高锰钢具有优异的抗拉强度（800-1000MPa）和均匀延伸率，且在极高应变速率下吸能性能优异（分别是目前汽车工业主要使用的高强低合金钢和TRIP钢的2倍和1.5倍以上），是汽车、装甲等轻型化设计的理想材料。在极低温服役环境下，如液态天然气（LNG）存储与运输常用温度-163℃，高锰钢的屈服和抗拉强度均大幅度提升，而均匀延伸率没有明显下降。因此，高锰钢在LNG存储与运输、极地和外太空探索等极低温领域也具有巨大的应用潜力，是大型LNG船舶等国家重大技术装置亟需的关键技术材料。然而，传统轧制和退火工艺制备的高锰钢的屈服强度仅约300MPa，远低于高强低合金钢和TRIP钢的屈服强度（600-700MPa）；此外，高锰钢锰含量高（20-30 wt.%），存在合金化成本高和焊接等问题，限制了其广泛应用。

细化晶粒是同时提高强度与韧性的重要途径之一。由于高锰钢在冷却过程中不具备固态相变细化，不能像超细晶高强低合金钢等可以通过传统轧制与快速冷却工艺规模化制备。高锰钢的强塑化机制和力学性能主要由层错能控制。高锰钢的层错能随锰含量的降低而降低，而细化晶粒能高提高层错能。因此，研发易于规模化制备的新型晶粒细化技术不仅能解决高锰钢的强塑性问题，还能为降低其锰含量提供新的解决方案。

鉴于此，北京科技大学毛新平院士、汪水泽研究员、高军恒研究员和赵海涛研究员等系统研究了在再结晶初期富铜共格无序析出相与奥氏体晶粒的形核与长大过程，分析了共格无序析出相细化与稳定超细晶奥氏体晶粒的机制，阐明了奥氏体晶粒尺寸与共格无序析出相对超细晶高锰钢层错能与强塑性的作用机制，揭示了锰含量、晶粒尺寸与共格无序析出相对超细晶奥氏体钢强塑化机制与力学性能的协同作用机理，为近中锰超细晶奥氏体钢的研发与规模化制备与应用提供了原创见解与崭新思路。

Enhancing strength and ductility in a near medium Mn austenitic steel via multiple deformation mechanisms through nanoprecipitation Junheng Gao*, Suihe Jiang, Haitao Zhao*, Yuhe Huang, Huairuo Zhang, Shuize Wang*, Guilin Wu, Yuan Wu, Honghui Wu, Albert Davydov, William Mark Rainforth, Zhaoping Lu*, Xinping Mao* Acta Materialia DOI:10.1016/j.actamat.2022.118538

Facile route to bulk ultrafine-grain steels for high strength and ductility Junheng Gao, Suihe Jiang*, Huairuo Zhang*, Yuhe Huang, Dikai Guan, Yidong Xu, Shaokang Guan, Leonid A Bendersky, Albert V Davydov, Yuan Wu, Huihui Zhu, Yandong Wang, Zhaoping Lu*, W Mark Rainforth* Nature DOI:10.1038/s41586-021-03246-3