摘要：在分析超塑性金属材料现状及发展趋势的基础上，对低中碳钢、高碳钢和双相不锈钢、奥氏体钢等钢铁材料的超塑性研究进行了归纳分析，提出了低成本量大面广低中碳合金钢将成为超塑性材料研发的一个重要方向。研究结果表明，通过科学合金化设计、精细组织调控和初步超塑性行为研究，可以获得在10－2/s应变速率和750～850℃下具有1 000%超塑性的低成本超塑性低中碳合金钢。这种优异超塑性性能主要归因于形成超细晶组织的合金化设计与组织调控。该研究成果打破传统低中碳钢不具有超塑性的局面，实现了可工业化超塑性能的低中碳合金钢创新发展，将推动超塑性钢材在航空航天和交通运输等领域的广泛应用。

摘要：高品质钢铁板带是航空航天、武器装备、核电能源、轨道交通、石油化工、建筑桥梁等国家重大工程的基础材料，其生产装备与制备技术代表着工业基础水平，是支撑我国经济发展的中流砥柱和维护国防安全的重要保障。面向未来国家经济主战场与战略必争领域，以高品质钢铁板带为对象，对宽厚板轧制、热连轧、冷连轧等具有代表性的生产过程进行关键装备与技术研究进展综述，将国家需求和创新引领作为主线，提出以“极限化、复合化、智能化、绿色化”为导向的技术路线和发展方向，进一步健全创新体系、攻克关键技术、突破关键材料、提高产品质量、促进产业升级和降低能源消耗，以期对钢铁产业绿色可持续发展有所裨益。

摘要：钢铁材料是不断发展的新材料，这获益于持续不断的基础研究。钢铁研究总院结构材料研究所是国内外在钢铁材料研发领域最完全的研发机构，它重视钢铁材料的基础研究工作。评述了近年来钢铁材料基础研究的发展，包括提高钢材强度的基础研究、改善钢材寿命的基础研究和提高钢制部件服役安全性的基础研究等。通过这些基础研究，形成了创新性的微合金化技术、变形诱导相变理论、晶粒细化技术、在线软化退火技术、耐延迟断裂技术、抗疲劳破坏技术、氮合金化奥氏体钢技术、高韧性超高强度钢技术、热成形马氏体钢技术、核电用钢技术等。基础研究将会促进新一代钢铁材料的不断涌现。

摘要：高强度化始终是钢的发展主题，同时还需要解决高强度化后导致的韧塑性降低、疲劳破坏和延迟断裂敏感性增加等问题。在获得高的力学性能之后，实际应用时还需要材料具有良好的工艺适应性与服役性能，达到合适的材料生产-零件制造-服役评价的技术匹配。本文以耐候钢、合金结构钢、紧固件用钢、高氮奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢为案例，回顾并展望了与耐腐蚀、高强度、高品质等相关的材料发展动向。

摘要：发展电弧炉短流程炼钢是钢铁工业实现“双碳”目标的重要途径。近年来，现代电弧炉技术发展迅速，电弧炉底吹搅拌技术也在不断进步和推广，对电弧炉生产的高效化和节能化作出了重要贡献。针对电弧炉底吹搅拌技术的机理、工艺特点、系统组成、气体种类、底吹元件类型及工艺布置方式进行综述，并对底吹技术的应用情况进行总结分析。模拟计算得出，远离底吹装置的区域，钢液流速明显偏低。结合炉型特点布置底吹装置及优化底吹气量，可改善熔池动力学条件，促进钢液元素传质，实现降低能耗和原材料消耗、提高生产效率的效果。深度开展底吹技术研发，与吹炼、供电、喷粉等工艺技术耦合，并结合新炉型特点制定底吹工艺制度，实现智能化底吹是发展现代电弧炉短流程技术的重要方向。

摘要：随着高性能航空发动机对材料要求的不断提高，新型镍基变形高温合金的合金化程度和γ'相质量分数也在不断增加。这就导致了合金的熔炼难度逐渐提高。高合金化的新型镍基变形高温合金一般通过真空感应熔炼（VIM）+保护气氛电渣重熔（PESR）+真空电弧重熔（VAR）三联工艺来生产。受合金化程度的影响，合金在熔炼过程中易产生液固相间的溶质分凝和元素偏析，电极和铸锭在热应力与相变应力的综合作用下极易发生开裂，造成后续重熔过程电弧波动，从而对铸锭质量造成不利影响。电极裂纹问题是高温合金凝固过程中产生的一种复杂冶金缺陷，也是长期困扰我国高合金化难变形高温合金锭型扩大的共性技术难题。基于此，综述了近年来作者团队和国内外研究组在变形镍基高温合金熔炼过程中裂纹的形成机制、裂纹的影响因素及裂纹控制方面的研究进展，并对沉淀强化型镍基变形高温合金的未来发展方向进行了展望。

