gd2(Zr0.7Ce0.3)2O7為螢石結構。結合SEM觀察、體積收縮以及相對密度，分析了塊材的抗燒結性能。系統對比研究了晶體生長行為、熱膨脹系數和熱導率等熱物性能。結果表明：隨著Ln離子半徑的減小(La>Nd>Sm>Gd)Ln2(Zr0.7Ce0.3)2O7 (Ln=La, Nd, Sm, Gd)納米材料的晶體生長活化能和熱膨脹系數均呈增大的趨勢，而熱導率則呈降低的趨勢。
在0.05 mol/L H2SO4溶液中對773~833 K熱處理后的Fe76Si9B10P5非晶合金進行脫合金處理，采用脫合金法制備出Fe-Si-B-P納米多孔材料。利用X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡等手段以及電化學工作站表征其表面形貌、微觀結構和組成，研究其電化學性能。結果表明，熱處理后的Fe76Si9B10P5非晶合金晶化為α-Fe、Fe2B和Fe3P相，在脫合金過程中α-Fe晶粒優先溶解形成納米多孔結構，隨著熱處理溫度從773 K提高到833 K材料中納米多孔的孔徑從150 nm增大到260 nm。同時，較大的比表面積提供更多的催化活性位點使納米多孔Fe-Si-B-P具有比Fe76Si9B10P5非晶合金更優異的氧化還原性能。
用高溫煅燒、反應合成以及光還原等方法制備新型g-C3N4/Ag/BiOBr復合光催化材料，使用SEM、XRD、EPMA、FT-IR、XPS和UV-vis等手段對其表征，研究了這種復合材料在金鹵燈照射下對硝酸鹽氮(50 mg/L)的還原效果和氮氣選擇性。結果表明，使用1 g/L g-C3N4/Ag/BiOBr復合光催化材料，光反應180 min后硝酸鹽的去除率為95.2%。用g-C3N4/Ag/BiOBr光催化硝酸鹽氮的主要產物中N2的占比最高(為88.0%)，氮氣的選擇性為92.4%。g-C3N4/Ag/BiOBr催化劑中的Ag能促進對電子的捕捉，BiOBr的光生電子經銀單質轉移到g-C3N4的價帶上形成Z型復合光催化結構。這種復
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使用長50 m的落管研究Ni-Cr-Al-W-Ta鎳基單晶高溫合金在重力(1g)和微重力(μg)條件下的凝固行為。用金相顯微鏡(OM)觀察合金的凝固組織并用圖像分析軟件測量和統計一次和二次枝晶間距，使用掃描電鏡能譜(SEM-EDS)測定不同位置枝晶干與枝晶間的化學成分并計算微觀偏析系數。結果表明，在重力和微重力條件下這種合金的枝晶特征和合金元素的微觀偏析明顯不同。重力樣品一次和二次枝晶間距比微重力樣品的大，隨著凝固距離的增大一次枝晶間距的差異變大，而二次枝晶間距的差距變化不大。隨著凝固的進行，微重力樣品枝晶間Ta、Cr和Al元素的含量呈現先明顯升高后略微降低的趨勢，W元素含量呈現逐漸下降的趨勢，枝晶間液相的密度呈現略微降低的趨勢。重力樣品枝晶間Ta、Cr和Al元素含量的分布趨勢與微重力樣品基本相似，W元素含量的分布則與微重力樣品明顯不同，大部分凝固階段呈上升趨勢，使枝晶間液相的密度沿逆重力方向提高。上述結果表明，在重力條件下凝固前沿溶質密度差導致的對流作用微弱，不是造成枝晶間距增加的主要原因，主要原因應該與凝固前沿熱對流造成的溫度梯度的降低有關。
