· 高性能单晶、定向、铸造高温合金、变形高温合金
· 耐热钢、医用金属材料、特种金属材料
· 合金熔炼、定向凝固和单晶技术、变形加工技术、气雾化制粉、热处理和热等静压技术、增材制造技术
· 先进凝固理论和晶体生长理论、塑形变形理论、微观结构表征、各类性能测试和失效分析

1）解决高推重比航空发动机涡轮叶片材料“卡脖子”技术瓶颈，自主研制出高性能第四代镍基单晶高温合金，在1100℃/137MPa条件下的持久寿命达500h以上，持久性能超国外同代次单晶高温合金的水平，并制备出复杂结构涡轮叶片。
2）深入研究了航空和燃气发动机用高温合金的成分设计，获得了Re、Ru、Mo、Co等难熔元素对合金凝固特性、凝固组织、凝固缺陷等方面的影响，探索 了合金元素的强化机制、蠕变机理和组织均匀化原理，为高代次先进单晶高温合金的设计提供理论基础。
2）研究了拉晶速率、温度梯度、晶体取向、凝固组织和缺陷的相关作用关系，探索了高梯度定向凝固技术特征，提出了单晶制备中晶体取向偏离等凝固缺陷的影响因素和控制技术。
3）探索了单晶制备过程中晶粒的竞争淘汰生长机制和螺旋选晶过程，优化了单晶制备过程中选晶器结构参数和凝固工艺，为单晶高温合金的制备提高技术支持。
4）协作研发了满足700℃级锅炉电站用低成本镍基变形高温合金，基于研发合金制备的锅炉管已成功完成批量制备，并在国家700℃超超临界机组关键部件验证试验平台进行挂管验证。
5）获得了先进镍基变形高温合金强化元素和耐蚀元素的耦合作用机理和添加原则，明确了热处理制度对合金组织和高温力学性能的影响，掌握了合金强化相的粗化长大规律，进一步探索了合金的强韧化和变形机理，为高强变形高温合金的设计和制备提供理论指导。

