鋼鐵工業作為國民經濟的重要基礎產業，在黨中央的正確領導下，積極貫徹新發展理念，著力推進高質量發展，取得了顯著成績。十年來，我國鋼鐵產品技術創新不斷突破、綠色低碳深入推進、智能制造不斷升級，向國家和人民交上了一份亮眼的成績單。
一、國家重大需求與前沿技術牽引，鋼鐵工業產品創新瞄準國家發展的重大戰略問題
鋼鐵是支撐國家發展的最重要的基礎原材料，對國家經濟技術、國防安全、人民生活，具有重要的戰略意義。近年來，美西霸權主義者對我國無理封鎖、制裁，妄圖遏制我國的快速發展。我們鋼鐵工作者，擔當起戰略科技力量的重大使命，堅持國家需求導向，戰略任務導向，聚焦鋼鐵行業亟待解決的基礎科學問題、關鍵共性技術、前沿引領技術和產業鏈上的“卡脖子”問題，攻堅克難，自立自強，自主創新，產出戰略性、關鍵性、原創性重大成果，保證了我國國民經濟、國防建設的高速發展，真正擔當起支撐國家自立自強發展的重任。
1.1高端硅鋼生產技術與產品創新
“十八大”以來，我國鋼鐵工業面向特高壓輸變電、清潔發電機組及新能源汽車驅動電機等高端硅鋼關鍵核心材料的重大需求，高端硅鋼技術實現代際跨越，硅鋼產業發展引領全球。寶鋼自立自強，協同攻關，突破極低鐵損取向硅鋼和高端無取向硅鋼制造技術，并實現產業化。寶鋼高硅薄帶取向硅鋼一貫制新工藝與產線、耐熱激光刻痕工藝與裝備、薄規格新能源汽車用高端無取向硅鋼一貫制工藝等標志性技術世界領先。19個頂級硅鋼新產品世界首發，全面覆蓋各規格最高等級，領先國際一個牌號以上。建成世界首套薄規格取向硅鋼高效專有產線和高端無取向硅鋼示范產線，實現規模化生產。高端硅鋼產品實現了諸多世界首次、唯一應用。應用于目前單臺容量世界領先的1000MW白鶴灘水電站，世界首條、唯一、技術水平最先進的±1100kV昌吉-古泉特高壓直流工程，世界首條、輸送容量最大的±500kV張北柔直工程，目前世界最高比功率（4.9kW/kg）新能源汽車驅動電機。總體技術居于世界領先地位，實現了我國高端硅鋼核心材料自主可控，引領全球高端硅鋼領域發展。
首鋼始終堅持自主創新，以技術進步為核心驅動，不斷提升取向電工鋼產品質量水平。堅持在高端產品研發、全流程制造、工藝優化和用戶應用技術等方面實現突破。首次開發了基于組織性能、表面質量、板形尺寸以及降低取向硅鋼噪聲的綜合控制技術，實現AWV典型值51dB，略優于日本制鐵；疊裝系數優于日本制鐵與浦項；0.20mm、0.18mm極薄規格產品產銷量國內第一。在“雙百萬”變壓器應用結果優于日本制鐵2-3dB，滿足了全球節能低噪聲變壓器發展需求。
首鋼產品首次應用于全球電壓等級最高、容量最大卷鐵心高鐵牽引變壓器；廣泛應用于超、特高壓電力變壓器，包括全球交流電壓等級最高、容量最大的“雙百萬”變壓器，全球在建裝機容量最大的白鶴灘、烏東德水電站工程。白鶴灘至江蘇±800kV特高壓直流輸電工程是全球首個混合級聯特高壓直流工程，在世界上首次研發“常規直流+柔性直流”的混合級聯特高壓直流輸電技術，集成特高壓直流輸電大容量、遠距離、低損耗以及柔性直流輸電控制靈活、系統支撐能力強的優勢，示范引領意義重大。該項目是首鋼高性能取向電工鋼首次應用于特高壓直流換流變壓器，是首鋼電工鋼十余年勇攀高峰的又一次重大突破。國內外一大批電站、電網工程應用“首鋼制造”，標志著首鋼取向電工鋼應用實現特高壓輸電領域全覆蓋，有效支撐了我國特高壓高端裝備制造的全球領先地位。
1.2高鐵用鋼自主開發取得重大進展
當前，我國已建成世界最現代化的鐵路網和最發達的高鐵網。2021年12月30日，隨著京港高鐵安慶至九江段的開通運營，“八縱八橫”高鐵網中的京港（臺）通道商丘至深圳段基本貫通。至此，中國高鐵運營里程成功突破4萬公里，總里程能圍繞地球赤道一周。我國鋼鐵企業為國家高鐵這張名片增光添彩，驚艷全球，貢獻巨大。
寶武馬鋼高品質鐵路機車用整體車輪關鍵制造技術國際領先。整體機車車輪服役條件苛刻、技術要求高、生產難度高，過去全部依賴進口。2001年馬鋼啟動了整體機車車輪的研發，歷經14年，開發出高韌抗傷損車輪材料設計、高潔凈度冶煉連鑄工藝、高精度車輪成型工藝、高強韌匹配熱處理工藝、高精度機加工與檢測工藝5項關鍵技術，達國際領先水平，產品實現了國產化替代，納入國家重點新產品，確保了我國鐵路產業鏈安全，同時產品還出口全球知名機車制造商北美GE、法國ALSTOM。2021年，我國自主研制的全球最大牽引功率（28800kW）“神24”機車用車輪全部由馬鋼自主供應。
寶武馬鋼高速車軸鋼產品研發及關鍵制備技術國際領先。為滿足標準化動車組車軸國產化的需求，馬鋼歷時10年，形成高速車軸鋼成分優化、超低氧含量控制、大型夾雜物控制及大圓坯偏析和縮孔控制、車軸鋼坯軋制技術、熱處理技術及質量量化評價判定模型的建立及應用等技術創新，成功開發了時速250公里、時速350公里復興號高速車軸鋼產品。主要技術指標和產品性能居于國際領先水平，實現產品自主生產、填補國內空白，順利完成了60萬公里的裝車運行考核。
首鋼EA4T車軸鋼是目前國內動車組及大功率機車領域使用最為廣泛的車軸鋼牌號。首鋼在國內率先實現了EA4T車軸鋼在動車組及大功率機車領域的應用，裝車于國內外多種重點車型，助力新基建以及“一帶一路”建設。首鋼大功率機車用EA4T鋼，兼具高疲勞強度與高強韌性，國內唯一通過中國鐵路CRCC認證、德國HPQ認證以及西門子認證，完成整車60萬公里考核，批量裝車于動車組列車，已累計安全運行500萬公里以上；裝車應用于國內首次整車出口至歐盟動車組列車、“綠巨人”復興號、青藏鐵路動車組、中老鐵路動車組等車型上。裝車應用于全球首款4000米高原用電力機車HXD1C，以及全球最高功率28800kW神24機車等重點車型。采用首鋼大功率機車車軸鋼制作的車軸數量超過10萬支，國際市場占有率27%，國內市場占有率60%以上。
南鋼成立產學研用團隊，結合自身裝備和技術優勢，陸續開展純凈鋼冶煉及夾雜物塑性化控制、鋼的成分均質化控制、裂紋敏感鋼種鑄坯表面質量控制、滲碳奧氏體晶粒度控制等技術研究，明確了軌道交通用鋼開發的具體目標和實施方案，形成了具有自主知識產權的軌道交通用鋼生產控制技術，相繼完成了高鐵彈簧用鋼、制動盤用鋼、軌道交通用齒輪鋼等產品開發及產業化應用，逐漸形成了成熟的軌道交通用鋼研發及生產體系，已初步形成軌道交通用特殊鋼長材系列化產品，填補了國內空白，解決了“卡脖子”材料問題。
隨著我國高速鐵路、橋梁建設等基礎產業發展，對金屬線材制品提出了新的功能和更高的技術需求。法爾勝泓昇集團，立項研究高性能特種金屬線材制品關鍵技術集成創新與產業化。經過十多年的產學研刻苦攻關，率先開展了珠光體組織強韌化機理及微納組織定量表征新技術研究，開發出直徑0.08mm、抗拉強度4600MPa的鍍鋅鋼絲。首次系統地開展了金屬線材制品全流程關鍵共性技術研究，成功開發出以高速鐵路用鋼絲繩、橋梁用智能型纜索、超高強度輸送帶用鋼絲繩為代表的具有自主知識產權的六大系列高性能特種金屬線材制品，產品屬國際首創或技術水平達到國際領先。開發了系列核心制造裝備，構筑了具有自主知識產權的金屬線材制品全流程制造系統，建立了完善的產品、質量及工藝等相關標準體系，實現了項目產品的大規模穩定化生產，形成了高性能特種金屬線材制品15萬噸/年的生產能力，公司成為全國鋼絲繩單項冠軍，項目整體技術達到國際領先水平。
1.3太鋼、鞍鋼：核電用鋼開發
核電是當前調整能源結構、減少碳排放的重要手段，是我國發展能源行業的必由之路，核安全是世界各國最關心和最需要解決的重要問題。不銹鋼作為核反應堆主體設備制造的關鍵材料，是反應堆制造之骨，其質量是核電運行的安全基礎。為實現我國核電的快速、健康和可持續發展，迫切需要解決材料的“卡脖子”問題，在快堆和聚變堆的情況下，奧氏體不銹鋼同時面臨著高溫、低溫、強中子輻照、強磁場環境下的特殊性能需求和材料制造技術問題。
