中国工业报记者  孟凡君

当前，我国钢铁行业数智化转型成效显著，高端材料创新成果不断涌现，国际标准化工作取得重要突破，正加快由规模优势向品质与规则优势跨越。中国工程院院士张福成认为，现阶段，传统高性能钢制备的关键痛点在于，总体上仍然依赖“做加法”的高合金化策略，这违背了钢铁材料绿色低成本和可持续发展的初衷。

钢铁行业已进入存量优化阶段，需求结构此消彼长，智能化、绿色化是未来竞争中的关键变量。张福成带领团队提出了“钢铁素化科学与技术”理念，利用力学冶金技术、协同外场技术及微合金化技术等，精准调控晶体缺陷，实现钢的合金减量和力学以及物理、化学性能提升，旨在从“成分主导”转向“缺陷主导”。

11月12日，2026（第十八届）钢铁工业科技与竞争战略论坛，以“智”为翼“质”谋未来为主题，汇聚来自政府部门、行业组织、科研院所、钢铁及产业链上下游相关企业共话科技创新，共谋竞争发展，为新时期钢铁高质量发展注入强劲动能。

用晶体缺陷替代合金元素

随着AI时代的到来，钢铁行业需要借助AI去解读钢铁中合金元素、晶体缺陷与力学、化学、物理性能之间的定量映射关系，去破解“钢铁密码”，进而能够实现按需引入特定晶体缺陷，用晶体缺陷替代合金元素，实现“钢铁素化”。张福成认为，力学冶金不只是一个工艺手段，其深层的物理本质是实现利用晶体缺陷去代偿合金元素。

张福成带领团队以研发3GPa超高强塑低合金钢和-196°C下冲击功不低于150J的节镍钢的课题为例，提出了“钢铁素化”的研究目标：

一是建立并量化钢中晶体缺陷与其强度、韧性的对应关系，构建晶体缺陷主导的钢铁素化力学冶金理论和技术体系。二是明确晶体缺陷代偿合金元素的钢铁素化合金减量设计原理，形成钢铁素化设计原则和规范；三是开发覆盖化学成分—工艺技术—晶体缺陷—力学性能全链路的钢铁素化智能化预测与逆向反演模型，构建智能驱动的“钢铁素化”力学冶金技术。

张福成表示，通过调控位错、层错、孪晶、界面、析出相、空位团簇等各种缺陷，来达到原本需要大量合金元素才能获得的高强度、高塑性、耐腐蚀等性能。最终，通过集成力学冶金智能驱动“钢铁素化”的理论和技术体系，完成了3GPa超高强塑低合金钢和超高韧超低温节镍钢的技术研发。

张福成期待，钢铁行业通过“钢铁素化”技术实现钢铁生产从“炼选材料”到“设计材料”的范式转变，推动行业在大幅降低资源依赖与制造成本的同时，加快向绿色低碳、智能制造、循环利用方向转型升级，助力培育新质生产力。

钢铁企业逐步系统性转型

我国钢铁工业正处于减量调结构与新旧动能转换的关键阶段，供需矛盾与效益压力依然突出，行业竞争正加快由“规模扩张”转向“质量效益”提升。中国钢铁工业协会副秘书长，信息标准院党委书记、院长张龙强认为，面向“十五五”，一是要坚持需求牵引，加强关键材料攻关，提升高端产品供给能力。二是深化数智融合，推动人工智能与冶金工艺深度融合，提升全流程制造水平。三是强化协同创新，促进产学研用深度融合与科技成果转化，以高水平标准引领创新成果推广应用，加快培育钢铁工业竞争新优势，推动行业高质量发展。

（第十八届）钢铁工业科技与竞争战略论坛发布的《2025年度中国钢铁行业可持续实践观察报告》样本观察显示，钢铁企业可持续实践正从相对分散的履责管理和专项行动，逐步转向生产方式、产品结构、技术创新、组织能力、风险治理与产业链关系一体联动的系统性转型。

《2025年度中国钢铁行业可持续实践观察报告》形成了六项观察结论：一是绿色低碳从环保合规向生产过程与产品价值链延伸。二是资源效率从单项资源管理走向生产系统优化。三是智改数转从独立工具应用走向全议题转型赋能。四是员工发展从传统人力资源管理走向转型能力建设。五是良善治理从制度合规走向风险管理与经营决策融合。六是可持续发展从内部责任走向产业链协同和价值创造。

据介绍，《2025年度中国钢铁行业可持续实践观察报告》六项观察结论，共同指向钢铁行业“转型—韧性—价值”的递进逻辑，即通过生产方式和产品结构转型提升发展能力，通过资源效率、技术创新和治理能力增强发展韧性，进而在自身运营与价值链协同中创造长期价值。