本课题近三年来在国际国内期刊上发表学术论文30余篇，其中被SCI检索20余篇，以下是代表性的学术论文及其创新点。

1. Z.H. Cai, H. Ding, R.D.K. Misra, S.Q. Qiguan, Mechanistic contribution of the interplay between microstructure and plastic deformation in hot-rolled Fe–11Mn–2/4Al–0.2C steel. Materials Science & Engineering A, 2016, 652: 205-211.

论文的意义以及创新点：本文研究了热轧Fe–11Mn–2Al–0.2C（2Al）钢和Fe–11Mn–4Al–0.2C（4Al）钢的显微组织和塑性变形行为。2Al钢具有极高的抗拉强度（1407MPa）和优秀的延伸率（31.4%）。2Al钢如此高抗拉强度的主要来自高硬度的新相变的马氏体和PLC效应。相比之下，4Al钢抗拉强度较低（<1200MPa），但其延伸率要高于2Al钢（34-40%），这主要来自TRIP效应的作用以及a铁素体和d铁素体的协调变形的结果。

2. Z.H. Cai, H. Ding, H. Kamoutsi, G.N. Haidemenopoulos, R.D.K. Misra, Interplay between deformation behavior and mechanical properties of intercritically annealed and tempered medium-manganese transformation-induced plasticity steel. Materials Science & Engineering A, 2016, 654: 359-367.

论文的意义以及创新点：本文研究了热轧Fe–0.18C–10.62Mn–4.06Al–0.03Nb钢的显微组织、力学性能和塑性变形行为。该热轧钢具有优秀的力学性能组合，总延伸率为48%，抗拉强度为1012MPa，屈强比为0.58。之所以有如此优秀的力学性能是TRIP效应、不连续TRIP效应、奥氏体a铁素体和d铁素体协调变形共同作用的结果。研究表明奥氏体的稳定性受淬火温度和回火温度的影响，此结论得到DICTRA模拟结果的支持。本文的研究结果强调了通过控制淬火和回火温度来达到控制材料力学性能的目的。

3. Z.C. Li, H. Ding, R.D.K. Misra, Z.H. Cai, H.X. Li, Microstructural evolution and deformation behavior in the Fe-(6, 8.5)Mn-3Al-0.2C TRIP steels, Materials Science & Engineering A, 2016, 672:161-169.

论文的意义以及创新点：本文研究了中锰热轧Fe-(6, 8.5)Mn-3Al-0.2C TRIP钢的组织演变和变形行为。研究表明，8.5Mn钢的力学性能优于6Mn钢，经750℃保温1h并淬火+200℃回火20min热处理后，8.5Mn钢的抗拉强度为1112 MPa，延伸率为39.3%，强塑积达到了最高的43.7GPa%。随着Mn含量的增高，奥氏体体积分数增加，而且奥氏体的形态会更俱多样化。8.5Mn钢中形态多样的奥氏体具有不同的稳定性梯度，从而使8.5Mn钢中产生了不连续TRIP效应，8.5Mn钢的优良力学性能由不连续TRIP效应和铁素体变形的共同作用产生。文中的模拟图清晰展现了6Mn钢和8.5Mn钢的奥氏体形态的不同。6Mn钢中奥氏体形态比较单一，奥氏体晶粒尺寸比较统一；8.5Mn钢中奥氏体形态更具多样化，有块状奥氏体和条状奥氏体组成，奥氏体晶粒尺寸差别较大。

4. Z.C. Li, R.D.K. Misra, Z.H. Cai, H.X. Li, H. Ding, Mechanical properties and deformation behavior in hot-rolled 0.2C-1.5/3Al-8.5Mn-Fe TRIP steel: The discontinuous TRIP effect, Materials Science & Engineering A, 2016, 673:63-72.

