【综述导读】我国先进特殊钢材料技术与应用进展- 大数跨境

特殊钢

2025-12-16

导读：本文为《特殊钢》编辑部特别邀请刘正东院士团队为专刊撰写的稿件，欢迎下载、阅读、引用。

《特殊钢》创刊45周年之际，又恰逢国家"十四五"规划收官之年，为集中展示我国特殊钢领域的最新研究成果，促进行业新质生产力创新发展，《特殊钢》编辑部特别邀请中信泰富特钢集团股份有限公司董事长钱刚先生为特邀主编，邀约业内院士及资深专家撰稿，以“ 超高质量、超高性能特殊钢 ”为主题，倾力打造45周年纪念刊。

本文为《特殊钢》编辑部特别邀请刘正东院士团队为专刊撰写的稿件，欢迎下载、阅读、引用。

引用文本

丰涵,包汉生,厉勇等.我国先进特殊钢材料技术与应用进展[J].特殊钢,2025,46(06):8-23.

Feng Han,Bao Hansheng,Li Yong,et al.China's Advanced Special Steels Material Technology and Application Progress[J].Special Steel,2025,46(06):8-23.

摘要

本文综述了我国先进特殊钢材料技术的研究进展及其在国家重大战略工程中的成功应用。近年来，我国特殊钢领域依托系统性创新，在基础理论研究、关键技术突破和产业化应用方面取得了全面进展。在材料体系方面，超高强度钢、耐热钢、不锈钢、合金结构钢、工模具钢、轴承钢等重点品类性能持续提升，实现了强度、韧性、耐腐蚀性、耐高温性和疲劳性能的协同优化。在制造工艺方面，突破了一批关键制备技术，包括超纯净冶炼、精确组织调控、增材制造等先进生产工艺。这些技术进步有力支撑了航空航天、能源电力、海洋工程、高端装备等国家重点领域的材料需求，实现了多个关键部件材料的自主可控和进口替代。面向未来，我国特殊钢材料正朝着更高性能、结构功能一体化、绿色低成本制造等方向持续发展，同时注重全生命周期的可持续发展。这一系列成就不仅体现了我国钢铁工业的技术进步，更为国家制造业转型升级和重大战略实施提供了坚实的材料基础支撑。

关键词

先进特殊钢；高性能；国家重大工程；国产化

建议与展望

1）强化前沿基础研究与原始创新，突破材料性能极限

未来应持续加大对特殊钢材料基础理论研究与前沿技术的投入。重点聚焦于多尺度结构调控（如纳米析出相、晶界工程、亚稳相设计）、材料基因工程（利用高通量计算与机器学习加速成分-工艺-性能优化）以及极端环境使役行为（如超高温、超低温、强辐照、复杂应力耦合环境）等方向。旨在突破现有材料强度-韧性-耐蚀性的制约关系，实现更高性能（如3 500 MPa级以上超高强度、700 ℃以上耐热等级）新材料的原始创新，为未来空天探索、第四代核能、深海开发等领域提供前瞻性材料解决方案。

2）强化国家战略科技力量引领，构建跨产业链协同创新体系，推动高端应用与全面国产化

建议以先进特殊钢全国重点实验室等国家战略科技力量为核心平台，系统性组织跨学科、跨领域的协同攻关，聚焦航空发动机、深海装备、超超临界机组等极端工况部件材料应用研究，重点开展材料-工艺-部件一体化研发，突破高纯净冶炼、近净成形、智能化热处理等关键工艺的工程化与稳定性控制瓶颈。强化实验室对产业技术的辐射与带动作用，推动更多高端品种实现在宽体客机、700 ℃超超临界电站、聚变堆等重大工程中的全面验证与规模化应用，实现从技术突破到产业应用的高效转化，全面提升产业链供应链韧性与安全水平。

3）践行绿色低碳与可持续发展战略，实现产业转型升级

面对全球“双碳”目标与资源约束，大力发展以全生命周期评价为导向的生态设计，推广短流程工艺、废钢高效利用、氢冶金等低碳冶炼技术。积极开发低合金化、低成本、长寿命的新钢种，减少对稀缺合金元素的依赖。同时，推动数字化与智能化转型，通过工业互联网、大数据和人工智能技术优化制造流程，建立覆盖全流程的数字化质量追溯与预测体系，提高成材率与能源效率，降低生产成本与碳排放，努力构建资源节约、环境友好、具有国际竞争力的现代特殊钢产业体系，支撑国家制造业的绿色可持续发展。