用微弧氧化(MAO)和磁過濾陰極真空弧離子鍍(FCVAD)在Zr-2合金表面制備ZrO2/Cr復合膜，用熱重分析儀(TGA)評估了Zr-2合金基體和ZrO2/Cr復合膜在900~1100℃蒸汽環境中的抗氧化性能，并分析其氧化后氧化層的截面結構、相組成和成分深度分布。結果表明，在900、1000和1100℃蒸汽環境中分別氧化3600 s后，ZrO2/Cr復合膜試樣單位面積增重約為Zr-2合金基體的3/8、1/4和2/5。在高溫蒸汽環境中，ZrO2/Cr復合膜表面氧化生成的致密Cr2O3膜能抑制氧向內擴散，提高鋯合金的抗蒸汽氧化性能，阻止鋯試樣在1000℃蒸汽環境中出現分離氧化。ZrO2/Cr復合膜的表面Cr層完全消耗前，Cr涂層的氧化主要取決于鉻向外擴散，而不是氧向內擴散。在蒸汽氧化過程中，MAO膜的中間層能抑制氫滲透進入鋯合金基體。
用場發射掃描電鏡(FE-SEM)和透射電鏡(TEM)觀察一種第四代鎳基單晶高溫合金長期時效和持久斷裂后的微觀組織和位錯組態，研究了這種合金在1000℃和1130℃長期時效過程中的組織演化和在1100℃/140 MPa條件下的持久性能。結果表明：這種合金具有較好的組織穩定性，在1000℃長期時效過程中γ'相逐漸長大，但是在1000 h后仍有較好的立方度且沒有TCP相析出。在1130℃長期時效500 h后γ'相發生連接和筏化；時效200 h后開始析出TCP相，時效1000 h后合金中TCP相的面積分數只有0.04%。在1130℃長期時效500 h后，γ/γ'界面形成位錯網并隨著時效時間的延長變得更加規則致密。這種合金在1100℃/140 MPa條件下的持久壽命為676.5 h，達到第四代鎳基單晶高溫合金水平。持久斷裂后γ'相發生N型筏化，合金中析出針狀TCP相(μ相)并在TCP相附近出現位錯塞積。在持久試驗過程中，合金中生成的γ/γ'界面位錯網和a<010>超位錯有利于提高其持久性能。
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采用粉末冶金法將合金元素Ti加到Cu40Zn基體中制備鈦黃銅，研究了Ti的添加量對黃銅微觀組織、界面結構、相組成以及力學性能的影響。結果表明：Ti在基體中固溶析出并與Cu40Zn反應生成了亞微米級的Cu2Ti4O顆粒和Ti納米團簇，隨著Ti含量的提高鈦黃銅的屈服強度、抗拉強度和硬度呈提高的趨勢。增大位錯運動阻力產生的第二相強化、釘扎產生的細晶強化以及加工硬化，使Cu40Zn的力學性能提高。綜合性能良好的Cu40Zn-1.9Ti，其屈服強度、抗拉強度、延伸率和硬度分別達到375 MPa、602 MPa、17.7%和163HV。
施加脈沖電流進行Ti-45.5Al-4Cr-2.5Nb(原子分數,%)合金的定向凝固并結合仿真實驗,研究了脈沖電流對其凝固組織和性能的影響。結果表明：隨著頻率為200 Hz的脈沖電流密度的增大電流集膚效應增強、熔體內電流集膚效應加重。在集膚層電流焦耳熱效應的作用下糊狀區側向散熱的熱流密度降低,使枝晶的平均偏離角減小,從而使合金的斷后延伸率增大。脈沖電流密度較小時,在焦耳熱效應和電磁攪拌的作用下熔體中枝晶的重熔和破碎使柱狀晶晶粒的徑向尺寸減小。但是,過量的焦耳熱使熔區的長度增大、溫度梯度減小,反而使晶粒的徑向尺寸增大。因此隨著電流密度的增大TiAl合金的抗拉強度先提高后降低,施加頻率為200 Hz、電流密度為35.3 mA/mm的脈沖電流TiAl合金的抗拉強度最大,比母合金鑄錠的抗拉強度提高了70.7%。電流密度為52.9 mA/mm時延伸率達到最大值,比母合金錠的延伸率提高了129.5%。