太鋼核電用高品質不銹鋼制造技術及品種開發。太鋼以鈉冷快堆的高溫環境和ITER計劃極低溫環境為代表的新一代核電技術對奧氏體不銹鋼材料在性能及其制造工藝成熟穩定性、質量可靠性的高要求為目標，依靠自主創新，系統地解決了奧氏體不銹鋼的高純凈度冶煉、性能和組織及其均勻性控制、高耐蝕高強韌性能協同等關鍵技術難題，開發出系列高品質不銹鋼產品，滿足了當今最為先進的壓水堆、快堆、聚變堆等不同核電技術的不銹鋼材料需求，實現我國核電用關鍵不銹鋼材料從進口到自主、從堆外到堆內、從常規到尖端和從競爭到唯一的轉變，保障我國核電工程的快速建設和安全運行，促進了我國核電技術和事業的健康發展，為我國能源結構調整和低碳減排夯實了基礎。核電用不銹鋼對核有害元素和夾雜物的控制要求目前以快堆316H不銹鋼的要求為最高。項目針對快堆316H不銹鋼，研究和開發超低氫含量控制、深脫氧及夾雜物含量控制以及核有害元素控制等多項冶煉技術，成為實現高品質核電不銹鋼生產的基本條件。
2011年至今，自主開發的核電用高品質不銹鋼制造技術在全流程生產過程中，工藝穩定，生產技術持續優化，關鍵指標穩中向好，形成系列化高端產品。2011年到2020年期間，太鋼為重大工程項目提供304型、316型高品質不銹鋼核電材料達6萬多噸，是國內該類材料的主要供貨單位，是寬厚、特厚核級不銹鋼板的唯一供貨單位，核電不銹鋼市場占有率連續多年持續保持第一（60%以上）。太鋼還為我國新堆型、新技術核電項目、軍工項目及空間暗物質探測等大科學研究項目提供了大量的高品質不銹鋼材料。中國快堆產業化技術創新戰略聯盟、中國國際聚變能源計劃執行中心等單位給予太鋼很高的評價。
鞍鋼核反應堆安全殼系列用鋼。“國和一號”等防止核泄漏的最后一道安全屏障是反應堆安全殼，由于應用位置極其關鍵，因此對SA-738Gr.B鋼種提出了更為嚴格的力學性能、探傷、鋼質潔凈度和抗模擬焊后熱處理等綜合性能要求。通過超高潔凈鋼冶煉技術、高精準全流程集成控制技術、精細組織調控技術等多項技術創新突破ASME標準技術“瓶頸”，創新大厚度鋼板研發，解決了多項“卡脖子”關鍵技術。產品實現6-130mm的全厚度規格覆蓋，廣泛用于建造海陽、彭澤、徐大堡等百萬千瓦級核電機組，并率先實現供貨全球首座國核示范項目CAP1400核電機組。
2022年8月，國家能源局主持召開國家科技重大專項課題——大型先進壓水堆及高溫氣冷堆核電站《高強度安全殼板研制》綜合績效評價會，由鞍鋼股份牽頭，聯合上海核工程研究設計院組織實施的該課題通過驗收。該課題以大型先進壓水堆示范工程為依托，開展高強度安全殼用鋼研究。經項目研發團隊的積極攻關，先后成功解決了化學成分創新設計、金相組織精準調控及力學性能穩定控制等關鍵技術難題，生產出三種典型規格鋼板，不僅超額完成了國家項目任務合同書的要求，而且鋼板綜合性能遠高于國際同類產品，突破了國內外現有反應堆安全殼用鋼強度、厚度瓶頸，實現了理論創新、技術創新、工藝創新。首創超厚超寬高強度反應堆安全殼用鋼，形成了配套的集成制造及應用技術，建立了我國自有標準。
1.4鞍鋼：極寒環境用高強韌易焊接海洋裝備用鋼
極地船舶、超深水海工裝備建造所需的高強韌性、易焊接、服役安全性高、綜合性能優異的鋼鐵材料是極地裝備安全性的重要保障。
依托國家和企業重大項目，鞍鋼與高校合作，開發研究極寒環境用高強韌易焊接海洋裝備用鋼。歷經10余年研究，建立了全系列高強、耐低溫、大厚度極寒環境海工裝備用鋼生產技術體系，形成滿足耐冰凌磨損、高抗斷、易焊接的極寒環境用海洋裝備用鋼的軋制、顯微組織調控等關鍵技術。
針對355-400MPa強度級別，采用低碳及低碳當量合金體系，利用多階段控制軋制技術，通過板坯全厚度截面溫度場與應變場耦合控制，充分實現奧氏體再結晶細化，獲得低碳-細鐵素體-少珠光體組織，其耐冰磨蝕指標優于普通AH36產品4倍以上。裂紋尖端張開位移CTOD(-20℃)≥2.8mm，滿足極寒與超低溫船舶材料設計服役要求。針對420-550MPa鋼級TMCP厚規格鋼板，發展了TMCP工藝下的全厚度截面奧氏體細化技術，獲得表層組織超細化、內部大角度晶界密度均勻一致的F級超高強度鋼，心部斷裂韌性NDT≤-70℃，FATT＜-80℃，屈強比≤0.86，實現了高端海洋用鋼國產化、系列化、高品質化。創新發展了基于異構馬氏體/貝氏體組織調控原理及強韌匹配的熱處理技術，通過馬氏體、高溫退火馬氏體/貝氏體的比例調控、分布調控以及晶體學取向調控，開發出屈服強度700MPa，抗拉強度不低于820MPa，最厚達到86mm海洋平臺用鋼，滿足了超深水和極寒海域海洋工程裝備特殊設計需求。
該項目形成三大系列58個牌號產品率先通過船級社認證，首發產品應用于第一條材料國產化軍用破冰船、“藍鯨1號/2號”等國內外重大海洋工程。2011年至今，生產極寒環境海洋用鋼75萬噸，促進了我國高端海洋裝備制造業技術進步與發展，市場應用前景廣闊。
1.5河鋼舞鋼：持續保持國際第一的鉻鉬鋼
鉻鉬鋼是石油化工、煤化工核心設備（如加氫反應器、氨合成塔、氣化爐、費托反應器以及焦炭塔、洗滌塔等）的關鍵材料。該類鋼長期處于高溫、高壓、氫腐蝕等惡劣服役環境，對成分及性能的要求嚴格，生產工序繁雜、技術難度大。目前河鋼舞鋼該類鋼板最大供貨厚度為256mm，鋼板最大單重超過50噸，規格、單重及強度/低溫沖擊韌性匹配指標均達到了國內外該領域的第一、唯一，處于國際領先水平，解決了長期制約我國的石油化工、煤化工關鍵鋼鐵材料國產化的瓶頸問題。其中板厚≥110mm的該類鋼板國內市場占有率70%（含進口鋼板），板厚145mm以上鋼板國內基本處于壟斷地位；技術指標如碳當量、X/J系數及板厚1/2處性能控制水平等達到國際先進水平。
河鋼舞鋼結合國內外石油化工、煤化工項目的需求，開發的低有害元素純凈鋼專有冶煉工藝、低溫控冷低速大壓下軋制技術、階梯復相熱處理控制技術，保證了10萬噸單打冠軍產品成功供貨于國內外重點項目及制造廠。如長時模焊后-29℃韌性的SA387Gr11Cl2鋼板成功應用于美國林德公司重點石化項目及印度LT公司，使河鋼舞鋼成為此類技術要求鋼板的唯一供應商；部分Cr-Mo鋼產品應用于世界首創的航天氣化爐、華誼氣體島廢鍋氣化爐等重點設備和項目。
1.6首鋼：高性能汽車板
鋅鋁鎂鍍層汽車板作為首鋼商標產品，產品覆蓋汽車內板、外板及高強結構件，全球首次用鋅鋁鎂鍍層汽車板替代電鍍鋅汽車外板，首次開發出780MPa級別鋅鋁鎂鍍層超高強鋼并實現應用，填補了國內鋼廠生產鋅鋁鎂鍍層汽車板產品的空白，形成了對成形、焊接、涂裝等生產應用技術的創新和積累，引領國內外鋼鐵行業對鋅鋁鎂鍍層汽車材料的探索。產品通過國內外眾多頭部車企的材料認證和零件認證，率先實現全車身批量應用，解決了用戶對車身高耐腐蝕性、綠色低碳等核心關切問題。
首鋼鋅鋁鎂鍍層汽車板產品的開發和廣泛應用，是響應國家“雙碳”戰略、踐行綠色制造的具體行動。與傳統純鋅鍍層產品相比，耐蝕性提高2倍，鍍層重量減少三分之一。按照汽車板平均厚度1.5mm計算，噸鋼的鋅用量能減少大約6kg。2019年至2021年，首鋼鋅鋁鎂鍍層汽車板累計銷售超過20萬噸，減少鋅用量超過1200噸，減少上游鋅冶煉二氧化碳排放超過4400噸。
高鮮映性免中涂汽車板產品作為首鋼商標產品，鮮映性指標達到國際領先水平，解決了大變形外板高鮮映性涂裝的世界性難題。產品廣泛應用于華晨寶馬、上汽大眾、一汽大眾、沃爾沃、長安福特等合資主機廠，自主品牌長城歐拉新能源車幾乎整車外板都使用首鋼免中涂材料。首鋼免中涂外板主要用于吉利汽車的新帝豪、繽越等車型生產，其中新帝豪車型整車外板使用首鋼材料。新型免中涂工藝（2C1B）替代傳統涂裝工藝(3C2B)，將成為汽車行業踐行“綠色涂裝”理念的發展趨勢。該工藝因取消了中涂及烘烤過程，單車可降低VOCs（揮發性有機化合物）排放60%以上。
