为了研究固态相变对马氏体钢激光熔覆成形过程应力演化的影响，建立了考虑降温过程马氏体相变的热-力耦合激光单道熔覆及多层多道堆积有限元模型。在实测材料物性参数的基础上，对单道熔覆及多层多道堆积应力演化进行了有限元分析。分析结果表明，马氏体相变对应力场演化影响显著，同只考虑热-力耦合的模型计算结果相比，考虑固态相变的情况下，有限元结果同实验值比较吻合，残余应力水平显著降低，且分布规律明显不同。

采用激光冲击强化技术对初始相为奥氏体的NiTi形状记忆合金进行强化处理，研究了NiTi形状记忆合金力学性质的变化。实验发现激光冲击强化后NiTi合金的影响层深度在300 μm左右，表面硬度提高了约10%。通过数字图像相关技术从拉伸过程拍摄的照片中得到材料的应变，从而获得NiTi合金的应力应变关系的变化。激光冲击强化后NiTi样品的超弹性应力应变曲线表明相变应力几乎没有变化，马氏体的屈服应力下降了约100 MPa，最大相变应变减少了13%。激光冲击强化产生的超高应变率的塑性变形导致材料硬度提高，超弹性应变减少。

基于有限元软件SYSWELD平台,建立激光熔凝三维有限元模型,编制宽带热源的FORTRAN子程序,采用不同的工艺参数对42CrMo钢表面的单道激光宽带熔凝区的组织和残余应力进行数值计算与分析。测定了激光熔凝表层的热循环曲线,利用扫描电镜(SEM)观察熔凝区相变。结果表明,工艺参数对熔凝区残余应力分布状态影响较大,激光线能量密度(ρE)过高或过低,均影响熔凝层的表面成型质量; 当激光束输出功率为3500 W,扫描速率在600～1000 mm/min时(即ρE=20.9～35.0 J/mm2),熔凝区可获得有利的残余压应力分布。42CrMo钢母材组织为铁素体+珠光体,经激光处理后,熔凝区组织转变生成的马氏体相比例高达95%以上。

利用NEL-2500A轴向快速流动CO2激光器对40Cr钢进行了激光淬火处理,又利用Nd∶YAG激光器对40Cr钢的淬火马氏体强化区进行了激光冲击强化处理,选用K9玻璃为约束层。处理结果表明,40Cr钢的复合强化处理区与激光淬火强化处理区相比,马氏体区表面发生了超塑性形变,马氏体发生了细化和碎化,位错密度大大增高。各项机械性能都得到了大幅提高,其中,硬度提高了10.9%,耐磨性提高了100%,尤其是材料内部残余应力全部变成了残余压应力,表面最大残余应力达到-372 MPa。

利用磁控溅射的方法在氧化后的单晶Si基片上制备了TiNi形状记忆合金薄膜,利用示差扫描量热法和原位X射线衍射研究了薄膜的马氏体相变特征.通过60keV质子注入(辐照)薄膜样品研究了H⁺离子对合金薄膜马氏体相变特征的影响,结果表明氢离子注入后引起了马氏体相变开始M_s和结束点M_f以及逆马氏体相变开始A_s和结束温度A_f的下降,而对R相变开始R_s和结束温度R_f影响不大.掠入射X射线衍射表明H⁺离子注入后有氢化物形成.H⁺离子注入形成的氢化物是引起相变点的变化的主要因素.