通过高性能金属材料的设计开发、冶金全流程的系统优化和核心装备技术的研究开发，实现高性能金属材料的稳定生产，解决国家重大工程、重大装备等项目关键核心材料的供给难题。
研究揭示高性能金属材料的合金化设计原理和组织性能调控方法，重点研制开发变形高温合金、2300MPa级装甲防弹钢、低密度高强韧性轴承钢、储氢用抗氢脆低温钢、极低温超导结构用钢、高铁弹条用耐蚀弹簧钢、超高速磁浮列车轨道用软磁钢等系列高性能金属材料，力求在航空用高氮不锈轴承钢、梯度硅钢、高锰LNG储罐用钢、汽车用高韧性Al-Si镀层热冲压钢和低密度高强韧性δ-TRIP钢等系列品种实现工业化生产。
研究金属冶炼-凝固-成形过程中的物理化学反应机理及其强化方法，突破高洁净度冶炼、均质化凝固与精细化热加工等核心理论技术瓶颈，开展冶金全流程的系统优化，重点研究开发新型真空/加压熔炼装备技术、气氛/凝固可控电渣炉及电渣重熔复合轧辊制备技术、钢包底喷粉装备技术、电磁出钢/旋流装备技术、高效连铸装备技术、热轧无缝钢管在线控制冷却装备技术、大规格合金钢棒材组织性能调控技术、梯度硅钢薄带连续渗硅装备技术、Cu-Fe合金薄带喷射轧制装备技术、高强钛合金板带材恒温轧制装备技术、大尺寸泡沫铝制备装备技术、高端靶材制备工艺技术等，设计开发高端特殊钢冶金新流程中试线、硅钢薄带铸轧生产线、薄板坯连铸连轧无头轧制特钢薄带生产线、钛合金低成本短流程制备生产线等，通过上述关键装备技术及生产线的工业化应用，实现高性能金属材料的国产化和自主可控。