2020年首鋼生產免中涂汽車板約7萬噸，單車重量0.1噸，可制作約34.5萬輛車（成材率按50%計算）。免中涂工藝下單車的VOCs排放量降低約為4.2125kg，二氧化碳排放量降低約30kg，按34.5萬輛車計算，年可實現VOCs排放量降低0.145萬噸，二氧化碳排放量降低1.035萬噸。
增強成形性雙相（DH）鋼是首鋼在國內首發的第三代先進高強鋼產品，與傳統的雙相鋼相比具有斷后伸長率高、成形性能好、合金含量低等突出優勢。同等強度條件下，增強成形性雙相延伸率比傳統雙相鋼提高30%以上，可以滿足復雜結構零件的成形需求，產品性能指標達到國際領先水平。該系列產品為復雜零件的成形需求提供了原材料支撐。產品廣泛應用于國內外多家合資及自主品牌的多款車型。
增強成形性雙相（DH）鋼的應用可以替代傳統雙相鋼產品，多個零件設計集成為一個零件，同時可以通過強度的升級實現輕量化目標，采用DH鋼設計的零件可以減重10%左右，在汽車輕量化方面具有非常強的競爭力。
近年來首鋼增強成形性雙相（DH）鋼年產量超過5萬噸，以DH鋼占車身重量5%計算（材料利用率60%），則可生產汽車100余萬輛。車身每減重100kg，每公里CO2排放減少6.5g，每年行駛2萬公里，每輛車二氧化碳減排近60kg，年可實現二氧化碳總排放減少6萬余噸。
二、協同創新，產學研深度融合，全產業鏈開發，強鏈補鏈
在現代經濟中，國民經濟循環主要表現為產業鏈循環。當前的經濟全球化，主要表現為在全球范圍形成產品內分工，即同一種產品的生產、流通和營銷環節在全球各個國家和地區布局，不同環節整合形成了全球產業鏈。長期以來，歐美發達國家的跨國公司大都占據全球價值鏈的研發和營銷環節，掌握核心和關鍵技術，依靠其在全球價值鏈中的主導地位形成核心競爭力，從而占據國際競爭的制高點。為數不多的以我國為主導的全球價值鏈在國外布局時，一些零部件生產方面擁有關鍵技術的國外供應商可能會對整條產業鏈“一劍封喉”。在國際科技戰中，某些“卡脖子”技術的斷供、脫鉤更會導致整個產業鏈的斷裂或癱瘓。
因此，我們必須發揮社會主義優越性，集中力量辦大事，行業協同、學科交叉、產學研深度融合，組成協同創新隊伍，圍繞產業鏈布局創新鏈，圍繞創新鏈部署產業鏈，確定上下游、全流程的難點、堵點、短板，開發關鍵、共性技術，強鏈、補鏈，自立自強，建成取得高端產品的整體突破。
2.1南鋼、鞍鋼、太鋼：9Ni與低鎳LNG儲罐用鋼開發
能源、化工產業實現清潔、高效發展，離不開LNG超低溫儲運設施建設。鎳系低溫鋼是建造此類設施并保證其服役安全的最重要結構材料，被鋼鐵行業公認為技術難度最大的品種之一。項目之前，我國鎳系低溫鋼整體落后，頂尖產品9%Ni低溫鋼被日本、歐洲壟斷，是發展清潔能源“卡脖子”原材料。
為了解決我國LNG產業鏈原材料“卡脖子”問題，南鋼、鞍鋼、太鋼等單位積極進行9Ni鋼生產技術研發和成果轉化。在9Ni鋼研發、生產和交付過程中，解決了純凈鋼冶煉、大寬度板坯連鑄、組織精準調控和薄規格鋼板板形控制等全工藝流程技術難題，形成了完全自主知識產權的9Ni鋼成套生產和加工技術。
南鋼9Ni鋼產品已廣泛應用于中石油、中石化、中海油等國有能源巨頭和新奧能源、廣州燃氣和陜西燃氣等民營及地方能源企業所屬沿海LNG接收站。其中16萬m3以上容積儲罐已達到43臺，LNG年保供能力達到6500萬噸以上，相對于標煤可減少二氧化碳排放9880萬噸/年。在船用領域已為Evergas等歐美企業建造了10余條中小型承壓LNG船和大量LNG船載燃料罐，為近海和內河船運減排也做出了重大貢獻。截止2022年，交付鋼板總量已超20萬噸。
在“十三五”國家重點研發計劃《低鎳LNG鋼的組織控制原理與關鍵制造技術》項目的支持下，匯聚了產學研用方面南鋼、鞍鋼、太鋼等十八個單位的研究人員，組成涵蓋煉鋼、連鑄、熱軋、熱處理等協同創新隊伍，繼續進行低鎳LNG儲罐用鋼的研究工作。著重研究①微合金化成分設計與微結構演變機理。通過共格析出強化作用，在保證低溫韌性前提下，鋼中[Ni]較9%Ni鋼降低近30%，而-196℃強度提高約65MPa。②超純凈冶煉與無缺陷、均質化連鑄技術。開發出脫磷及控回磷成套技術，9%Ni鋼[P]較國外同類產品降低40%；突破了超低Si冶煉技術，使6.5%Ni鋼焊接熱影響區-196℃沖擊功提高近一倍。開發出鎳系鋼專用連鑄工藝，9%Ni鋼中影響低溫韌性的夾雜物數量不到國外同類產品1/2。③組織遺傳規律及“軋制-熱處理”一體化控制技術。開發出“再結晶控軋-超快冷-亞溫淬火+回火”工藝，使6.5%Ni鋼達到了9%Ni鋼的-196℃強韌性指標。④鎳系低溫鋼產品與用戶技術。開發出疊層軋制新技術，國際首次生產出寬幅優良板形質量的鎳系鋼板。開發出剩磁快速檢測方法及局部高效消磁裝備，使鎳系鋼剩磁控制在30Gs以下，遠低于國外同類產品。
新一代節Ni型LNG儲罐用鋼，在確保性能和質量基礎上，可為客戶大幅節約材料成本，也為國家節約了貴金屬鎳資源。針對項目需求開發出配套用低溫鋼筋和套筒等產品，形成超低溫用鋼產品系列，可為超低溫儲罐和容器項目提供關鍵材料全套整體解決方案。
2.2LNG船儲罐用高錳鋼的開發
LNG船儲罐除了要求具有良好的低溫力學性能外，還要求具有極低的熱膨脹系數，高錳鋼是最為理想的低成本低溫用鋼。
國家“十三五”項目組織南鋼、鞍鋼、太鋼等十八家單位協同創新，密切合作，明確了高錳LNG船儲罐用鋼成分設計原則和組織性能演變規律，突破了高錳LNG船儲罐用鋼的超純凈冶煉和大板坯連鑄等關鍵難題，闡明了低溫韌性的“反尺寸效應”與熱處理時效脆性機理，提出高溫控制軋制和軋后冷卻工藝，國內首次實現了6-60mm厚高錳LNG船儲罐用鋼板的工業化生產，制定了高錳LNG船儲罐用鋼國家標準及中國船級社指南，高錳鋼鋼板已經取得ABS、BV、KR船級社證書，并正在積極推進CCS、DNVGL、LR等認證。在此基礎上，建造出船舶應用的5-20m3C型LNG試驗罐并成功進行了海試。目前，正在組成研究單位、鋼廠、船級社、船廠、船東的聯合團隊，進行高錳鋼在LNG船儲罐用鋼的示范應用。
2.3全產業鏈合作開發鈮微合金化高性能橋梁鋼
作為微合金元素Nb的供應商的中信金屬公司鈮微合金化技術中心、作為橋梁鋼生產廠的寶武集團、鞍鋼集團等企業、作為橋梁鋼最終用戶的中鐵大橋局，全產業鏈多方協同，大力推動，積極參與，合作共贏，成功開發出420MPa、500MPa、690MPa級的新型橋梁鋼，滿足了我國重大橋梁工程重大需求。寶武集團武漢鋼鐵公司成功開發的Q420qE（厚度達到62mm，-40℃沖擊功不低于120J）及其配套焊接材料和成套技術應用于世界首座最大的高速鐵路橋梁～京滬高鐵南京大勝關橋。該材料的開發通過Nb微合金化的組織調控及TMCP加工技術，首次在厚板領域獲得了以低碳針狀鐵素體為主的微觀組織，具有優異的強韌性匹配及焊接性能。寶武集團武漢鋼鐵公司和鞍山鋼鐵集團公司通過Nb微合金化和低碳貝氏體的控制成套技術，開發了Q500qE（厚度達到65mm，-40℃沖擊功不低于120J）并成功應用于世界上首座跨度超千米的公鐵兩用斜拉橋～滬通長江大橋。寶武集團依托“十三五”國家科技攻關項目，采用Nb微合金化技術成功開發出了690MPa的橋梁鋼中厚板，并實現了示范應用。至此，我國形成了從370MPa到690MPa完善的橋梁用鋼材料體系，具有優異的低溫韌性及焊接性能。目前，中國橋梁鋼的開發、應用及產品體系已處于國際領先水平。