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用磁控濺射法在鋯合金基體表面制備Cr和CrAl層,并使其在1200℃/1 h水蒸汽中氧化,用掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜儀(EDS)和X射線衍射儀(XRD)等手段表征氧化前后涂層和Zr合金基體的微觀結構,研究了兩種涂層在(反應堆失水(LOCA)事故情況下的)高溫蒸汽環境中的抗氧化性能。結果表明：在1200℃/1 h水蒸汽中氧化后沒有涂層的鋯合金基體表面生成厚度約為100 μm的氧化膜；而在Cr涂層表面生成的致密Cr2O3層其厚度約為4 μm,表明氧化速率顯著降低。CrAl涂層氧化后表面生成致密的Cr2O3和Al2O3混合氧化層,其厚度只有0.8 μm,表明氧化速率進一步降低。這些
對第三代DD33單晶高溫合金進行標準熱處理、熱等靜壓以及不同制度的后續固溶和時效處理,并在850℃/650 MPa和1100℃/170 MPa條件下進行高溫持久性能實驗,使用金相顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線三維成像技術(XCT)等手段觀察和表征不同狀態的樣品,研究了熱等靜壓和熱處理對這種合金顯微組織和持久性能的影響。結果表明：鑄態DD33單晶高溫合金經過適當的熱等靜壓和后續熱處理工藝后,樣品的組織形貌(γ′相尺寸、體積分數與立方化程度)與標準熱處理態基本相同。與標準熱處理態合金相比,熱等靜壓處理后合金顯微孔洞的體積分數和尺寸均顯著降低,其體積分數從0.0190%降低到0.0005%,最大孔等效直徑從36.9 μm減小到14.2 μm。在850℃/650 MPa和1100℃/170 MPa條件下熱等靜壓后的樣品持久壽命均顯著延長。這表明,適當的熱等靜壓和熱處理能消除合金內部的顯微孔洞缺陷,使其持久性能顯著提高。
設計了三種微觀定向結構的Cu-W復合電觸頭材料,用差異顯著的形狀因子對其表征,研究了形狀因子對其導電性能和力學性能的影響?；谟行Ы橘|方程(GEM)和導電通道理論并結合仿真計算,得到不同骨架結構復合材料的電流密度分布及其與形狀因子的關系。結果表明,形狀因子F越接近1導電通道越容易形成團簇,導電性能越好；基于Mises屈服準則計算力學性能,仿真分析了不同結構復合材料的形變特性,提出其力學性能與形狀因子的關系,即隨著形狀因子圓形度的增大力傳導微元的穩定性隨之提高；形狀因子的圓形度越大,力傳導微元越不易發生變形,機械性能越好。根據Cu-W復合電觸頭材料的導電性能和力學特性,可進一步優化其綜合性能。
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為研究直流電流對亞包晶合金凝固過程的影響,選用與亞包晶合金都存在相似凝固過程的AMPD-4.1%SCN透明亞包晶模擬物為研究對象。使用顯微鏡感光器件(CCD)和智能通訊測溫儀表對實驗過程進行實時拍照和溫度記錄,研究了亞包晶透明模擬物在電場作用下的結晶過程和晶體生長規律。結果表明：在電場的作用下,由電遷移效應使定向結晶的亞包晶模擬物的初生β相顆粒逐漸向正極方向遷移,使凝固界面前沿的液相成分與包晶點的成分(0.05%SCN,原子分數)接近,從而促進包晶反應的進行；電場的作用使電流偏聚產生的焦耳熱效應和溶質富集引起的成分過冷,使定向凝固的枝晶尖端產生特殊分裂的生長形貌,使枝晶尖端分裂,枝晶間距減小。
