对于齿轮类航空发动机附件传动系统零件，复杂的工作环境对齿轮表面的抗疲劳和耐磨性能提出了更高要求。激光冲击强化技术利用短脉冲激光诱导冲击波，使材料表面发生剧烈塑性变形，引入了残余压应力和提升了表面硬度。在多点激光冲击强化时，较均匀的残余应力场和硬度分布对实现零件的疲劳寿命和耐磨性的提升尤为重要。因此，通过优化激光冲击强化的参数，研究如何获得较均匀的残余压应力场和硬度分布，对激光冲击强化工艺研究具有重要意义。论文提出了一种四层搭接激光冲击路径方案，采用有限元数值模拟和试验研究相结合方法，分析了激光冲击强化后的残余应力和显微硬度力学性能参数的特征。采用有限元数值模拟方法，对多点冲击9310齿轮钢材料的残余应力空间分布均匀性进行了研究。采用试验研究方法，分析了激光能量和冲击次数对9310齿轮钢材料的残余应力和显微硬度的影响。结果表明：所提出的四层搭接斜入射激光冲击强化路径方案，能够获得较均匀的表面残余压应力场；随着激光能量和冲击次数的增加，表面残余应力和显微硬度也随之增大，但增加幅度会减少，表现出了一定的饱和趋势。

金刚石颗粒增强金属基复合材料同时具备金属和金刚石的优良特性，作为功能材料、耐磨材料等在众多领域有着重要应用。增材制造技术为金属/金刚石复合材料复杂构件的直接成形提供了新途径，极大增加了构件设计的自由度。本文基于目前金属/金刚石复合材料制备常用的激光选区熔化成形技术、激光熔覆技术、冷喷涂技术等几种典型增材制造技术，从粉末原料、成形过程中的主要技术难点及应用场景几个方面，介绍了增材制造金属/金刚石复合材料的研究进展。着重讨论了成形过程中飞溅及金刚石石墨化产生的原因、影响及主要的解决方式。最后总结了增材制造金属/金刚石复合材料仍面临的挑战和未来的发展方向。

钛基复合材料（TMCs）作为新一代轻质高性能的金属结构材料在航空、航天等重大装备领域展现出了广阔的应用前景。与传统微米增强的TMCs相比，纳米增强TMCs在强塑性协同与热变形能力等方面展现出了更为显著的优势，但目前受纳米增强体分散性、热稳定性等问题影响，材料的性能潜力尚未充分发挥，如何能够设计TMCs的复合体系或制备途径引入纳米增强体，并在热加工与热处理过程中保持其稳定性，一直是纳米颗粒增强TMCs面临的严峻挑战。本文围绕纳米颗粒增强TMCs工艺特点、制备方法、组织特征与力学性能等方面综述了研究现状和进展，分析并指出了制约其发展的系列基础问题，并探讨了未来研究的发展方向。

近等原子比Ni-Ti合金具有优异的形状记忆效应和超弹性，因此成为形状记忆材料研发和应用的典范。长期以来的研究表明，添加第三组元或增加Ni/Ti比可抑制Ni-Ti合金的马氏体相变，并可以此调节其相变和形状记忆效应及超弹特性。近年来的理论和实验研究表明，当近等原子比Ni-Ti合金引入足够的缺陷(如溶质原子、空位、位错以及纳米析出物)时，这些缺陷导致的相变阻力可有效抑制合金的一级马氏体相变，并代之以短程有序的晶格应变微区(纳米马氏体畴)为显著特征的应变玻璃转变。Ni-Ti基应变玻璃具有宏观晶体结构不变、动态弹性模量呈现低谷和频率弥散分布、各态遍历性缺失等特征，可呈现形状记忆效应、高阻尼和窄滞后宽温域超弹性等性能。本文回顾了Ni-Ti基合金应变玻璃转变的提出、奇异性质及其研究进展，并对基于应变玻璃转变的Ni-Ti基宽温域超弹性合金设计原理及工程应用作了简要介绍。