應當指出的是，中信金屬公司鈮微合金化技術中心依據中國鋼鐵下游行業對高端鋼材的強烈需求，努力開發鈮微合金化技術和鈮合金化新產品，并努力在企業中推廣應用。含Nb高性能鋼的開發及應用已經滲透到橋梁、汽車、建筑、機械等各個領域，滿足了國民經濟相關方面的重大需求。我國含鈮鋼品種已由二十世紀九十年代初的10余個、年產量3萬余噸，發展到2021年的300多個品種、年產量達到8400萬噸，占我國粗鋼產量8%以上。含Nb高性能鋼的廣泛應用，減少了鋼材用量、降低了生產成本、促進了節能環保，為鋼鐵行業的綠色發展做出了重要貢獻。
2.4興澄：全產業鏈協同開發國際領先的軸承鋼
軸承鋼是我國長期未解決的“短板”鋼材，高質量軸承被別人“卡脖子”。為保證采用連鑄工藝生產的軸承鋼質量達到模鑄及電渣重熔鋼的質量水平，并替代進口鋼材，興澄特鋼從鋼廠內部和鋼廠下游軸承鋼用戶兩個方面下手，解決軸承鋼全產業鏈存在的問題，實現軸承鋼生產的重大突破。
首先，在鋼廠內部，在鋼材純凈度、內部組織及碳化物改善等方面進行了一系列的技術攻關。興澄特鋼從原料到產品對每一道生產工序嚴格把關。他們采用專用高爐、使用優質的鐵精礦、嚴格按照規程操作生產專用純凈鐵水。在煉鋼工序，他們開發純凈鋼冶煉技術、特殊精煉技術和100%真空處理。在連鑄工序，液面控制、保護渣、電磁攪拌、鑄坯冷卻等關鍵環節都采用特殊的控制方法，以消除鑄坯凝固中形成的偏析、疏松、夾雜等缺陷。在軋制工序，采用了鑄坯粗軋前表面快速冷卻和軋后超快冷等技術。為了改善連鑄坯生產的滾動體的均勻度，從2013年開始，每年不斷地總結數據，目前產品已成功應用于鋼球生產，耐久試驗達到世界領先水平。
其次，考慮到軸承的高端化其實又是產業鏈問題，所以，他們與國內外下游的軸承鋼客戶緊密結合、相互合作。客戶不但提出興澄軸承鋼目前存在的問題，而且根據軸承鋼的發展提出新的產品發展要求，興澄特鋼則不斷整改，逐步改進冶金與加工工藝，努力向用戶提供滿足用戶質量需求的材料。高端軸承制造，特別需要軸承鋼的生產與軸承制造廠的軸承設計、軸承材料等級選用、加工、熱處理、裝配、潤滑、密封等整個生產流程緊密配合，全流程無死角地全面提升自己的服務水平，從而從整體上提升國產軸承的質量。因此，在軸承鋼研發過程中，他們充分與國際一流的軸承制造企業開展交流，將用戶使用材料的工況、加工及熱處理等工藝和興澄特鋼的冶金、軋制工藝結合在一起，來改善和提高軸承使用壽命，共同推動全球軸承行業的進步。
目前，興澄的產品質量控制已經達到了很高的水平。即使與國際知名軸承鋼制造商相比，興澄特鋼軸承鋼的各項指標也顯現優勢。興澄特鋼高標準軸承鋼總氧含量（T[O]）能夠穩定控制在5ppm以下（國標T[O]≤12ppm，國際高標準T[O]≤6ppm），粒徑>2μm的夾雜物指數<1.0，這一質量指標世界領先。
國內軸承鋼年產量約為350萬噸，其中興澄特鋼軸承鋼產量約90萬噸，其中近80%供應國際知名軸承制造商。從2010年至今，興澄特鋼向世界知名軸承企業累計供應軸承鋼將近500萬噸。瑞典斯凱孚、德國舍弗勒、日本NSK、NTN、法國SNR等世界知名軸承制造商都是興澄特鋼長期而穩定的戰略客戶。作為上述有影響力但十分挑剔的軸承制造企業的供應商，興澄特鋼以產品質量和優質服務取勝，全產業鏈開發，與用戶合作、共贏，掌握、創新軸承鋼的生產技術，多年來以“客戶高滿意度”譽滿全球。
2.5汽車用超高強熱成形鋼
鋁硅鍍層熱成形鋼是目前強度最高的車身用材，是車身輕量化最經濟有效的解決方案，2021年其全球產量約400萬噸（國內超80萬噸）。但是，自歐洲鋼鐵巨頭企業1999年提出1500MPa級鋁硅鍍層熱沖壓鋼生產技術以來，其韌性問題至今未突破。而且，獨家企業技術壟斷的局面，推高了車企采購成本。
一項技術，要從紙上到車上，從設想到應用，必須跨越鋼材生產廠的軋制、熱處理、涂鍍等生產環節，跨越汽車零件廠加熱、熱沖壓等工序，還必須在主機廠完成焊接集成、涂裝等制造環節，必須能夠經得起各工序、各個方面的嚴格考驗。只有各方均滿意、均受益，這項技術才有可能突破重圍，走到車上。
從2017年開始，本鋼、北汽新能源等企業與高校合作，采用釩微合金化技術，世界首發2000MPa級熱沖壓鋼裸板在新車型應用，取得高強熱沖壓鋼的首次突破。基于多年的基礎研究積累，東北大學易紅亮教授等提出鋁硅涂層與基體“界面富碳致脆理論”，采用薄鍍層技術減少界面移動和界面微脫碳，從而消除界面碳富集，實現了鋁硅鍍層熱沖壓鋼VDA彎曲韌性同比提升20%，降低了1500MPa鋁硅鍍層熱沖壓鋼延遲開裂風險，提高了2000MPa鋁硅鍍層熱沖壓鋼抗延遲斷裂能力。該技術與目前國外壟斷企業的厚鍍層產品體系采用相反的技術思想，形成新的知識產權體系，打破了國外企業的獨家技術壟斷，提高了產品的成形質量。
這種薄鍍層熱沖壓鋼在涂裝、焊接工序也有優異的表現。在厚鍍層熱沖壓鋼沖壓過程中，經常會在鍍層中產生微米級的空洞，稱為柯肯達爾空洞，焊接受熱時空洞長大。采用薄鍍層解決了這些焊接及耐蝕問題。課題組發明的熱沖壓鋼鋁硅鍍層高效吸熱和階梯快速加熱技術，將鋁硅鍍層熱沖壓鋼爐內加熱時間同比縮短了35%。因而，熱沖壓成形零部件企業，也可以從新技術中獲益。由獨家供應商變為多家供應商，可解決采購成本問題。所以，這項技術受到了熱沖壓成形零部件企業的熱烈歡迎。
依據25%偏置碰撞新法規，激光拼焊一體式熱沖壓成形門環替代現有多零件電阻點焊總成應為最優解決方案。但是，國外的厚鍍層激光拼焊技術復雜，需要對鋁硅涂層進行脈沖激光消溶剝離，提高了生產成本。在采用薄鍍層時，可以利用薄鍍層的天然優勢，實現免剝離激光焊接技術，降低了焊接工作的難度，提高了生產效率。產品的獨特性能和簡單易行的生產工藝，給主機廠終端用戶帶來重大突破，受到汽車主機廠的普遍歡迎。打破壟斷，采購成本大幅降低；韌性提高，優化車身設計，焊接、涂裝等關鍵工藝環節從中受益。
整個創新過程經過多種工程環節，新技術的開發者必須從產業鏈的終端應用開始尋找問題，仔細研究分析產業鏈的每個環節，定義企業需求，通過廠校融合聯動帶來技術進步，逐個解決產業鏈上痛點，讓產業鏈上每個關鍵環節都從創新中獲利，并保證最終產品不增加成本。
三、工藝-裝備-產品-服務一體化創新
在鋼鐵生產過程中，工藝是“龍頭”，裝備是手段，產品是結果，服務是終極目標。所以，必須“工藝-裝備-產品-服務一體化”，以實現服務用戶的最終目標。裝備的開發，過去是我國鋼鐵行業的短板，主要依靠國外的先進裝備技術。近10年來，這一情況有了很大的變化，自主創新的先進工藝和裝備在我國產品的研發方面發揮了巨大的推進和保證作用。
3.1多層金屬復合工藝制備復合板
特種復合板是兩種或兩種以上不同材料以某種方式組合而成的一種新材料，其兼具覆材優異的耐蝕、耐磨、耐熱等性能及基材的高強度及高韌性，可最大限度地發揮覆材和基材各自優勢，實現單一金屬材料無法滿足的綜合性能要求，且節約貴重金屬，降低成本，是一種具有良好發展前景的多功能性材料。
南鋼自2014年開始采用真空制坯-軋制復合法研制特種復合板，先后開發了不銹鋼/鋼、鎳基合金/鋼、鈦/鋼等金屬復合板，產品覆蓋了結構、橋梁、管線、船舶、壓力容器等領域。南鋼承擔國家863項目，開發了國際領先的熱軋鈦/鋼復合板系列新產品，并成為國內首家通過熱軋鈦/鋼復合板評審的企業。南鋼開發出345-500MPa級高強韌及耐候橋梁鋼與不銹鋼復合板，實現鐵路鋼橋用不銹鋼復合板的產品全覆蓋。同時解決兩種金屬變形抗力差異大變形不協調問題，開發出超級奧氏體不銹鋼復合板及鎳基合金復合板等，產品各項性能優異，南鋼特種復合板實現高端化發展。
南鋼復合板在高鐵橋梁、輸油管線、容器儲罐等領域獲得良好應用。南鋼橋梁用不銹鋼復合板供貨量國內第一，成功應用于多項大橋國家重點/重大工程。
3.2包鋼、武鋼：薄板坯連鑄直接熱軋雙相鋼帶材