通過控制沉積時間制備S5-C/ZrC-SiC、S15-C/ZrC-SiC、S30-C/ZrC-SiC和S50-C/ZrC-SiC等不同熱解碳界面層厚度的復合材料,研究了不同熱解碳界面層厚度C/ZrC-SiC復合材料的密度與微觀組織、燒蝕性能的變化規律及其機理。結果表明：隨著熱解碳界面層厚度的增大,C/ZrC-SiC復合材料SiC基體含量、密度和氣孔率不斷降低,但是裂解ZrC基體的含量表現出先降低而后增大的變化規律。S30-C/ZrC-SiC復合材料20 s短時間氧乙炔燒蝕性能最優,其質量燒蝕率和線燒蝕率分別-0.84 mg/s和3.00 μm/s；但是S15-C/ZrC-SiC復合材料長時間循環60 s燒蝕性能最優,其質量燒蝕率和線燒蝕率分別為1.22 mg/s和3.80 μm/s。其原因是,C/ZrC-SiC復合材料20 s氧乙炔燒蝕作用機理主要為機械沖刷,而C/ZrC-SiC復合材料的第二次60 s氧乙炔燒蝕發生了由機械沖刷向熱物理和熱化學燒蝕機理的轉變。
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對高Nb-TiAl合金進行多步熱壓縮,研究其高溫變形行為及其板材的性能。結果表明,熱壓縮變形后高Nb-TiAl合金的組織中等軸γ晶粒和α晶粒的增多、層片晶團的體積分數和尺寸降低,使其變形能力提高。根據這些結果確定了最優軋制工藝為應變速率低于0.5 s-1、道次變形量前期應不高于25%、變形溫度高于1150℃。選用上述工藝對其其進行5道次大變形量軋制,制備出表面質量良好、無缺陷的高Nb-TiAl合金板材,其尺寸為600 mm×85 mm×3 mm。這種板材具有雙態組織,平均晶粒尺寸小于5 μm,其室溫屈服強度、抗拉強度和塑性分別為948 MPa、1084 MPa和0.94%,800℃下抗拉強度為758 MPa。
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在電解液中添加不同濃度的氧化亞銅微粒,然后在TC4鈦合金表面制備摻雜銅氧化物的微弧氧化層。在模擬海水中進行微弧氧化層的摩擦磨損和抗菌實驗,并使用掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、X光電子能譜儀(XPS)和顯微硬度儀等手段對比研究了摻雜氧化亞銅的微弧氧化層的微觀結構和性能。結果表明：摻雜氧化亞銅的微弧氧化層表面呈多孔形貌特征,但是微孔的數量較少和孔徑尺寸較小,氧化亞銅微粒在膜層中以氧化銅和氧化亞銅兩種形式存在；與未摻雜氧化亞銅的微弧氧化層相比,添加不同濃度氧化亞銅的微弧氧化層在模擬海水中的抗磨損性能和抗菌性能顯著提高,但是微弧氧化層中的銅元素使其耐蝕性有所降低。
使用氧化石墨烯和乙酰丙酮鈷為原料,用溶劑熱和高溫煅燒法合成了一系列三維多孔rGO@Co/CoO納米復合材料。采用X射線衍射(XRD)和X射線光電子能譜(XPS)表征了材料的晶體結構及元素組成,用拉曼光譜分析了材料內部的石墨化程度及結構缺陷,用掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)觀察和分析了材料的形貌及微觀結構。結果表明,煅燒溫度為350、500及650℃制備的產物分別為rGO@CoO復合材料、面心立方(fcc型)rGO@Co納米復合材料以及雙晶型(fcc和hcp型)rGO@Co納米復合材料。填充量(質量分數)為10%時,S500的吸波性能最優異,RLmin值為-74.5 dB,對應的頻率為13.9
提出一種氧化+粉鍛(粉末鍛造)新工藝并用其制備了FeCr-ODS鐵素體合金。使用SEM、XPS、EPMA和TEM等手段對其表征,研究了粉末表面和內部氧化物的生成、演變以及合金中納米氧化物彌散相的種類和分布特征。結果表明,在低溫氧化過程中粉末表面生成了一層Fe的氧化膜,在隨后的加熱過程中粉末表面的O元素轉移并與Y和Ti元素反應生成了Y-Ti-O納米氧化物彌散相。通過納米氧化物彌散相在粉末成型過程中的演變,闡明了粉鍛對位錯和納米氧化物析出相形成的貢獻。用這種工藝制備的ODS鐵素體合金,大量細小的Y2TiO5析出相均勻地分布在基體中,晶界上只有少量大顆粒Y2O3。