论文的意义以及创新点：本文研究了热轧0.2C-1.5/3Al-8.5Mn-Fe TRIP 钢的力学性能和变形行为。其中1.5Al钢经Q&T热处理后，奥氏体体积分数最高可达到80%，其最优力学性能为：抗拉强度1373 MPa，延伸率31.8%。而3Al钢具有更高的延伸率(34.5%)，但其抗拉强度稍低(1110MPa)。1.5Al钢和3Al钢中都出现了不连续TRIP效应，研究表明，1.5Al钢的优良力学性能主要归因于不连续TRIP效应，而3Al的力学性能主要归因于不连续TRIP效应和δ铁素体变形的共同作用，其中δ铁素体能提高实验钢的延伸率。1.5Al钢和3Al钢中的不连续TRIP效应都是因为两种钢中的奥氏体形态不均，粒状奥氏体中C和Mn元素含量较高，块状奥氏体中C和Mn元素含量较低，所以粒状奥氏体的稳定性要高于块状奥氏体，形态不一的奥氏体具有不等的稳定性，这是这两种钢中都出现不连续TRIP效应的根本原因。

5. Yu Chen, Hua Ding, Jizhong Li, Zhihui Cai, Jingwei Zhao, Wenjing Yang, Influence of multi-pass friction stir processing on the microstructure and mechanical properties of Al-5083 alloy. Materials Science & Engineering A, 2016, 650:281-289.

论文的意义以及创新点：本文主要研究了多道次FSP对冷轧态5083铝合金板材组织和性能的影响。经过单道次FSP后，搅拌区组织细化。增加后续的加工道次并不会对搅拌区的组织和性能造成进一步的影响。然而增加加工道次可以有效地提高搅拌区组织的高温稳定性能。

6. Yu Chen, Hua Ding, Zhihui Cai, Jingwei Zhao, Jizhong Li, Effect of initial metal temper on microstructure and mechanical properties of friction stir processed Al-7B04 alloy. Materials Science & Engineering A, 2016, 650:396-403.

论文的意义以及创新点：本文主要研究了单道次FSP对不同热处理状态下的7B04铝合金板材组织和性能的影响。研究表明，当原始母材为时效硬化态时，搅拌区将会在FSP后软化，这是由于原始的强化相在FSP过程中回溶，析出强化作用减弱造成的。相反，当原始母材为时效软化态时，搅拌区将会在FSP后硬化，这是由于FSP过程中晶粒发生细化，细晶强化作用提升了搅拌区的性能。

7. Na Zan, Hua Ding, XiaoFei Guo, ZhengYou Tang, Effects of grain size on hydrogen embrittlement in a Fe-22Mn-0.6C TWIP steel. International Journal of Hydrogen Energy, 2015, 40(33):10687-10696.

论文的意义以及创新点：本文主要研究了晶粒尺寸和氢含量对热轧Fe-22Mn-0.6C TWIP 钢氢脆的影响。原始材料经过不同的热处理得到晶粒尺寸为4μm 到45μm的材料。通过慢拉伸实验研究预充氢后材料的氢脆敏感性。实验结果表明，该钢种易发生氢脆。和未充氢的材料比较，充氢后材料的断裂强度和断裂应变都有所下降，随着晶粒尺寸的增大材料的氢脆敏感性增强，因为随着晶粒尺寸的增大，晶界单位面积氢含量增大；随着晶粒尺寸的增大，孪晶体积密度增大，容易在孪晶界发生断裂。

8. Z.H.Cai, H.Ding, R.D.K. Misra, Z.Y. Ying, Austenite stability and deformation behavior in a cold-rolled transformation-induced plasticity steel with medium manganese. Acta Materialia, 2015, 84:229-236. 

论文的意义以及创新点：本文系统地研究了热处理温度和时间对奥氏体稳定性的影响。通过研究不同温度淬火后的Fe-11Mn-3.8Al-0.18C冷轧试样的组织演变和力学行为可知，晶粒尺寸是影响奥氏体稳定性的主要因素。Mn元素在奥氏体晶粒中的不均匀分布会造成奥氏体具有不同等级的稳定性，从而引起不连续TRIP效应。此外，随着淬火温度的提高，Mn元素的分布越来越不均匀；但是随着保温时间的延长，Mn元素从铁素体扩散到奥氏体，使奥氏体稳定性提高，而且Mn元素的分布也越发均匀。对不同温度淬火后的冷轧试样的显微组织、力学性能和应变硬化行为综合分析后可知，奥氏体稳定性最佳时对应的晶粒尺寸为0.55～0.65μm，实验钢的综合力学性能也最好（淬火温度为770℃时抗拉强度1007MPa，总伸长率65.1%）。超出这个晶粒范围后，奥氏体要么过于稳定要么太不稳定。