2013年11月，包鋼與高校合作，在其CSP生產線改造后的超快冷系統采用后置式布置（層流冷卻后、卷取機前），主要用于生產低成本抗拉強度540MPa級和590MPa級熱軋雙相鋼。該項目突出的技術難題在于開發具有高冷卻能力的超快冷設備，滿足全系列厚度規格低成本熱軋雙相鋼（厚度規格≤11mm）高組織均勻性產品開發及生產需求。超快冷系統具有的高強度冷卻能力，冷卻后帶鋼板形良好，過程工藝參數控制精度高，生產連續穩定，真正實現了冷卻強度大、裝備一流、產品性能穩定的既定目標要求，開發形成理想的低成本經濟型熱軋雙相鋼生產裝備及工藝技術。
熱軋雙相鋼作為包鋼CSP熱軋線開發生產的高附加值特色產品，通過超快冷系統全面升級改造，全面提升了包鋼CSP熱軋雙相類產品生產質量穩定性，推進產品規格和強度等級系列化、特色化，尤其是在高強度、厚規格等產品開發與生產方面得到豐富和完善，對進一步增強產品市場競爭力，做大做強包鋼熱軋帶鋼雙相鋼產品具有重要意義。
武鋼CSP產線設計產品厚度規格0.8-12.7mm，生產能力250萬噸/年。2020年，武鋼CSP短流程產線已經生產出雙相鋼系列DP600、DP780以及DP1180等，基于DP系列材料制定全新的工藝路線及生產制造過程控制核心參數，利用現有的分段冷卻控制模型與空冷段設計布局、精確的冷卻計算速率公式，以及科學合理的冷卻策略和空冷段長度的設計，來實現不同牌號鋼種性能的精準控制，克服了短流程產線在生產DP系列鋼種中存在的固有困難，為CSP在雙相鋼、特殊鋼等產品的生產、開發奠定基礎。精軋溫度、中間溫度、空冷時間、卷取溫度和軋制速度的精確控制是熱軋雙相鋼生產的關鍵，是冷卻過程的重要控制目標。利用CSP層流冷卻系統的獨特優勢，結合雙相鋼生產技術，產品性能穩定，最薄厚度1.2mm，不良率≤0.65%。它具有成本低、強度高、板厚薄、屈強比低等特點，其性能和質量達到了冷軋同級別雙相鋼的標準要求，可以實現以熱代冷，在汽車工業中推廣用熱軋基材代替冷軋基材完成冷輾擴工藝具有重要意義。
3.3日照：薄板坯連鑄無頭熱軋雙相鋼帶材
日照鋼鐵引進意大利開發的薄板坯連鑄連軋無頭軋制技術，與國內高校合作，進行成分設計和工藝設計，憑借該ESP產線恒穩、恒溫控制及超快冷能力，成功生產超薄規格（1.4-3.0mm）熱軋雙相鋼，成為國內首家能夠穩定批量生產熱軋超薄規格雙相鋼生產企業。該產品的成功開發，填補超薄規格熱軋雙相鋼市場空白。ESP產線生產的超薄規格雙相鋼產品廣泛應用于汽車前后防撞梁、座椅橫梁、防撞梁配件和加強板等，通過了國內某汽車主機廠認證，將在“以熱代冷”上開拓更廣闊的前景。ESP產線生產DP590雙相鋼馬氏體組織細小彌散均勻分布，汽車防撞梁本體及門檻加強件主板表面良好，滿足使用要求。
3.4寶鋼：自主集成高強鋼熱處理生產線生產汽車用高強鋼
先進高強度鋼板是汽車實現“減重節能”和綠色發展的關鍵材料，代表了汽車用鋼的發展方向，也是國際高強鋼競爭的關鍵技術。其中鋼板的快速冷卻和熱處理溫度的精準調控是生產先進高強度鋼板的核心技術。寶鋼自主開發了高濃度氫氣和水淬冷卻技術，冷卻速度分別為140℃/s和1000℃/s，集成了兼有普冷和熱鍍鋅的多功能柔性化超高強鋼專用生產線。利用這套生產線，不僅迅速提高了我國汽車用高強鋼的生產和技術水平，而且在國際上率先成功試制出了第三代先進高強度鋼淬火配分鋼（QP）,其中最高強度達到了國際最高水平的1700MPa，并實現了產業化，改變了我國汽車板研發長期跟跑的局面，帶動了我國高強鋼技術的整體發展。
3.5南鋼：超高強工程機械用鋼和耐磨板（厚度5-120mm，最大寬度4200mm）
超高強工程機械用鋼和耐磨板主要應用在大噸位汽車吊、履帶吊的吊臂、拉板等關鍵部位，鋼板要求強韌性匹配、性能波動小、內應力小、折彎一致性好、易加工、易焊接等，生產難度極高。長期以來，國內890MPa及以上級別超高強產品主要依靠進口，不僅售價極高，而且交貨周期長，制約了我國相關制造業的發展。
南鋼率先與高校、三一重工、徐工等企業聯合，走產銷研用深度融合模式，開發出Q890、Q960、Q1100、Q1300系列超高強鋼板，鋼板兼具良好的力學性能和加工性能，成功替代進口王牌產品，打破了國外產品的壟斷，很好地滿足了國內工程機械企業的需求，提升了在國際舞臺的競爭力。南鋼供貨規格：厚度5-120mm，最大寬度達到4200mm，全面覆蓋市場需求。通過近幾年的發展，國內的超高強鋼板已全面實現國產化。
3.6南鋼：開發寬薄板穩定化生產工藝，供貨我國首艘豪華郵輪建造
南鋼根據我國船舶工業對超薄規格中厚板的需求，利用引進3800爐卷軋機和5000寬厚板軋機的裝備優勢，首創提出爐卷軋機和寬厚板軋機鋼板厚度控制方法，平均厚度公差為0-0.2mm，實現了對鋼板重量的精確控制；開發了寬薄板板形控制技術，解決了生產過程中溫降快、板形差的技術難題；提出了薄板特殊軋制工藝，實現了4mm厚3500mm寬和5mm厚3500mm寬薄板的穩定生產，突破了傳統中厚板軋機生產的極限規格；攻克了寬薄板高效焊接的難題，利用低碳當量、微合金成分設計，解決了薄板焊接接頭冷速快、淬硬性高的難題。通過裝備升級和工藝技術攻關，實現了郵輪用寬薄板的穩定生產。
南鋼成功供貨國內首艘豪華郵輪項目和第一艘極地探險郵輪項目。郵輪用寬薄板的成功研發，打破長期以來國外在產品規格、加工制造等環節的技術壁壘，打破國際壟斷、填補國內空白，具有重要的戰略意義。
3.7河鋼舞鋼：裝備創新帶動厚規格高端產品，解決“卡脖子”問題
河鋼舞鋼通過技術、設備升級，增強了自主創新能力，填補了國內空白。潔凈鋼冶煉技術、大鋼錠技術、大壓下量等技術的開發和應用，鋼板強韌性、硬度、內部質量、不平度等各項指標達到國際先進水平。
河鋼舞鋼與高校、特鋼企業等深入合作，加強產業鏈協同，以裝備創新提供新的工藝手段，增強自主創新能力與新產品開發能力。舞鋼在國內率先立項建設50噸級雙極串聯抽錠式板坯電渣爐，集中了低頻供電、雙極串聯、結晶器等先進工藝技術，是目前國內唯一、斷面尺寸世界最大的大型板坯電渣爐。舞鋼公司自主優化和改進了控制軟件、自行設計了不同厚度結晶器并擁有自主知識產權，自主開發了電渣錠冷卻控制、結晶器錐度調整、適合抽錠式電渣爐新渣系等新技術。河鋼電渣鋼板廣泛應用于模具鋼制造業領域及我國第三代核電、超超臨界火電、超大型水電、大型風電和大飛機工程等特大重點工程的高端裝備制造領域，替代進口。其中研發的420mm塑料模具鋼WSM718以軋代鍛，用于國內大型模具制造；20MnNiMo鋼板應用于國產大飛機項目8萬噸模鍛壓機用鋼；最大厚度290mmSXQ500D-Z35、285mmSXQ550-Z35、350mmS355J2等Z向性能鋼板應用于三峽工程等世界百萬千瓦級水電機組重大水電站項目；最大厚度220mm臨氫鋼16MnR（HIC）和12Cr2Mo1R鋼板用于石油化工設備；大厚度Q460C鋼板用于出口的達涅利風電用鋼；350mm特厚E36-Z35級船板出口船用設備制造等，產品填補了國內空白，替代進口，產品性能指標達到國際先進水平，得到用戶好評。
河鋼舞鋼研發的220mm大厚度水電用SXQ500D、SXQ345C、S355J2、S460N、SX610CF、SX780CF等數個新品種鋼板，采用電渣重熔生產，既保證了大厚度水電鋼探傷優良，又保證了鋼板性能均勻性。成功打破了國外壟斷，填補了國內空白，并達到世界先進水平，得到用戶一致好評，廣泛應用于烏東德、白鶴灘、豐寧、績溪等數個大型水電站建設，大大推進了我國大型水電大電機機組用鋼國產化進程。