采用化學腐蝕技術解決激光選區熔化(Selective laser melting, SLM)成形鈦合金表面黏附粉末導致表面粗糙的問題,系統研究了腐蝕溶液成分及工藝參數對SLM成形TC4鈦合金表面粗糙度的影響。研究結果表明,腐蝕液的成分配比與腐蝕時間是主要的影響因素,隨著HF/HNO3體積比的減小,樣品表面粗糙度降低效果減弱。當HF/HNO3=1/4時,隨著腐蝕時間的增加,樣品表面粗糙度顯著降低,但當腐蝕時間過長時會造成對基體的損傷。當HF∶HNO3體積比=1∶4,腐蝕時間為9 min時,樣品表面粗糙度為2.52 μm,同時腐蝕處理過程對樣品的尺寸影響較小(降低0.12 mm),此時達到一個最佳狀態。
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使用銅模鑄造法制備(Ti45.7Zr33Ni3Cu5.8Be12.5)(1-0.01x)Nb x (x=0、2、4、6、8和10,記為Nb0、Nb2、Nb4、Nb6、Nb8和Nb10)的TiZr基非晶合金復合材料,研究了添加Nb元素對TiZr基非晶復合材料性能的影響。結果表明,Nb元素含量的提高使材料中β相的晶粒尺寸更大、體積分數提高和形變誘發馬氏體相變受到抑制。Nb元素的添加,使這種非晶復合材料的塑性大大提高,而屈服強度降低。值得注意的是,Nb元素的添加還提高了非晶復合材料力學性能的可重復性。在Nb0~Nb4等具有形變誘發相變的非晶復合材料生成的小板條α''馬氏體,能誘導多重剪切帶的生成。在Nb6~Nb10這種未發生形變誘發相變行為的非晶復合材料中,大量位錯在β相中產生并在界面處積累形成位錯臺階,從而引發多重剪切帶的形成,最終使非晶復合材料的塑性提高。
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應用Gleeble熱模擬技術、EBSD、SEM和OM系統地研究了高溫合金GH4169在溫度為1000~1150℃、應變速率為 0.01~1 s-1條件下變形的動態再結晶機制和組織演變規律。結果表明：在1000~1150℃、應變速率為 0.01~1 s-1條件下高溫合金GH4169的變形抗力最高可達400 MPa；基于動態材料模型繪制出此合金的功率耗散圖和流變失穩圖，得到了該合金優化的加工區間變形參數為1020~1070℃和0.03~0.63 s-1。分析GH4169在變形過程中動態再結晶演化規律，明確了動態再結晶晶粒以在原奧氏體晶界處的非連續動態再結晶為主，連續動態再結晶以亞晶持續旋轉機制形核。還確定了Σ3n非共格孿晶界演變規律，動態再結晶晶粒的體積分數比越大晶粒越細小Σ3晶界密度越高，動態再結晶晶粒的長大優先于Σ3n非共格孿晶界的形成。
對用電子束冷床爐(EB爐)熔煉的TC4鈦合金熱軋板材進行三火軋制變形，研究了退火溫度對其顯微組織、織構和力學性能的影響。結果表明：TC4鈦合金的原始軋態組織為雙態組織，由初生α相和β轉變組織構成。退火后等軸α相的含量提高，次生α相的含量降低并趨于球化，組織的等軸化程度提高，在900℃退火后合金的顯微組織轉變為等軸組織。隨著退火溫度的提高α相晶粒的偏聚方向發生了變化，織構類型由初始的B型織構轉變為B型織構與T型織構的混合織構類型，最終再轉變為B型織構。在800℃退火后α晶粒的擇優取向最弱，其織構類型為B型織構和T型織構組成的混合織構，較強織構的成分為：φ2=0°截面，{0001}<31ˉ2ˉ0>和{0001}<98ˉ1ˉ0>；φ2=30°截面，{0001}<31ˉ2ˉ0>和{0001}<12ˉ10>。對材料進行室溫和高溫(400℃)拉伸實驗，可得到TC4鈦合金強度及塑性與退火溫度間的關系：退火溫度的提高使合金的抗拉強度提高、屈服強度降低、改善了塑性，合金屈強比的降低使其可靠性提高。
