研究方向一：高塑韧性耐磨钢板成分设计与组织调控研究

金属材料的成分和组织结构直接影响着其性能，因此，为了实现耐磨钢板的高塑韧性，从成分设计和组织调控入手，研究成分和组织对耐磨钢板塑韧性的影响规律，以及生产工艺对高塑韧性耐磨钢板组织的影响规律，通过对高塑韧性耐磨钢板基础理论的研究，构建高塑韧性耐磨钢成分、生产工艺、组织与使用性能的理论体系。主要研究：

（1）高塑韧性耐磨钢板的成分设计

基于减量化设计原则，降低C、Cr、Mo、B等淬透性元素含量，研究各元素对高塑韧性耐磨钢显微组织、强度、韧性、塑性及淬透性的影响；探究改善高塑韧性耐磨钢塑性、韧性、强度和耐磨性的合金成分，优化高塑韧性耐磨钢合金成分设计。

（2）高塑韧性耐磨钢板的合金化机理

重点研究微合金化元素Nb的晶粒细化作用机理以及Mo、Nb对高塑韧性耐磨钢组织及韧性的影响；综合利用固溶强化、细晶强化、相变强化等理论，结合轧制与热处理工艺，充分发挥各元素的作用。

（3）高塑韧性耐磨钢板的组织调控

研究各合金元素对高塑韧性耐磨钢组织结构及塑韧性的影响，确定成分-结构-性能的关系；研究高塑韧性耐磨钢中的组织组成、分布及晶粒大小对高塑韧性耐磨钢板塑韧性的影响及控制机制，确定高塑韧性耐磨钢板的目标组织。

研究方向二：高塑韧性耐磨钢板的冶炼与连铸关键技术研究

冶炼及连铸工艺对高塑韧性耐磨钢铸坯质量的影响较大，因此，需确定合适的冶炼及连铸工艺参数以得到成分均匀稳定、内部组织致密良好的耐磨钢铸坯，保证产品的高纯净度及生产稳定性。主要研究：

（1）高塑韧性耐磨钢板的冶炼工艺研究

采用氧化物冶金、高纯净冶炼技术进行高塑韧性耐磨钢的冶炼，主要研究出钢温度、合金加入量、加入方式、加入时间等对高塑韧性耐磨钢成分及合金收得率的影响；研究转炉及精炼工艺对P、S有害元素及N、H、O气体含量的影响，确定合适的冶炼工艺以得到成分稳定，P、S和杂质气体含量低的耐磨钢铸坯，提高该新型高塑韧性耐磨钢坯的纯净度。

（2）高塑韧性耐磨钢板的连铸工艺研究

主要研究连铸工艺对铸坯表面及内部质量的影响，确定中包过热度、拉速、冷却工艺及连铸机设备参数对高塑韧性耐磨钢铸坯低倍组织的影响规律，分析高塑韧性耐磨钢板的凝固特性及组织结构，分析产生缺陷的内因，优化连铸工艺参数，保证耐磨钢坯内部质量。

（3）高塑韧性耐磨钢板铸坯的电磁搅拌工艺研究

研究电磁搅拌参数对中心偏析及中心疏松的影响，确定合适的电磁搅拌工艺，控制成分偏析，提高铸坯组织的整体均匀性和致密性，保证产品质量的稳定性。

研究方向三：高塑韧性耐磨钢板的轧制与热处理工艺研究

为了得到均匀细小的轧后组织，最大程度降低钢中内应力，以获得具有高硬度、高强度以及良好塑韧性的耐磨钢板，对其控轧控冷及热处理工艺进行研究，主要研究：

（1）高塑韧性耐磨钢板的轧制工艺研究

主要研究两阶段轧制中轧制力、轧制温度、轧制速度及轧制道次等轧制工艺对厚规格高塑韧性耐磨钢板的微观组织演变的影响，消除铸造缺陷，使组织均匀化，减小残余应力，并对轧制工艺进行优化设计，确定高塑韧性耐磨钢板的轧制工艺。

（2）高塑韧性耐磨钢板的快速冷却工艺研究

研究冷却工艺参数对奥氏体组织细化的影响规律，以及轧后快速冷却对奥氏体中的应变诱导析出行为的影响机理；研究不同冷却工艺对轧制及热处理后组织的影响；研究轧后组织对淬火加热奥氏体化转变速率的影响。确定适于高塑韧性耐磨钢板的轧后快速冷却工艺。

（3）高塑韧性耐磨钢板的热处理工艺研究

研究淬火控温工艺对高塑韧性耐磨钢板马氏体转变及力学性能的影响规律，分析马氏体形态与微观亚结构的变化规律，确定控温淬火-快速回火生产工艺。研究淬火-回火工艺对高塑韧性耐磨钢板硬度及塑韧性的影响规律，以得到最佳的热处理工艺，在保证钢板淬透的前提下，尽可能降低淬火冷却速率以降低马氏体转变内应力，以消除应力，改善塑韧性、冷加工性及焊接性。