凝固过程数值模拟：采用实时观察、计算模拟、解剖实验方法，开展模铸、连铸钢锭，电站铸件等产品制备技术和相关基础理论研究。形变过程数值模拟：热变形过程缺陷愈合机理研究，锻造、轧制等复杂热变形条件下材料成形和组织、缺陷控制技术研究。焊接过程数值模拟：焊接电弧与焊接熔池交互作用基础研究、新型高性能焊接材料研制、焊接工艺模拟与实验。相变过程数值模拟：发展多尺度计算模拟技术。研究金属结构材料成形过程中的微观组织演化过程。 第一原理计算：开展基于原子层面的计算模拟，对材料物理、化学和力学属性优选设计，以及对极端条件下材料性能模拟和预测。工程结构材料研究：开展面向应用的钢材材料设计与制备研究，探索结构材料成分、组织、工艺、性能间的相互关系。
开展C、N和微量RE复合的素化钢铁材料研究，开发相应的冶炼与制造装备，大幅度降低特殊钢的制造成本，开发新一代以轻元素和微量稀土添加为主导的特殊钢材料，推动钢铁材料更新换代和学科发展。
主要围绕特殊钢纯净化、显微组织调控和服役行为，开展创新的特殊钢设计、热处理工艺与多尺度力学行为研究，解决核电、军工等领域基础零部件受制于人的瓶颈问题，满足重点工程和国防需求。
开展先进钢铁材料焊接过程中熔池流动和凝固行为研究，建立电弧/熔池交互作用下的力学化学冶金模型，探索焊材设计方法，研制特种焊接材料，为先进钢铁材料的焊接应用和可靠服役提供理论基础。
围绕大型铸锻件成形过程的缺陷、组织和性能控制，开展大型钢锭宏观偏析和中心缺陷控制、金属构筑成形、铸锻件短流程高品质制造、铸锻件热加工全流程仿真与工艺设计等研究，为企业提供原型技术和现场技术支撑。
技术支撑课题组（待完善）
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