180-210mm厚度齒條鋼是海洋平臺和風電安裝船自升式樁腿關鍵部件，采用低碳NiCrMoV成分體系和淬火+回火技術路線，具有高強度、高韌性、可焊接性和耐腐蝕性等綜合優勢。傳統模鑄-熱軋-水槽淬火-回火的生產工藝，存在大尺寸鑄錠、壓縮比不足、淬火冷卻強度低三個關鍵難題，特厚齒條鋼心部強度和韌性低成為工程推廣應用的主要瓶頸。
在國家重點研發計劃項目——“高強度、大規格、易焊接海洋工程用鋼及應用”支持下，采用“裝備-工藝-產品”一體化研究方案，與高校合作自主研制世界首套300mm特厚板輥式淬火機等關鍵裝備，設計高淬透性NiCrMoV合金體系，闡明特厚鋼板淬火尺寸效應機理，掌握高強度特厚海工鋼組織與性能均勻化調控的ESR-RQ關鍵技術，完成了210mm厚度690MPa級和180mm厚度785MPa級齒條鋼工業試制。舞鋼新建的特厚鋼板輥式淬火裝備，為大單重、大斷面、特殊用途厚板熱處理產品研發與應用奠定裝備技術基礎。177.8-210mm厚齒條鋼心部冷速達到0.7℃/s，馬氏體含量達到70%以上，為1/2沖擊韌性提供了組織基礎。厚板產品全厚度方向強度與韌性均滿足國際規范的指標要求，完成了焊接、切割等造船工藝適應性評價，其中210mm厚690MPa齒條鋼通過了美國ABS船級社認證，實現了首批示范應用，180mm厚度785MPa齒條鋼于2021年完成切齒和焊接評價。實現了國內最厚210mm、強度最高785MPa海洋工程用齒條鋼板工業化生產，滿足了我國500英尺自升式海洋平臺樁腿分段示范應用、2500噸海上風電安裝船升降系統的制造需求，為推動我國鋼鐵行業高端海工鋼產品化進程、提升高端海洋裝備市場競爭力作出了貢獻。河鋼舞鋼成為生產優質超厚熱處理鋼板的“單打世界冠軍”。
3.8鞍鋼、南鋼：新一代控軋控冷技術與裝備支撐集裝箱船用高止裂性用鋼研發
集裝箱船超大型化能夠顯著降低建造成本、運營成本和能耗，因此超大型化成為集裝箱船發展的趨勢。由于敞開型船體結構特征，導致船體艙口圍頂板、腹板等部位長期處于高應力狀態，在船舶自身載重及風、浪等外力作用下，容易發生低應力脆性斷裂，嚴重威脅船舶安全。為保證航行安全，國際船級社規范明確要求在已發生斷裂部位采用高止裂韌性鋼板。2013年國際船級社提出-10℃止裂韌性≥6000N/mm3/2的止裂性能指標。鞍鋼創新性提出基于TMCP新工藝的多相組織調控原理，控制多階段再結晶組織細化及相變，形成具有軟硬相匹配的高強塑性、低屈強比、高止裂性和優良焊接性能的止裂鋼核心生產技術，產品技術指標達到當時國際領先水平。
2021年船級社又將80-100mm厚鋼板-10℃止裂韌性≥8000N/mm3/2納入到新的國際標準中，極大提高了特厚止裂鋼板的生產技術門檻。在這種背景下，南京鋼鐵與高等學校合作，2020年，在對大厚度止裂鋼本質深度理解的基礎上，提出高滲透性軋制技術、往復相變控軋工藝、軋后冷卻規程、低壓縮比軋制條件下鐵素體貝氏體組織的相變機制、脆性裂紋的止裂因素等多方面基礎研究。該項目利用我國自主開發的機架間超快冷控制軋制系統和自主創新的新一代控制軋制技術，開發出相變時序控制、織構控制、溫控-形變耦合高滲透性軋制等核心關鍵制造技術，突破連鑄坯與鋼板厚度壓縮比過低的約束，明確大厚度止裂鋼中Mn、Mo、Ni等元素的具體作用和不同工藝條件下的最佳添加量，闡明了基體組織對低溫韌性和止裂性能的影響，形成具有自主知識產權的高止裂韌度特厚鋼板技術體系并實現產業化。在國內率先研發出100mm厚EH47、EH40止裂鋼板，-10℃止裂韌性分別為9041N/mm3/2和9951N/mm3/2，厚度規格和止裂韌性均達到國際領先水平，徹底打破國外高止裂韌性鋼板的技術壁壘。目前，南鋼50-95mm厚EH40、EH47止裂鋼已整單應用于多條全球最大的24000TEU集裝箱船，并實現了100mm厚止裂鋼全球唯一供貨。
3.9寶鋼、東大：自主創新管材控軋控冷技術與裝備，引領鋼管生產技術更新換代
熱軋無縫鋼管是核電火電、油氣鉆采、裝備制造等領域不可替代的高安全性基礎原材料。然而由于高溫熱軋和環形斷面原因，廣泛應用于板材領域的控軋控冷組織調控技術卻難以應用于熱軋無縫鋼管生產，提升管材性能只能依賴添加合金元素和離線熱處理。四十余年來，國內外相繼開展了大量的鋼管控冷技術開發工作，但由于無法實現鋼管冷卻過程的溫度均勻性控制，幾無成功先例，成為領域內國際性難題。突破在線組織性能調控已成為熱軋無縫鋼管高質綠色化生產的關鍵技術瓶頸。2013年起，東北大學與寶鋼股份合作，歷經7年終于攻克這一世界難題。
他們率先開發出具有內外壁快速均勻冷卻和直接淬火功能的熱軋無縫鋼管在線控制冷卻技術與裝備，并在國際上首次實現工業化穩定應用。實現PQF460機組鋼管軋后全部10-36m長度鋼管的控制冷卻及直接淬火。
開發出基于在線冷卻溫控模型、鋼管全長溫度動態自適應算法及多流程工藝控制策略的熱軋無縫鋼管在線控制冷卻自動化系統。實現了高效（匹配最快40s熱軋節奏）、均勻（全長/周向控溫精度±20℃）穩定生產，管形及直度良好（橢圓度＜1%D，直度＜5mm/m）。
基于在線控制冷卻和淬火裝備，進行生產流程再造，實現在線組織調控的短流程生產，開發出高等級套管、管線管、結構管等熱軋無縫鋼管的全新成分體系及工藝技術，實現了三大類品種、全規格系列化生產。同比傳統工藝，晶粒度平均提高1-3級，沖擊韌性提高20-100J，110ksi級抗硫管在線控冷+離線調質同比二次離線調質工藝抗硫指標Kissc值提升10%，達到30MPa·m1/2以上，替代傳統二次離線調質工藝，噸鋼成本大幅降低。“無縫油井管在線控冷技術用于套管生產”提案通過美國石油協會（API）納標申請，實現了我國鋼管制造企業牽頭修訂API標準零的突破。成果已成為寶鋼平臺性技術。
3.10漣鋼：薄規格高強工程機械用鋼和耐磨鋼國際領先（最小厚度2mm）
高強工程機械用鋼和耐磨鋼我國長期以來引進，特別薄規格更是“短板”中的“短板”。引進產品價格昂貴，供貨期不能保證，制約了我國工程機械行業的發展。漣鋼與高校合作，自主創新研發最薄可以處理厚度2mm的淬火機，開發了2250熱連軋直接淬火和離線輥式淬火新技術，批量生產薄規格、熱連軋熱處理板。2016年起，開發1300MPa工程機械用鋼和2200MPa級NM600，均為世界最高級別結構鋼和耐磨鋼板，全球首發，獲中鋼協新產品市場開拓獎。2018年起，突破世界最薄2mm淬火板制備技術，形成工程機械用鋼和耐磨鋼兩大類產品，整體達國際領先水平。目前，漣鋼已經成為世界最大的薄規格熱處理高強板生產基地，具備年產能力120萬噸以上，成為生產薄規格高強鋼板的單項世界冠軍。
3.11TMCP裝備創新提升復雜斷面型鋼質量水平
復雜斷面型鋼以其獨特的力學性能好、承載能力大、便于加工和安裝、節約工時、造型美觀、可回收再生等優點，在眾多鋼結構用鋼中占據著主導地位。國內對型鋼需求量正日益增加，市場前景十分廣闊。
東北大學開發出復雜斷面型鋼的新一代TMCP系列裝備及控制技術，其核心是基于新一代超快速冷卻的均勻化控制理論，其特點是控制軋件在限定（通常極短）的時間內，快速降溫至目標溫度，實現對組織和性能的精準調控。超快速冷卻設備具有體積小，流體換熱效率高，冷卻速率快，具有完善的自動控制功能，并解決了復雜斷面型鋼不同部位、不用厚度冷卻均勻性及彎曲變形的難題，明顯提高了產品的綜合力學性能、使用性能以及生產效率，實現了節約型的產品成分設計和減量化生產，創造了較大的經濟和社會效益。