摘要：高氮奥氏体不锈钢强韧性高，耐磨耐蚀性强，同时，具有非铁磁性及良好的生物相容性。在海洋工程、能源化工、国防航空、生物医疗等诸多领域获得了广泛的关注。然而，其在制备过程中仍面临增氮水平控制不精确、高氮钢液凝固过程氮气易析出形成气孔，以及热加工过程中粗大氮化物析出等一系列问题与技术挑战，在一定程度上限制了其大规模发展与应用。本文系统性地阐述了高氮奥氏体不锈钢的发展现状、制备工艺及强化机理。首先，综述了高氮奥氏体不锈钢的国内外发展历史和研究现状；其次，对高氮奥氏体不锈钢的生产制备工艺进行了总结，概括了熔铸法制备工艺，如大熔池法、加压感应熔炼、加压钢包吹洗、加压电渣重熔以及加压等离子弧熔炼，并对其优缺点进行对比分析；此外，针对高氮奥氏体不锈钢粉末冶金制备工艺进行概述，包括机械合金化法、氮气雾化法、等离子旋转电极雾化法以及固态粉末渗氮法，并围绕粉末热等静压、放电等离子烧结、注射成型、热压烧结、冷压成型以及增材制造等成型工艺进行了总结。最后，探讨了氮在奥氏体不锈钢固溶强化、细晶强化、应变硬化、沉淀强化等强化机制方面的作用机理，并针对当前高氮奥氏体不锈钢在发展过程中存在的主要问题进行了探讨及展望。

摘要：盘形滚刀是盾构机的核心部件，也是掘进施工过程最易磨损和失效的部件。滚刀刀圈的磨损主要由磨粒磨损、黏着磨损和疲劳磨损三种机制共同组成，其中磨粒磨损和黏着磨损占主要。破岩过程中，强挤压、高冲击作用使得刀圈常发生磨损、偏磨、卷刃、断裂、崩刃、脱落等失效，刀圈损耗成本占总工程的5%~10%，而刀圈失效引起的维护、检修、更换刀具等又大幅降低了工程施工效率。当前常用的刀圈材料为DC53、H13钢，其耐磨性、抗冲击韧性取决于钢中碳化物类型、形貌、尺寸、数量、分布和基体组织特征。为实现滚刀刀圈性能强化提升，国内外学者围绕刀圈材料成分优化设计、刀圈一次成形制备、感应热处理制备梯度性能刀圈、双金属复合刀圈研制等开展了系列研究，为滚刀刀圈性能强化提供了有力支撑。

摘要：超低温压力容器用钢是指专门应用于液氮（-196 ℃）及以下温度的钢材，需要在极端低温条件下拥有足够的机械强度和韧性。一般来说，随着温度的降低，钢材的强度和硬度会增加，但同时伴随着脆性断裂风险的显著提升以及塑性变形能力的下降，给其在设计和应用上带来极大的困难和挑战。本研究立足于超低温压力容器在-196 ℃及以下温度下高强韧的需求，针对钢材在超低温下的高韧性和高强度难以兼顾的瓶颈问题，从钢材的分类和研究现状出发，分别介绍了在超低温环境下钢材的性能特点。此外，归纳总结了钢在超低温环境下强韧化的新方法、新工艺和研发进展，重点分析了几种典型超低温用钢的低温韧性机理与强化策略，并对其韧-脆转变机理进行总结，其主要包括马氏体相变、位错运动与孪晶形成等微观机制。综述了化学成分、晶体结构和晶粒尺寸等因素对钢材低温韧性的影响。最后，基于现有研究成果，对超低温压力容器用钢的制备和强化进行了展望。

摘要：低合金高强度紧固件钢因其优良的力学性能，符合轻量化发展趋势，广泛应用于汽车、高铁、航空、航天、国防等领域。近年来，随着工业技术的不断进步和对材料性能要求的提高，低合金高强度紧固件钢的发展呈现出新的趋势，预计紧固件实际应用强度级别将突破16.8级。首先通过紧固件产品的典型应用，指出紧固件要求具有良好的力学性能、加工性能及热处理性能，针对特定性能和应用环境实施特别评价，确保安全可靠。其次，分析了高强紧固件钢发展历史及趋势，包括高强紧固件、超高强紧固件及非调质高强紧固件等成分，探讨了成分对钢材性能的提升作用。接着，针对高强度紧固件钢关键技术的研究及应用情况进行介绍，重点对高强紧固件钢成分设计、非金属夹杂物控制、抗延迟断裂研究及钢材制造技术，探讨了相关内容对产品性能的影响，为提高紧固件综合性能，降低氢脆敏感性，满足其制造智能化发展，需使钢中w［H］＜1×10-6，进一步减小夹杂物尺寸，钢中主元素波动范围控制更精确：w［C］±0. 01%，w［Si］±0. 02%，w［Mn］±0. 02%，w［Mo］±0. 01%，低氢脆敏感贝氏体钢快速发展，同时，随着环保法规的日益严格，绿色制造和可循环利用的理念也逐渐渗透到低合金高强度紧固件钢的生产中，电炉钢冶炼及氢冶金品种占比大幅提升。最后，展望了低合金高强度紧固件钢的未来将朝着高性能、低成本、环保和智能化的方向发展。随着科技的进步和市场需求的变化，低合金高强度紧固件钢将在更广泛的领域中发挥重要作用，为现代工业的发展提供坚实的材料基础。