本文利用扫描电子显微镜（SEM）和高分辨透射电子显微镜（HRTEM）研究了固溶处理和时效处理过程中铝硅二元合金中硅颗粒、析出相及硅颗粒与铝基体界面处的微观结构变化特征。研究结果表明：随着固溶时间的延长,硅颗粒的形态由树枝状逐渐变成椭球状和球状;时效过程中,溶入α-Al基体中的硅原子会在铝基体中聚集,形核并形成沿铝基体{111}面生长的硅析出相,同时还会在硅颗粒上析出一层硅的纳米孪晶,这些纳米孪晶会随着时效时间的延长不断长大。硅的孪晶壳层中存在大量孪晶和其他缺陷,除了常见的SiΣ3（111）孪晶外,观察到的孪晶类型还包括多重孪晶,如五重孪晶。

采用金相、SEM和EDS分析方法，研究了时效及变质处理后高锰钢的析出相演变行为及性能。研究表明：随着时效温度的升高，析出相由粒状转变为针状，在580℃时效1h时，组织上出现了珠光体转变。时效时间延长到2h后，460℃时效粒状析出相转变为针状，并且也发生了珠光体转变。520℃和580℃时效2h和时效1h的组织相同。通过EDS研究表明，粒状析出相为亚稳相，针状析出相为稳定相。520℃时效1h时，冲击断口有大量韧窝，磨损量最少，磨损形貌基本没有剥落。

采用疲劳测试、拉伸试验、金相显微电镜、扫描电镜和透射电镜技术研究不同时效处理状态的Al-Mg—Si-Cu合金在循环载荷作用过程中力学性能的演变和疲劳断口特征。结果表明：过时效合金的疲劳寿命最长，峰值时效合金的疲劳寿命最短；欠时效和峰值时效合金的屈服强度在疲劳过程中出现下降，且欠时效合金表现得尤为显著，欠时效合金的伸长率随循环次数的增加而增加；过时效合金的强度在疲劳过程中得到提高，而伸长率在疲劳寿命后期出现大幅下降。疲劳裂纹在样品表面萌生后倾向于沿晶界增殖并形成裂纹源区，过时效合金在射线状裂纹增殖区与瞬断区之间还出现了沿晶扩展区。

利用光学显微镜、背散射电子衍射（EBSD）显微分析及高分辨透射电镜（TEM）等分析技术，研究了不同退火温度及卷取处理对Ti—V超低碳烘烤硬化冷轧钢板的再结晶晶粒尺寸、组织、织构以及第二相粒子的影响。结果表明：在高于750℃退火，试样均已完成再结晶过程，退火温度的升高，有利于得到均匀的铁素体组织和提高{111}织构的强度，但对α织构的影响较弱，卷取处理试样较易获得强的{111}织构。第二相粒子的形态、大小和分布也影响着织构的形成发展。

通过示差扫描量热法（DSC）、透射电镜（TEM）和电阻率测量方法研究电场处理对2E12铝合金时效微观组织和时效动力学的影响。研究结果表明：预变形190℃时效5 h处理的2E12铝合金样品时效过程中施加电场能使促进后续时效进程,使DSC曲线中S相析出放热峰的峰值温度降低15℃,最大相变速率增加75%,相变完成所需时间减少20%。施加电场能使铝空位形成能降低26%,增加铝空位的浓度,从而导致预变形2E12铝合金样品时效过程中在位错线上形核的S′相粒子体积分数和尺寸更大。这些粒子阻碍了基体内位错密度由于回复而降低的过程,使得样品在时效处理后保持较高密度的位错。位错与空位的共同影响使得后续时效过程中S相析出的速率加快。

在实验室分析了不同成分、不同控制轧制工艺生产的微合金高强度船板钢的晶粒大小,析出相的形貌、分布和组成,为制订该钢种的生产工艺提供了主要依据.