根據H型鋼的規格、產線特點及軋制工藝，分別開發出用于小型、中型、大型及重型H型鋼軋后超快速冷卻及軋后淬火-回火系列成套裝備、控制系統及冷卻數學模型，自主開發的裝備和技術成功應用于馬鋼大型廠、津西鋼鐵、日照鋼鐵、河北天柱鋼鐵及馬鋼重型線等產線。該系統的投用大幅提升了產品的性能，先后開發出低成本Q355B、Q420、S450J0等級別產品，使Q355級別H型鋼屈服強度提高50MPa以上，減少了Mn元素的添加，降低了碳當量；S450J0的屈服強度提升70MPa以上，減少了V合金含量的添加，組織為鐵素體+珠光體+少量貝氏體，晶粒度達到9.0級以上，取得了較好的經濟效益；由于軋后超快速冷卻的應用，使上冷床的溫度大幅降低，取消了原有的冷床霧化冷卻系統，冷床的能力得到釋放，同時極大改善了產品的表面質量，實現了H型鋼軋后冷卻系統的自主研發。其中部分產線的全套軋線系統從國外引進，唯有軋后冷卻設備由東北大學提供，先后開發出低成本Q355B、Q420、55C等級別產品，取得了較好經濟效益。
東北大學與山東石橫特鋼合作，研制了大規格角鋼軋后快速冷卻系統，開發了角鋼高冷卻速率的均勻化冷卻裝備，采用分段冷卻技術和翼緣冷卻獨立單元控制技術，解決了單對稱面復雜型鋼產品的冷卻均勻性問題和彎曲變形問題。常規熱軋高強度角鋼多采用高純凈鋼冶煉（煉鋼采用RH精煉）+增加合金元素添加量+高溫開軋+冷床自然冷卻，生產成本高、沖擊韌性難以保證。本項目以析出強化為主要強化機制，采用經濟潔凈鋼冶煉+精軋前中間坯控溫軋制+超快速冷卻工藝路線，產品晶粒度達到9.0級以上，成功開發出特高壓輸電鐵塔用高強高韌Q420（C、D、E級）系列角鋼，高強度角鋼沖擊韌性的穩定，降低了對鋼質潔凈度的要求，并降低VN含量0.05%，噸鋼平均利潤1200元/噸以上，取得顯著的經濟效益。
船用L型鋼及球扁鋼為典型的非對稱斷面，屬于復雜斷面型鋼，是軋后超快速冷卻技術應用難度較大的一類產品。根據產品的結構特點和軋機布置情況，東北大學成功研發出船用L型鋼軋后超快冷裝備和技術，以減少DH36船用型鋼在軋制過程及冷床上冷卻過程中的變形，降低殘余應力，實現高強度型鋼的減量化生產，并滿足用戶的使用要求。該設備目前已完成現場安裝，正在進行試軋階段。
四、綠色化戰略引領新一代綠色鋼鐵材料的開發
近年來，全球環境問題日趨嚴重，CO2減排已成為熱點問題，我國做出了“3060”碳達峰、碳中和的莊嚴承諾。鋼鐵工業是典型的資源能源密集型流程工業，是國民經濟支柱產業。高爐-轉爐長流程在中國鋼鐵生產中長期占據主導地位。我國鋼鐵工業CO2排放占全球總排放量的5%-7%，占全國總排放總量的15%左右。因此，鋼鐵行業必須進行綠色化轉型，圍繞鋼鐵產業鏈布局綠色創新鏈，實現全流程節能減排、環境友好、穩定順行、高效低耗、降本增效。同時實現產品的綠色化，向社會提供質地優良、減量增效、全生命周期環境友好的綠色鋼材。所以，鋼鐵行業的綠色化必然推動鋼鐵產品的綠色化、高效化、優質化。所以，利用低碳綠色的鋼鐵生產技術生產低碳綠色產品，是我們雙碳工作的主要內容之一。1）煉鐵工序：在煉鐵工序，開展低碳煉鐵技術的研究，以低碳減排、降低燃料消耗、降低成本、穩定化生產，優化煉鐵過程。目前已經開展的爐頂煤氣循環、噴吹氫氣、高噴氧、熱壓鐵焦等技術，可以大幅度減排增效。鐵前系統開展的“數字高爐”研究，也取得了穩定生產過程、提高鐵水質量、防止爐涼事故、降低燃料消耗、增加生產產量的效果。2）煉鋼、精煉與連鑄工序：在煉鋼和精煉環節，開發潔凈鋼冶煉技術，控制鋼中的夾雜物，減少鋼中有害元素，采用“數字煉鋼”技術，可以精準控制終點溫度、終點成分和冶煉時間，從而提高鋼水質量；采用無缺陷坯連鑄技術，提高連鑄坯的質量，減少裂紋、偏析、夾雜、疏松等凝固缺陷；采用高速連鑄技術，提高連鑄效率等；大廢鋼比煉鋼技術，有效利用廢鋼資源是目前的一大熱點。針對高錳鋼、高硅鋼、高鋁鋼開發的需要，積極進行煉鋼、連鑄工藝和保護渣的研究，克服這些元素帶來的負面影響，穩定過程。3）軋鋼工序：在連鑄與軋鋼的界面，開發連鑄直軋或無頭軋制等短流程技術，繼續推廣和應用TMCP技術，TMCP技術由板材發展到型材、管材，由普鋼發展到特鋼與合金鋼，由長流程發展到短流程，促進減量化生產和性能提升。特別是TMCP裝備推廣到鋼管和型鋼生產，改變了型材和管材的生產理念，為其發展注入了新的活力。
“數字軋鋼”正在探索產品尺寸、材質、表面一體化整體控制，是“數字軋鋼”具有巨大潛力的應用場景。這些綠色化和數字化轉型措施極大地提高了產品的質量、產量，降低成本與消耗，提高生產效率，對于鋼鐵行業的高質量發展具有重要意義。在這種形勢下，綠色化鋼鐵產品，如高強鋼、耐腐蝕鋼、高性能鋼等發展迅速，成果顯著。
4.1首鋼：高品質、綠色化商用車車輪用鋼助力商用車低碳減排
高品質商用車車輪用鋼（650-800MPa）作為首鋼商標產品，產品設計、高質高效制備與關鍵應用技術均達到國際領先水平，獲得2020年中國鋼鐵工業產品開發市場開拓獎等獎勵，解決了輕量化鋼制商用車車輪的用材難題，成功應用于正興車輪、日上集團、興民智通等國內領先車輪制造上市公司的輕量化車輪產品，出口德、日、美等多個國家，并在一汽、Daimler、日野及宇通等國內外車企廣泛應用。
首鋼650-800MPa車輪用鋼替代傳統590MPa高強車輪鋼，實現單輪減重8%-16%，疲勞壽命突破100萬次。該系列產品總供貨量近30萬噸，可制作約610萬套車輪，配套重載貨車約26.5萬輛。610萬套輕量化車輪節約鋼材約1.8萬噸，減少碳排放3.6萬噸。按貨車每年20萬公里運輸里程，單車節約燃油約662升/年，單車碳排放量降低約1656kg/年，26.5萬輛商用車年節約燃油1.76億升，年二氧化碳排放量約44萬噸。該系列化產品市場占有率超過60%，極大地推動了我國車輪及商用車輕量化的進程。
4.2太鋼：低成本、高性能不銹鋼
太鋼是我國不銹鋼的龍頭企業，長期致力于低成本、耐腐蝕不銹鋼產品的生產。低成本、節約型、高性能的產品不斷得到突破，創造巨大的經濟和社會效益。
高鉻超純鐵素體不銹鋼。超純鐵素體不銹鋼發展于上世紀70年代中期，鉻含量超過25%，含鉬1%-4%，部分鋼種含少量鎳，耐點蝕指數PRE≥35，耐蝕性能遠優于常規鐵素體不銹鋼，相當于超級奧氏體或鎳基合金，同時該類不銹鋼具有熱膨脹系數低、導熱系數高、對應力腐蝕不敏感、焊接性能優異等特點，是換熱器行業或大型建筑屋面的理想材料。太鋼攻關團隊在充分調研服役環境前提下，開展大量研究工作，解決了合金元素優化設計、超低碳氮冶煉技術、亞光表面控制技術、焊接技術，成功開發出TTS445J1、TTS445J2、S44660系列高鉻鐵素體不銹鋼，在換熱器行業和建筑行業得到了批量應用，填補了國內空白。采用太鋼S44660超級鐵素體不銹鋼冷板生產的焊管實物質量達到了美國普利茅斯同類產品水平，應用于機場、體育場館、冷凝器、換熱器等領域。
經濟型雙相不銹鋼。以雙相不銹鋼為代表的高性能、資源節約型不銹鋼具有高強度、輕量化、長壽命、低合金成本等特征，應用廣泛，適應了當前“碳達峰、碳中和”的政策要求。雙相不銹鋼具有高強度、良好的耐Cl-點蝕、耐應力腐蝕以及可焊性，同時與同耐蝕性級別相當的奧氏體不銹鋼相比，貴重合金Ni、Mo的含量降低50%以上，已經成為資源節約型不銹鋼品種的典型代表。近年來，太鋼圍繞經濟型雙相不銹鋼開展了大量的研發工作，解決了冶煉連鑄技術、低氧、高潔凈度控制、熱加工技術、熱處理技術、板材酸洗工藝、冷板高強化工藝、焊接技術，開發成功S32101、S32001、TDS2102、TDS-630、S32003等系列板材。產品實現了極限低成本與高性能的完美結合，在石油、化工、造船、核電、交通等多領域具有廣闊的應用前景。
低成本高強度Cr13型不銹鋼鐵路貨車。降低不銹鋼制造成本、替代碳鋼材料、拓展應用領域等成為不銹鋼企業的重點發展方向。低成本高強度Cr13型不銹鋼合金元素含量低，不含或少含貴金屬元素，同時具有高強度、良好的耐蝕性、一定的加工性能，是性價比極高的資源節約型不銹鋼材料。以T4003、TSZ410、T4003CR、TGR410、TBL12為代表的系列低成本高強度Cr13型不銹鋼，解決了低成本設計、熱處理技術、用戶加工技術、實現了低成本與高性能的良好匹配。