9. Z. Y.Tang,  R.D.K.Misra, M. Ma, N. Zan,  Z.Q.Wu, H.Ding , Deformation twinning and martensitic transformation and dynamic mechanical properties in a Fe-0.07C-23Mn-3.1Si-2.8Al TRIP/TWIP steel, Materials Science & Engineering A, 2015, 624:186-192.

论文的意义以及创新点：研究了Fe–0.07C–23Mn–3.1Si–2.8Al TRIP/TWIP钢的变形孪晶、马氏体相变和动态力学性能，发现在应变速率为101~103s-1时，层错能在15和20 mJ m-2 之间变化，相变诱导塑性和孪生诱导塑性共存，奥氏体向马氏体相变的模式是γ→ε, ε→α′。随着应变速率的增加，中间相ε-马氏体的体积分数增加而α′-马氏体几乎保持不变，变形孪晶相互交割的频率增加。此种钢在应变速率为103s-1时表现出良好的力学性能，抗拉强度达到913 MPa，总伸长率为75.4%。在应变速率在101~103s-1范围内增加时，强度和伸长率同时增加。随应变速率增加，塑性增加的主要影响因素是应变诱导中间相ε-马氏体和变形孪晶相互交割。

10. Jun Zhang, Hua Ding, R.D.K. Misra, Enhanced strain hardening and microstructural characterization in a low carbon quenching and partitioning steel with partial austenization, Materials Science & Engineering A, 636, 2015: 53-59.

论文的意义以及创新点：本文主要研究了两相区退火处理对低碳Q&P钢的基体组织、残余奥氏体含量以及加工硬化行为的影响。研究表明，在退火过程中，C和Mn元素的扩散使奥氏体中的C和Mn元素含量提高，提高的奥氏体的稳定性，有利于提高室温下钢中的残余奥氏体含量，进而提高实验钢的延伸率。同时，经两相区退火的实验钢，钢中的铁素体具有较低的强度和良好的变形能力，能够推迟钢中残余奥氏体的马氏体相变，使残余奥氏体在应变较大时仍能够发生TRIP效应。在整个变形阶段，经过两相区处理的实验钢的瞬时加工硬化指数较完全奥氏体化处理的实验钢的瞬时加工硬化指数高，且有更长的加工硬化平台，呈现出良好的加工硬化行为。

11. Z.Q. Wu, H. Ding, X.H. An, D. Han, X.Z. Liao. Influence of Al content on the strain-hardening behavior of aged low density Fe-Mn-Al-C steels with high Al content. Materials Science & Engineering A,  639, 2015: 187-191.

论文意义及创新点：证实了平面位错切过纳米级κ相碳化物，揭示了κ相碳化物对高锰低密度钢变形机制的影响：κ相碳化物一方面强化基体；另一方面导致平面滑移软化，并且提高位错滑移临界应力，减少了位错的形成，导致应变硬化能力降低。 

12. Z.C. Li, H. Ding, Z.H. Cai, Mechanical properties and austenite stability in hot-rolled 0.2C–1.6/3.2Al–6Mn–Fe TRIP steel, Materials Science & Engineering A, 2015, 639:559-566.

论文的意义以及创新点：本文研究了中锰热轧0.2C–1.6/3.2Al–6Mn–Fe TRIP钢的力学性能和奥氏体稳定性。研究表明，在淬火+200℃ 回火(Q&T)热处理后，0.2C–1.6Al–6Mn–Fe TRIP钢中奥氏体体积分数可以达到57%，抗拉强度1040 MPa，延伸率40.8%，强塑积达到了最高的42.4GPa%。这种优良的力学性能归因于TRIP效应和铁素体变形的共同作用。0.2C–3.2Al–6Mn–Fe TRIP钢中奥氏体体积分数最高则为34%，最优力学性能为：抗拉强度942 MPa，延伸率35.4%。1.6Al钢的力学性能优于3.2Al钢，原因在于1.6Al钢经Q&T热处理后有较高的奥氏体体积分数，而且奥氏体转化率较高，具有较强的TRIP效应。

13. Z.H.Cai, H.Ding, R.D.K. Misra, H. Kong, Unique serrated flow dependence of critical stress in a hot-rolled Fe-Mn-Al-C steel, Scripta Materialia, 2014, 71: 5-8. 