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使用Gleeble-3800熱模擬試驗機對TA5鈦合金進行等溫恒應變速率壓縮，研究其在變形溫度為850~1050℃、應變速率為0.001~10 s-1和最大變形量為60%條件下的高溫熱變形行為；建立了引入物理參量的應變補償本構模型，并根據DMM模型得到了加工圖。結果表明：TA5鈦合金為正應變速率敏感性和負變形溫度相關性材料；考慮物理參量的應變補償本構模型具有較高的預測精度，其相關系數R為0.99，平均相對誤差AARE為8.95%。分析加工圖和觀察微觀組織，發現失穩區域(850~990℃，0.05~10 s-1)的主要變形機制為局部流動；穩定區域(870~990℃，0.005~0.05 s-1)的主要變形機制為動態回復和動態再結晶。TA5鈦合金的最佳熱加工工藝參數范圍為870~990℃和0.005~0.05 s-1。
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使用掃描電子顯微鏡(SEM)、能量色散光譜儀(EDS)、光學顯微鏡(OM)及X射線衍射儀(XRD)等手段分析了Mg-14Al-5Si合金的組織和成分，用布洛維硬度計和電子萬能試驗機測試了這種合金的力學性能，研究了在Mg-14Al-5Si合金中添加不同量的Y元素對其組織和力學性能的影響。結果表明：在Mg-14Al-5Si合金中分別添加0.5%、0.8%、1.0%和1.5%(質量分數，下同)的Y元素，使合金中的Mg2Si相由粗大的樹枝狀變為多邊形和圓形，共晶β-Mg17Al12相由粗大的連續網格狀變為細小的網格狀和孤島狀。Y的添加量為1.0%時改性效果最佳，Mg2Si相的平均尺寸由42.21 μm減小到8.15 μm，此時合金的力學性能最佳，硬度為135 HB，抗拉強度為147 MPa，屈服強度為76 MPa,伸長率為5.04％。在Y的添加量為1.5%的合金中發現白色塊狀的Mg-Si-Y化合物。Y元素能促進Mg2Si相形核、抑制其各向異性生長，并在β-Mg17Al12相的生長前沿偏析形成過冷結構，抑制其生長。
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用顯微硬度測試、差示掃描量熱法(DSC)和高分辨透射電鏡(HRTEM)觀察等手段研究了Al-Mg-Si合金人工時效過程中的硬化、組織變化以及早期析出相的演變。結果表明：在170℃時效的合金具有更高的峰值硬度。在時效初期晶內析出高數量密度的溶質原子團簇和GP區，合金的硬度顯著提高。在170℃處理4 h后合金的硬度達到峰值，此時晶內析出相以針狀β″相為主，β″相與Al基體界面三維共格應變是合金強化的主要原因。同時，晶界析出相呈斷續分布狀態。隨著時效時間的增加β″相開始粗化，晶界析出相的連續程度降低。在過時效階段晶內析出相的嚴重粗化和數量密度的降低，使合金的硬度劇烈降低。在時效的初始階段，合金的析出序列為過飽和固溶體→球形原子團簇→針狀GP區→針狀β″相。
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