電子電路行業用SUS630冷板。SUS630屬于馬氏體沉淀硬化不銹鋼，生產難度主要集中在極高的成品硬度及均勻性、優良的板形和極低厚度同板差等方面。目前該產品全部依賴日本進口，屬于我國典型的“卡脖子”產品。太鋼開展的主要技術工作，熱加工技術、時效處理技術、低厚度同板差控制技術、合理的熱軋及冷軋凸度控制、超平板形控制技術等方面取得突破，打破了日本產品的壟斷，并將在智能鎖和傳送帶領域獲得應用。此外，太鋼還在光伏低碳清潔能源用鐵鎳基合金、航空模具用Ni36殷瓦合金材料研究開發等方面取得重大進展，解決了市場的急需。
4.3鞍鋼：新一代鐵路車輛和煤氣管網用耐蝕鋼
針對鐵道運煤敞車運輸酸性介質和煤氣管網硫酸腐蝕問題，鞍鋼采用Cr、Ni、Cu、Sb等元素的復合優化成分體系，實現了傳統耐候鋼合金設計理念的創新；將先進原子探針分析技術與透射電鏡技術相結合，在原子尺度上揭示苛刻腐蝕環境下表面膜微觀結構的耐蝕機理，首次發現了Sb和Cr協同在銹層中富集，并形成致密銹層，顯著阻礙浸蝕性離子傳輸并更加耐硫酸根和氯離子的腐蝕；開發的新一代鐵路車輛用耐蝕鋼全流程關鍵技術，工藝和質量穩定，鋼板的性能優于國內外同類產品實物水平。產品具有優異的耐蝕性能、高強度、高韌性、易焊接及優異的冷成型性能，成功應用于具有世界先進水平的27噸軸重新型鐵路貨車C80E和企業煤氣管網建設。技術達到國際領先水平，極大提高我國鋼鐵材料、鐵路運輸裝備、煤氣管網工程的國際競爭力。
4.4東大：氧化鐵皮控制技術
本項目針對鋼材熱軋氧化行為控制這一世界性難題，通過對單體關鍵技術的研發，解決了氧化皮粘附性與結構轉變控制、氧化皮界面彎曲度控制及高效除鱗等核心問題，開發出用于跟蹤熱軋過程氧化行為的智能控制系統，形成了具有完全自主知識產權的熱軋氧化成套控制技術，不僅解決了普遍存在的典型表面缺陷問題，而且使氧化皮因具有免酸洗、易酸洗或耐腐蝕等特殊功效而“變廢為寶”。該項目實現了氧化皮高粘附性與結構控制機理與技術、合金元素選擇性氧化的交互作用、基于FeO韌脆轉變行為的“噴淋裂化”除鱗技術、鋼材氧化行為在線軟測量及最優工藝智能控制等主要科技創新。
本項目在國家及企業重大項目的持續支持下，經十余年研發，通過對鋼材熱軋過程中氧化行為及機理的系統研究，開發出具有完全自主知識產權的表面質量控制技術，目前已經推廣應用于鞍鋼、河鋼、太鋼、寶武、馬鋼、漣鋼等19家鋼鐵企業，覆蓋包括熱連軋、薄板坯連鑄連軋、中厚板及高速線材等45條產線。對C-Mn鋼、低碳鋼、低合金鋼等系列鋼種實現了技術全覆蓋，并推廣至高碳鋼高速線材、CSP無取向硅鋼及鎳系低溫用鋼等，覆蓋80%以上熱軋品種。開發出強度級別覆蓋400-800MPa的免酸洗鋼實現了結構鋼的免酸洗加工；系列高強酸洗板表面滿足了寶馬等汽車企業及海爾等家電企業的嚴格要求，替代國外同類產品；工程機械用鋼的表面質量超過日標要求，成為日本高端工程機械制造企業的專供產品；有效消除了高強及超高強船板鋼的表面色差，滿足了我國國防“大國重器”對表面質量的嚴苛要求。近3年涉及產能超過6500萬噸，創造直接經濟效益20.88億元。相關技術輸出至韓國浦項鋼鐵公司和現代鋼鐵公司并進行了工業應用。
薄板坯連鑄連軋表面質量控制技術成功輸出至韓國浦項鋼鐵，為改善其無頭軋制CEM產線熱軋板的氧化皮厚度和結構提供了技術支撐。鋼材氧化行為在線軟測量及最優工藝控制屬于國際首創，相關技術成功輸出至韓國現代鋼鐵第二熱連軋生產線，并進行示范應用。
4.5高性能含Nb耐候橋梁鋼的發展
推動橋梁鋼綠色化發展最具代表性的鋼種就是耐候橋梁鋼。“十三五”及“十四五”時期，高性能含Nb耐候橋梁鋼的開發取得了突破性進展，其廣泛應用把國內耐候鋼橋的發展由涂裝、半涂裝推向免涂裝的全新發展階段。目前，中信金屬公司鈮微合金化技術中心與南鋼集團、鞍鋼集團和首鋼集團合作相繼開發了基于Nb微合金化技術和TMCP工藝的Q345qENH、Q370qNH、Q420qENH等系列化鋼級，尤其是鞍鋼集團和首鋼集團開發的高強度高韌性高耐候低屈強比鋼級Q420qFNH（-60℃沖擊吸收功不低于47J，Y/T不大于0.86）成功應用于中俄黑河大橋，更是將耐候橋梁鋼的開發推到了一個嶄新的高度。另外，采用南鋼集團開發的耐候橋梁鋼的拉林鐵路藏木雅魯藏布江特大橋（Q420qENH）、官廳水庫特大公路橋（Q345qENH）均是典型的免涂裝鋼橋。
五、材料創新基礎設施建設、數字化轉型助力工藝優化與新材料開發
國常會部署19項政策加力鞏固經濟恢復發展基礎
國務院常務會議部署穩經濟一攬子政策的19項接續政策措施，加力鞏固經濟恢復發展基礎。其中包括：
增加3000億元以上政策性開發性金融工具額度，依法用好5000多億元專項債結存限額。持續釋放貸款市場報價利率改革和傳導效應，降低融資成本；
核準開工一批基礎設施等項目。出臺措施支持民營企業、平臺經濟發展。允許地方“一城一策”運用信貸等政策，合理支持剛性和改善性住房需求；
支持中央發電企業等發行2000億元債券，再發放100億元農資補貼。
16部門貫徹實施《國家標準化發展綱要》行動計劃
市場監管總局等16部門發布關于印發貫徹實施《國家標準化發展綱要》行動計劃的通知。行動計劃提到，提升裝備制造業標準水平；加大新興產業標準支撐力度；加強新型電力系統標準建設，完善風電、光伏、輸配電、儲能、氫能、先進核電和化石能源清潔高效利用標準。
促進裝備制造高端化發展
提升裝備制造業標準水平。行動計劃提出，加快完善信息化與工業化兩化融合、智能制造等領域產業轉型升級標準體系。圍繞數控機床、工程機械、船舶裝備、農業機械等重點領域，實施高端裝備制造標準化強基工程，制定和實施一批高端裝備與信息技術、綠色低碳、現代服務融合標準。開展智能制造、綠色制造、服務型制造等方面標準化試點，形成以標準促進裝備制造高端化發展典型模式并推廣應用。
加大新興產業標準支撐力度。行動計劃提出，實施新產業標準化領航工程，根據不同產業發展的趨勢和特點，分類制定相關領域標準體系規劃，推動重點標準研制。集中研制一批引領新一代信息技術與各產業良性互動、深度融合的國家標準。不斷完善新材料相關產業標準體系。推動生物技術應用領域標準建設。加快推進人工智能醫療器械、新型生物醫用材料、新型分子診斷技術等標準研制，進一步優化高端、創新領域醫療器械標準體系。加強數字技術標準制定，推進數字產業化和產業數字化。研制一批數據安全、數據交易標準，促進數據要素市場培育發展。
建立健全碳達峰碳中和標準計量體系
實施碳達峰碳中和標準化提升工程。行動計劃提出，出臺建立健全碳達峰碳中和標準計量體系實施方案。強化各領域標準化工作統籌協調，組建國家碳達峰碳中和標準化總體組。加快完善碳達峰基礎通用標準，升級一批重點行業能耗限額、重點用能產品能效強制性國家標準，完善能源核算、檢測認證、評估、審計等配套標準。制定地區、重點行業、企業、產品碳排放核算報告核查標準。制定重點行業和產品溫室氣體排放標準。研究制定生態碳匯、碳捕集利用與封存標準。開展碳達峰碳中和標準化試點。分類建立綠色公共機構建設及評價標準。
其中，在電力系統方面，行動計劃提出，加強新型電力系統標準建設，完善風電、光伏、輸配電、儲能、氫能、先進核電和化石能源清潔高效利用標準。
日前，國家能源局發布1-5月全國電力工業統計數據，截至5月底，風電裝機容量約340GW，同比增長17.6%。1-5月風電新增裝機容量10.82GW，同比增長39%。
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