论文的意义以及创新点：本文从实验上观察到相变过程中的应力松弛现象，创新地提出了不连续TRIP效应的理论，并获得产生不连续TRIP效应主要原因有：第一，马氏体相变产生体积膨胀迫使δ铁素体和临界铁素体变形的过程中伴随着局部应力松弛和转移的过程；第二，奥氏体具有不同等级的稳定性，只有达到应力临界值时才会发生TRIP效应。临界铁素体的分割使奥氏体由块状变成不同厚度和长度的薄膜状，因而具有不同等级的稳定性。

14. Z.H.Cai, H.Ding, R.D.K. Misra, et al. Unique impact of ferrite in influencing austenite stability and deformation behavior in a hot-rolled Fe-Mn-Al-C steel. Materials Science & Engineering A, 2014, 595:86-91. 

论文的意义以及创新点：本文系统研究了回火工艺对奥氏体稳定性及力学性能的影响。通过比较在800℃淬火后回火和未回火试样的拉伸性能可知，回火可以显著地提高实验钢的塑性，主要是由于在回火过程中δ铁素体的碳原子向临近的奥氏体扩散，提高了奥氏体的稳定性，这使得奥氏体在较高的应变下发生TRIP效应，从而表现出更好的伸长率。对于在850～900℃淬火后的试样，回火可以显著提高塑性，降低强度，这主要是因为回火马氏体的生成使内应力降低。

15. Chao Wang, Hua Ding, Minghui Cai, Bernard Rolfe. Characterization of microstructures and tensile properties of TRIP-aided steels with different matrix microstructure, Materials Science & Engineering A, 2014, 610 :65 -75.

论文的意义以及创新点：本文采用三种不同工艺的热处理，得到了基体组织不同的TRIP-aided钢（铁素体、贝氏体和马氏体基体）。研究发现，铁素体基体试样和贝氏体基体试样的残余奥氏体的形貌均有块状和薄膜状两种，贝氏体基体试样的残余奥氏体体积分数高于铁素体基体试样。马氏体基体试样的残余奥氏体最少，仅为9.6%。贝氏体基体试样的抗拉强度与延伸率均高于铁素体基体试样，抗拉强度996MPa，延伸率30.7%，强塑积达到了最高的30557.2MPa%。马氏体基体试样获得了最高的强度1147MPa。

16. Chao Wang, Hua Ding, Minghui Cai, Bernard Rolfe. Multi-phase microstructure design of a novel high strength TRIP steel through experimental methodology, Materials Science & Engineering A, 2014, 610 :436-444. 

论文的意义以及创新点：系统研究了化学成分为实验钢在两相区等温过程中C元素的扩散以及组织的演变。随着退火时间的延长，在两相区获得的奥氏体量增加，但其平均碳含量下降，稳定性降低，所以最终组织的残余奥氏体量与碳含量也呈下降趋势。退火时间最短的试样组织包含粗晶区(多边形铁素体组成)和细晶区（细小的粒状贝氏体以及残余奥氏体组成）两部分，此时的C元素主要富集在残余奥氏体中。退火时间最长的试样组织为粗大的多边形铁素体、粒状贝氏体以及一部分M/A岛组织，C元素不均匀的分布在M/A岛中。

17. Z.H.Cai, H.Ding, X.Xue, Q.B.Xin, Microstructural evolution and mechanical properties of hot-rolled 11% manganese TRIP steel. Materials Science & Engineering A, 2013, 560: 388-395. 