2024
一种提高第二代镍基单晶高温合金高温持久寿命的热处理工艺，发明专利，授权日期：2024-02-20，专利号：ZL 202211347596.3
2023
一种非均匀结构单晶涡轮叶片及其制备方法，授权日期：2023-08-04，专利号：ZL 202210350200.4
一种镍基变形高温合金的欠时效热处理工艺，授权日期：2023-09-14，专利号：ZL 202211112998.5
一种无中温脆性的高强镍基变形高温合金，授权日期：2023-10-20，专利号：ZL 202211113006.0
2022
一种高承温能力的镍基单晶高温合金及其制备方法，授权日期：2022-02-11，专利号：ZL 202010792537.1
2021
一种镍基单晶高温合金母合金的熔炼法制备方法，授权日期：2021-06-01，专利号：ZL 2020107759992
2020
一种适用于铸造高温合金的过时效热处理工艺，授权日期：2020-01-07，专利号：ZL 201710967193.1
一种铁镍基高温合金及其制备方法，授权日期：2020-01-07，专利号：ZL 201710965438.7
一种小尺寸塑性材料高温压缩屈服强度测量的压缩夹具及方法，授权日期：2020-09-15，专利号：ZL 201710776195.2
2019
一种高强低膨胀高温合金，授权日期：2019-01-25，专利号：ZL 201710262517.1
一种提高锅炉管奥氏体耐热钢失效冲击韧性的热处理工艺，授权日期：2019-02-01，专利号：ZL 201710828794.4
一种低成本高强度的管材料及其制备方法，授权日期：2019-09-24，专利号：ZL 201710967289.8
一种用内耗表征和分析镍基镍铁基高温合金晶界特性的方法，授权日期：2019-04-23，专利号：ZL 201610173922.1
一种沉淀强化耐热钢及其制备工艺，授权日期：2019-06-18，专利号：ZL 201710965439.1
一种高强耐磨高温合金及其制备方法，授权日期：2019-05-07，专利号：ZL 201710967173.4
一种高碳奥氏体耐热钢及其制备方法，授权日期：2019-01-04，专利号：ZL 201710263602.X
一种奥氏体耐热钢及其制备方法，授权日期：2019-01-25，专利号：ZL 201710263001.9
一种高铌含量奥氏体耐热钢及其制备方法，授权日期：2019-02-21，专利号：ZL 201710262553.8
一种提高奥氏体耐热钢力学性能的热处理方法，授权日期：2019-06-14，专利号：ZL 201710262494.4
一种具有优异高温强度与稳定性的管材料及其制备方法，授权日期：2019-06-14，专利号： ZL 201710965424.5
一种提高奥氏体耐热钢时效后室温冲击韧性的热处理方法，授权日期：2019-07-30，专利号： ZL 201710262996.7
一种奥氏体钢锅炉管内外壁表面改性的方法，授权日期：2019-07-30，专利号：ZL  201710262516.7
2018
一种获得镍铁铬基变形高温合金弯曲锯齿晶界的热处理工艺，授权日期：2018-07-17，专利号：ZL 201710084310.X
一种提高镍铁基变形高温合金高温拉伸塑性的热处理工艺，授权日期：2018-07-17，专利号：201710039623.3
一种奥氏体耐热钢及其热处理，授权日期：2018-07-10，专利号：201610829406.X
一种金属管道表面在线合金化装置，授权日期：2018-02-06，专利号：201720419942.2 2017
棒状试样持久蠕变试验用夹持装置，授权日期：2017-03-05，专利号： 201621054659.6
一种预测700℃电站用γ′强化型高温合金持久强度的方法，授权日期：2017-12-26，专利号： 201510549957.6
一种锅炉过/再热器用奥氏体不锈钢管表面合金化方法，授权日期：2017-02-15，专利号： 201410616318.2
一种冷轧离心铸造再热器管材及其制备工艺，授权日期：2017-12-22，专利号： 201610829490.5
一种双面电沉积异种镀层的电镀装置及电镀方法，授权日期：2017-12-19，专利号： 201510857473.8
一种超临界二氧化碳腐蚀实验装置，授权日期：2017-11-28，专利号： 201720420479.3
一种曲柄滑块机构控制的循环氧化实验装置及氧化性能测试方法，授权日期：2017-07-07，专利号：201510071307.5
2016
一种变形镍铁铬基高温合金的热处理工艺，授权日期：2016-04-06，专利号：201410115190.1
一种镍-铁-铬-硼系高温合金的热处理工艺，授权日期：2016-06-22，专利号： 201410480000.6
用于观察镍铁基高温合金组织中δ-Ni3Nb相的金相腐蚀剂及其使用方法，授权日期：2016-11-16，专利号： 201510071208.7
一种冷轧态镍铁基高温合金晶界强化的热处理工艺，授权日期：2016-03-23，专利号： 201410384335.8
一种含稀土的高铁镍铁基双相合金，授权日期：2016-03-23，专利号： 201410216377.0
一种动态高温高压氧化实验装置, 授权日期：2016-07-06，专利号： 201310529916.1
一种抗氧化铁镍基合金, 授权日期：2016-05-11，专利号： 201310431988.2
一种低膨胀抗氧化Ni-Fe-Cr基高温合金及其制备方法，授权日期：2016-03-23，专利号： 201310397115.4
一种蒸汽氧化实验用多室串联除氧装置，授权日期：2016-01-20，专利号： 201520524807.5
一种提高燃煤锅炉受热面管道抗烟气腐蚀性能的方法, 授权日期：2016-05-08，专利号： 201410155119.6
一种双面电沉积异种镀层的电镀装置，授权日期：2016-04-13，专利号： 201520973628.X
一种适用于奥氏体耐热钢炉管材料的热处理方法，授权日期：2016-11-30，专利号： 201410384333.9
2015
一种用于金属材料高温拉伸性能测试的板状拉伸试样与夹具的连接结构，授权日期：2015-05-15，专利号：201520039865.9
一种曲柄滑块机构控制的循环氧化实验装置，授权日期：2015-10-07，专利号： 201520099073.0
2013
一种用于超高温定向凝固的金属电阻加热装置, 授权日期：2013-01-16，专利号： 200910022026.5
2012
一种用NiAl-Re共晶制备的Re金属丝及制备方法，授权日期：2012-11-21，专利号： 201110051633.1
一种定向凝固用熔炼测温装置，授权日期：2012-11-14，专利号： 201110094403.3

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