论文的意义以及创新点：本文对所研究的热轧Fe-11Mn-3.8Al-0.18C中锰实验钢采用了临界淬火+低温回火的新热处理工艺，使实验钢获得1082MPa抗拉强度，35%总延伸率和37.4GPa%强塑积的优秀综合力学性能。这样的力学性能组合优于所报道的冷轧中锰钢的性能或者与之相似，但是本热轧实验钢少了冷轧的工序，且热处理工艺更优化。研究发现优秀的力学性能主要归因于大量的奥氏体在拉伸过程中发生TRIP效应。进一步研究发现，奥氏体的形貌对奥氏体稳定性的影响要高于取向的影响。

18. Z.H.Cai, H.Ding, X.Xue, et al. Significance of control of austenite stability and three-stage work-hardening behavior of an ultrahigh strength high ductility combination transformation-induced plasticity steel, Scripta Materialia, 2013, 68: 865-868.  

论文的意义以及创新点：本文系统研究了冷轧Fe-11Mn-3.8Al-0.18C中锰实验钢的力学性能及变形行为。实验钢在750℃淬火时综合性能最好，抗拉强度达到998MPa，总伸长率为67%，强塑积为67GPa%，这远高于目前所报道其它中锰钢的力学性能。通过对不同淬火温度下拉伸试样的应变硬化行为进行C-J分析可知，合理的相比例对奥氏体的稳定性影响较大。铁素体的优先变形能有效地推迟TRIP效应的发生，使奥氏体在较大的应变下发生TRIP效应，从而使实验钢获得优秀的伸长率。

19. Jun Zhang, Hua Ding, Chao Wang, Jingwei Zhao, Ting Ding, Work hardening behaviors of a low carbon Nb-microalloyed Si-Mn quenching- partitioning steel with different cooling styles after partitioning, Materials Science & Engineering A, 585, 2013: 132-138. 

论文的意义以及创新点：本文对Q&P热处理后的实验钢采用空冷处理，研究配分后空冷处理对低碳Q&P钢残余奥氏体含量及力学性能的影响。研究表明，配分后空冷的实验钢由于冷却速度较水冷慢，淬火过程中未转变的奥氏体在冷却过程中形成贝氏体铁素体，使周围奥氏体的富碳程度提高，提高的奥氏体的稳定性，使室温下最终残余奥氏体含量提高。由于贝氏体铁素体的产生，配分后空冷的实验钢的抗拉强度较水冷处理的实验钢（全马氏体组织）有所降低，但总延伸率最高可提高将近一倍，对应强塑积最高可达24GPa%。

20. Jun Zhang, Hua Ding, R.D.K. Misra, Chao Wang, Enhanced stability of retained austenite and consequent work hardening rate through pre-quenching prior to quenching and partitioning in a Q-P microalloyed steel, Materials Science & Engineering A, 611, 2014: 252-256. 

论文的意义以及创新点：本文设计了一种新的热处理工艺制度，在Q&P工艺处理前对实验钢预先进行完全奥氏体化淬火处理，即Prequenching-Quenching-Partitioning，Q&Q-P工艺。研究发现，由于进行了预先淬火处理，实验钢在退火阶段形成的奥氏体晶粒得到细化，室温下实验钢的马氏体领域尺寸得到显著细化；同时，钢中的残余奥氏体含量比直接进行Q&P处理的实验钢也有显著提高，能够达到20%。经过Q&Q-P处理的低碳钢抗拉强度和总延伸率均高于直接Q&P处理的低碳钢，其抗拉强度可以达到1000MPa，总延伸率最高可达30%，强塑积超过30GPa%。

21. Z.Q.Wu, H.Ding, H.Y.Li, M.L.Huang, F.R.Cao, Microstructural evolution and strain hardening behavior during plastic deformation of Fe-12Mn-8Al-0.8C steel, Materials Science and Engineering A, 2013, 584(1): 150-155 

论文意义及创新点：设计了一种新型中锰低密度钢，化学成分为Fe-12Mn-8Al-0.8C。与高锰高铝钢相比较，锰含量减少明显降低成本，同时有利于制备，使其具有良好的应用前景。这种钢具有优异的力学性能，抗拉强度为920MPa，延伸率为46.4%。